JPH01307767A - トナー用ポリエステル樹脂およびその製造法 - Google Patents
トナー用ポリエステル樹脂およびその製造法Info
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- G03G9/08755—Polyesters
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子写真法、静電記録法や静電印刷法などにお
ける静電荷像を現像するための乾式トナー用ポリエステ
ル樹脂およびその製造法に関する。さらに詳しくは耐オ
フセット性がすぐれ、かつ電気的特性のすぐれた乾式ト
ナー用ポリエステル樹脂およびその製造法に関する。
ける静電荷像を現像するための乾式トナー用ポリエステ
ル樹脂およびその製造法に関する。さらに詳しくは耐オ
フセット性がすぐれ、かつ電気的特性のすぐれた乾式ト
ナー用ポリエステル樹脂およびその製造法に関する。
静電荷像より恒久的な顕像を得る方法においては、光導
電性感光体または静電記録体上に形成された静電荷像を
あらかじめ摩擦により帯電させたトナーを用いて現像し
たのち定着される。
電性感光体または静電記録体上に形成された静電荷像を
あらかじめ摩擦により帯電させたトナーを用いて現像し
たのち定着される。
定着は光導電性感光体または静電記録体上に現像によっ
て得られたトナー像を直接融着させるか、紙やフィルム
上にトナー像を転写した後、これを転写シート上に融着
させることによって行われる。トナー像の融着は溶剤蒸
気との接触、加圧および加熱によって行われ、加熱方式
には電気オープンによる無接触加熱方式と加熱ローラー
による圧着加熱方式があるが、定着工程の高速化が要請
される最近では主として後者が用いられている。
て得られたトナー像を直接融着させるか、紙やフィルム
上にトナー像を転写した後、これを転写シート上に融着
させることによって行われる。トナー像の融着は溶剤蒸
気との接触、加圧および加熱によって行われ、加熱方式
には電気オープンによる無接触加熱方式と加熱ローラー
による圧着加熱方式があるが、定着工程の高速化が要請
される最近では主として後者が用いられている。
乾式現像方式で使用されるトナーには1成分系トナーと
2成分系トナーがある。2成分系トナーは、先ず樹脂、
着色剤、荷電制御剤およびその他必要な添加剤を溶融混
練して十分に分散した後、次いで粗粉砕、微粉砕し、所
定の粒度範囲に分級して製造される。1成分系トナーは
上記の2成分系トナーの各成分のほかに磁性鉄粉を添加
して同様にして製造される。
2成分系トナーがある。2成分系トナーは、先ず樹脂、
着色剤、荷電制御剤およびその他必要な添加剤を溶融混
練して十分に分散した後、次いで粗粉砕、微粉砕し、所
定の粒度範囲に分級して製造される。1成分系トナーは
上記の2成分系トナーの各成分のほかに磁性鉄粉を添加
して同様にして製造される。
樹脂はトナー配合中の主成分であるため、トナーに要求
される性能の大部分を支配する。このためトナー用樹脂
には、トナーの製造においては溶融混線工程での着色剤
の分散性、粉砕工程での粉砕性の良いことなどが要求さ
れ、またトナーの使用においては定着性、オフセット性
、ブロッキング性および電気的性質が良いことなど多様
な性能が要求される。トナーの製造に用いられる樹脂と
してはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン
系樹脂、メタクリル系樹脂などが公知であるが、圧着加
熱定着方式用には主としてスチレンと(メタ)アクリル
酸エステルの共重合体が用いられてきた。しかしより低
温で定着が可能であることや定着されたトナー像の耐塩
ビ可塑剤性がすぐれることなどから、最近ポリエステル
樹脂が注目されている。
される性能の大部分を支配する。このためトナー用樹脂
には、トナーの製造においては溶融混線工程での着色剤
の分散性、粉砕工程での粉砕性の良いことなどが要求さ
れ、またトナーの使用においては定着性、オフセット性
、ブロッキング性および電気的性質が良いことなど多様
な性能が要求される。トナーの製造に用いられる樹脂と
してはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン
系樹脂、メタクリル系樹脂などが公知であるが、圧着加
熱定着方式用には主としてスチレンと(メタ)アクリル
酸エステルの共重合体が用いられてきた。しかしより低
温で定着が可能であることや定着されたトナー像の耐塩
ビ可塑剤性がすぐれることなどから、最近ポリエステル
樹脂が注目されている。
ポリエステル樹脂は、2価のカルボン酸およびその低級
アルキルエステルとジオールな直接エステル化するか、
エステル交換による都合反応により製造されるが、トナ
ー用ポリエステル樹脂においては、定着工程における耐
オフセット性を賦与するため、上記の外に3価以上のカ
ルボン酸またはアルコールを共縮合して弱い架橋構造を
持たせることが提案されている。しかし3価以上のカル
ボン酸またはアルコールな共縮合して得られる従来のポ
リエステル樹脂を用(・たトナーは電気的特性、すなわ
ちマイナス帯電性が大きく、また帯電の温度依存性が大
きく画質の環境により変化する欠点があり、その改善が
望まれていた。
アルキルエステルとジオールな直接エステル化するか、
エステル交換による都合反応により製造されるが、トナ
ー用ポリエステル樹脂においては、定着工程における耐
オフセット性を賦与するため、上記の外に3価以上のカ
ルボン酸またはアルコールを共縮合して弱い架橋構造を
持たせることが提案されている。しかし3価以上のカル
ボン酸またはアルコールな共縮合して得られる従来のポ
リエステル樹脂を用(・たトナーは電気的特性、すなわ
ちマイナス帯電性が大きく、また帯電の温度依存性が大
きく画質の環境により変化する欠点があり、その改善が
望まれていた。
本発明者等は従来技術において、3官能のモノマーを共
縮合することによりトナーの耐オフセット性をすぐれた
ものと為し得る反面、上記のようなトナーの電気的特性
が不良の原因について検討したところ、ポリエステル樹
脂の酸価が高いことに起因していることを見い出した。
縮合することによりトナーの耐オフセット性をすぐれた
ものと為し得る反面、上記のようなトナーの電気的特性
が不良の原因について検討したところ、ポリエステル樹
脂の酸価が高いことに起因していることを見い出した。
すなわち一般に3官能篭ツマ−を共縮合して耐オフセッ
ト性をすぐれたものと為すためには、適度の架橋構造を
有するまで縮合反応を進行させる必要があるが、この時
反応系の粘度が急激に上昇し、反応器からの取出しが不
可能となったり、反応を制御出来ないため所望の樹脂を
得ることが困難であった。このため必要な架橋構造を有
するまで反応させないで取出す必要があり、結果として
所期の耐オフセット性の向上が図れなかったり、縮合反
応を充分に進められないことにより、樹脂の酸価が高い
ものしか得られず、この結果電気的特性の欠点となって
いた。
ト性をすぐれたものと為すためには、適度の架橋構造を
有するまで縮合反応を進行させる必要があるが、この時
反応系の粘度が急激に上昇し、反応器からの取出しが不
可能となったり、反応を制御出来ないため所望の樹脂を
得ることが困難であった。このため必要な架橋構造を有
するまで反応させないで取出す必要があり、結果として
所期の耐オフセット性の向上が図れなかったり、縮合反
応を充分に進められないことにより、樹脂の酸価が高い
ものしか得られず、この結果電気的特性の欠点となって
いた。
すなわち従来技術においては耐オフセット性に必要な適
度の架橋構造を持たせることとすぐれた電気的特性を有
するための低酸価の両立が困難であることに起因するこ
とを見出した。
度の架橋構造を持たせることとすぐれた電気的特性を有
するための低酸価の両立が困難であることに起因するこ
とを見出した。
本発明者らはこれらの問題を解決すべく鋭意検討したと
ころ、耐オフセット性と良好な電気的特性の両立したポ
リエステル樹脂およびその製造法を見出し、本発明を完
成した。
ころ、耐オフセット性と良好な電気的特性の両立したポ
リエステル樹脂およびその製造法を見出し、本発明を完
成した。
本発明は、(a)3価以上のアルコールの少なくとも1
2!、(b)ジオールの少なくとも1種、(c)2価の
カルボン酸およびその低級アルキルエステルの少なくと
も111かもなり、全アルコール成゛分のうち(、)が
0.5モル%以上、50モル%以下であり、全アルコー
ル成分のうち(b)が50モル%以上、99.5モル%
以下であり、かつその軟化温度が90〜170℃、ガラ
ス転移温度が30〜70℃、酸価が0.5〜10111
19KOH// 。
2!、(b)ジオールの少なくとも1種、(c)2価の
カルボン酸およびその低級アルキルエステルの少なくと
も111かもなり、全アルコール成゛分のうち(、)が
0.5モル%以上、50モル%以下であり、全アルコー
ル成分のうち(b)が50モル%以上、99.5モル%
以下であり、かつその軟化温度が90〜170℃、ガラ
ス転移温度が30〜70℃、酸価が0.5〜10111
19KOH// 。
ゲル分率1,5〜40%である事を特徴とするトナー用
ポリエステル樹脂である第1の発明と。
ポリエステル樹脂である第1の発明と。
(、)全アルコール成分のうち0.5 %ル%以上、5
0モル%以下の3価以上のアルコール単量体の少なくと
も1種、(b)全アルコール成分のうち50モル%以上
、99.5モル%以下のジオール単量体の少なくとも1
1!、(c)2価のカルボン酸およびその低級アルキル
エステルの少なくとも1種を触媒の存在下で縮合反応す
るに際し、多価アルコール(a) t (b)及び式(
1)・で示されるジカルボン酸成分(c)とをエステル
化反応°またはエステル交換反応させた後、150關H
/ 以下の真空下でジオール成分(b)を留出除去させ
ながら架橋状態を形成させる操作において、1合体の粘
度上昇に応じて反応系の圧力を上昇させて実質的に架橋
反応速度を制御することを特徴とするトナー用ポリエス
テル樹脂の製造法 f=最大価数を有する3価以上のアルコールの価数であ
る第2の発明とからなる。
0モル%以下の3価以上のアルコール単量体の少なくと
も1種、(b)全アルコール成分のうち50モル%以上
、99.5モル%以下のジオール単量体の少なくとも1
1!、(c)2価のカルボン酸およびその低級アルキル
エステルの少なくとも1種を触媒の存在下で縮合反応す
るに際し、多価アルコール(a) t (b)及び式(
1)・で示されるジカルボン酸成分(c)とをエステル
化反応°またはエステル交換反応させた後、150關H
/ 以下の真空下でジオール成分(b)を留出除去させ
ながら架橋状態を形成させる操作において、1合体の粘
度上昇に応じて反応系の圧力を上昇させて実質的に架橋
反応速度を制御することを特徴とするトナー用ポリエス
テル樹脂の製造法 f=最大価数を有する3価以上のアルコールの価数であ
る第2の発明とからなる。
本発明で使用される3価以上のアルコール(、)の例と
しては、例えばソルビトール、1,2,3.6−ヘキサ
ンテトロール、1,4−ンルビタン、ペンタエリスリト
ール、シヘンタエリスリトール、トリペンタエリスリト
ール、芹糖、1,2.4−ブタントリオール、1,2.
5−ペンタトリオール、グリセロール、2−メチルプロ
パントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリ
オール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、1.3.5−)リヒドロキシメチルベンゼンなどが
挙げられ、単独又は混合物で用いられる。
しては、例えばソルビトール、1,2,3.6−ヘキサ
ンテトロール、1,4−ンルビタン、ペンタエリスリト
ール、シヘンタエリスリトール、トリペンタエリスリト
ール、芹糖、1,2.4−ブタントリオール、1,2.
5−ペンタトリオール、グリセロール、2−メチルプロ
パントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリ
オール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、1.3.5−)リヒドロキシメチルベンゼンなどが
挙げられ、単独又は混合物で用いられる。
本発明で使用されるジオール(b)は、脂肪族又は芳香
族の各ジオールが用いられる。脂肪族ジオールの具体例
としては、例えばエチレ7 りIJコール、ネオペンチ
ルグリコール、ブタンジオール、ポリエチレングリコー
ルなどが挙げられ、中でも定着性の点からエチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオールが好
ましい。
族の各ジオールが用いられる。脂肪族ジオールの具体例
としては、例えばエチレ7 りIJコール、ネオペンチ
ルグリコール、ブタンジオール、ポリエチレングリコー
ルなどが挙げられ、中でも定着性の点からエチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオールが好
ましい。
又、芳香族ジオールの例としては、例えばポリオキシエ
チレン(気−J)−z、z−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、ポリオキシブ2.0 (晃−e’)−z、z−ビス(4−ヒドロキシ7エ二ル
)フロパン、ポリオキシプロピレン(6)−ロビレン(
\−j)−z、2−ビス(4−ヒドロキニル)プロパン
などが挙げられ、単独又は混合物で用いられる。
チレン(気−J)−z、z−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、ポリオキシブ2.0 (晃−e’)−z、z−ビス(4−ヒドロキシ7エ二ル
)フロパン、ポリオキシプロピレン(6)−ロビレン(
\−j)−z、2−ビス(4−ヒドロキニル)プロパン
などが挙げられ、単独又は混合物で用いられる。
本発明においては、3価以上のアルコール(a)は全ア
ルコール成分中に0.5〜50モル%、好ましくは1〜
35モル%含有され、ジオール(b)は全アルコール成
分中に50〜99.5モル%、好ましくは65〜99モ
ル%含有されるものである。3価以上のアルコール(a
)が0.5モル%未満であると、耐オフセット性が低下
し、逆に50モル%を超えると耐ブロッキング性が低下
するので好ましくない。
ルコール成分中に0.5〜50モル%、好ましくは1〜
35モル%含有され、ジオール(b)は全アルコール成
分中に50〜99.5モル%、好ましくは65〜99モ
ル%含有されるものである。3価以上のアルコール(a
)が0.5モル%未満であると、耐オフセット性が低下
し、逆に50モル%を超えると耐ブロッキング性が低下
するので好ましくない。
本発明で使用される2価カルボン酸又はその低級アルキ
ルエステル(e)の例としては、テレフタル酸、イソフ
タル酸、セバシン酸、イソデシルこはく酸、マレイン酸
、フマール酸およびこれらのモノメチル、モノエチル、
ジメチル、ジエチルエステルなどがあり、特にテレフタ
ル酸、インフタル酸およびこれらのジメチルエステルが
耐ブロッキング性及びコストの点で好ましい。
ルエステル(e)の例としては、テレフタル酸、イソフ
タル酸、セバシン酸、イソデシルこはく酸、マレイン酸
、フマール酸およびこれらのモノメチル、モノエチル、
ジメチル、ジエチルエステルなどがあり、特にテレフタ
ル酸、インフタル酸およびこれらのジメチルエステルが
耐ブロッキング性及びコストの点で好ましい。
これらの2価カルボン酸又はその低級アルキルエステル
はトナーの定着性や耐ブロッキング性に大きく影替する
。すなわち縮合度にもよるが芳香族系のテレフタル酸、
イン7タル醸などを多く用いると耐ブロッキング性は向
上するが、定着性が低下する。逆に脂肪族系のセバシン
酸、イソデシルこはく酸、マレイン酸、7−f−1−R
などを多く用いると定着性は向上するが、耐ブロッキン
グ性が低下する。したがって他のモノマーの組成や比率
、縮合度に合せ【、これらの2価カルボン酸類が単独ま
たは組合せて使用される。
はトナーの定着性や耐ブロッキング性に大きく影替する
。すなわち縮合度にもよるが芳香族系のテレフタル酸、
イン7タル醸などを多く用いると耐ブロッキング性は向
上するが、定着性が低下する。逆に脂肪族系のセバシン
酸、イソデシルこはく酸、マレイン酸、7−f−1−R
などを多く用いると定着性は向上するが、耐ブロッキン
グ性が低下する。したがって他のモノマーの組成や比率
、縮合度に合せ【、これらの2価カルボン酸類が単独ま
たは組合せて使用される。
本発明の最も重要な点・は、上記のモノマー縮合して得
られる樹脂が軟化温度が90〜170℃、’r7が30
〜70℃、酸価が0;5〜10■KOH/l、ゲル分率
が1.5〜40%という特性値を示すポリエステルであ
ることである。
られる樹脂が軟化温度が90〜170℃、’r7が30
〜70℃、酸価が0;5〜10■KOH/l、ゲル分率
が1.5〜40%という特性値を示すポリエステルであ
ることである。
軟化温度が90℃未満であると定着性は良好となるが、
耐ブロッキング性が悪くなり、一方170℃を超えると
定着性が不良となる。したがって軟化温度が90〜17
0℃である必要があり、特に100〜160℃が好まし
い。
耐ブロッキング性が悪くなり、一方170℃を超えると
定着性が不良となる。したがって軟化温度が90〜17
0℃である必要があり、特に100〜160℃が好まし
い。
又、トナーにシリカ等の無機粉末を加えるとブロッキン
グ性の改良に有効であり、バインダー〇T/が低い場合
にはその効果は特に顕著である。又、Tfが50〜70
℃程度では無機粉末を添加しなくても耐ブロッキング性
は良好である。但し、 Tfが30℃未満であると定着
性は良好となるが、ブロッキング性が極めて悪くなり無
機粉末を加えても使用不可能である。一方70℃を超え
ると定着性が不良となる。したがりてTf は40〜7
0℃である必要があり、特に50〜70℃が好ましい。
グ性の改良に有効であり、バインダー〇T/が低い場合
にはその効果は特に顕著である。又、Tfが50〜70
℃程度では無機粉末を添加しなくても耐ブロッキング性
は良好である。但し、 Tfが30℃未満であると定着
性は良好となるが、ブロッキング性が極めて悪くなり無
機粉末を加えても使用不可能である。一方70℃を超え
ると定着性が不良となる。したがりてTf は40〜7
0℃である必要があり、特に50〜70℃が好ましい。
酸価が0.5〜K OH// 未満であると着色剤の分
散性が低下し、一方10■KOH/P を超えるとマ
イナス帯電性が大きくなり、また帯電の温度依存性が大
きくなり、画質が環境により変化する。したがっ【酸価
は0.5〜10■KOH/7である必要があり、特に1
〜10qicOH/7が好ましい。
散性が低下し、一方10■KOH/P を超えるとマ
イナス帯電性が大きくなり、また帯電の温度依存性が大
きくなり、画質が環境により変化する。したがっ【酸価
は0.5〜10■KOH/7である必要があり、特に1
〜10qicOH/7が好ましい。
ゲル分率が1.5%未満であると定着性は向上するが、
トナーに必要な耐オフセット性が得られず、逆にゲル分
率が40%を超えると耐オフセット性は良好となるが、
定着性が極めて悪くなる。したがってゲル分率は1.5
〜40%であることが必要で、特に5〜30%が好まし
い。
トナーに必要な耐オフセット性が得られず、逆にゲル分
率が40%を超えると耐オフセット性は良好となるが、
定着性が極めて悪くなる。したがってゲル分率は1.5
〜40%であることが必要で、特に5〜30%が好まし
い。
次に、本発明のポリエステル樹脂の製造法について述べ
る。
る。
本発明では全アルコール成分つまり3価以上のアルコー
ル(a)と2価のアルコール(b)の合計量に対し前記
式(1)を満足する範囲のジカルボン酸成分(、)とを
混合し加熱昇温することによりエステル化反応又はエス
テル交換反応を行なう。このとき必要に応じて硫酸、チ
タンブトキサイド、ジプチルスズオキシド、酢酸マグ・
ネシウム、酢酸マンガン等の通常のエステル化反応また
はエステル交換反応で使用されるエステル化触媒または
エステル交換触媒を使用することができる。
ル(a)と2価のアルコール(b)の合計量に対し前記
式(1)を満足する範囲のジカルボン酸成分(、)とを
混合し加熱昇温することによりエステル化反応又はエス
テル交換反応を行なう。このとき必要に応じて硫酸、チ
タンブトキサイド、ジプチルスズオキシド、酢酸マグ・
ネシウム、酢酸マンガン等の通常のエステル化反応また
はエステル交換反応で使用されるエステル化触媒または
エステル交換触媒を使用することができる。
本発明においては、上記エステル化反応又はエステル交
換反応の際にゲル化反応が生じないようにするために、
ジカルボン酸成分(e)の添加量は前述の式(1)を満
足することが必要である。
換反応の際にゲル化反応が生じないようにするために、
ジカルボン酸成分(e)の添加量は前述の式(1)を満
足することが必要である。
次いでエステル化反応又はエステル交換反応の後に常法
に従って該反応で発生した水又はアル;−ルを除去する
。
に従って該反応で発生した水又はアル;−ルを除去する
。
本発明においては、引続き重合反応を実施するが、この
とき150 m H7以下の真空下でジオール成分(b
)を留出除去させながら重合を行なう。
とき150 m H7以下の真空下でジオール成分(b
)を留出除去させながら重合を行なう。
又、1合に際し又は通常公知の重合触媒、例えばチタン
ブトキサイド、ジブチルスズオキシド、酢酸スズ、酢酸
亜鉛、2硫化スズ、3酸化アンチモン、2酸化ゲルiニ
ウム、酢酸亜鉛等を用いることができる。
ブトキサイド、ジブチルスズオキシド、酢酸スズ、酢酸
亜鉛、2硫化スズ、3酸化アンチモン、2酸化ゲルiニ
ウム、酢酸亜鉛等を用いることができる。
該反応において、ジオール成分(b)を留出除去させる
ことにより架橋1合反応が進行するのでこのジオール成
分(b)の留出量をコントロールすることにより任意の
架橋度を有するポリエステルを得ることができる。従っ
て本発明においては重合反応のときの真空度をコントロ
ールする(任意に系の圧力を上げる)だけで任意の架橋
度のものが得られる。
ことにより架橋1合反応が進行するのでこのジオール成
分(b)の留出量をコントロールすることにより任意の
架橋度を有するポリエステルを得ることができる。従っ
て本発明においては重合反応のときの真空度をコントロ
ールする(任意に系の圧力を上げる)だけで任意の架橋
度のものが得られる。
又、重合温度、触媒量につい℃は特に限定されるもので
はなく、必要に応じて任意に設定すればよい。
はなく、必要に応じて任意に設定すればよい。
尚、ジオール成分(b)の留出除去を工反応系の真空度
と温度により決まるが、重合反応を停止するための反応
系の加圧条件を考慮すると真空度は150 mHt
以下が好ましく、30mHt以下が特に好ましい。
と温度により決まるが、重合反応を停止するための反応
系の加圧条件を考慮すると真空度は150 mHt
以下が好ましく、30mHt以下が特に好ましい。
この操作方法により始めてトナー用途においてすぐれた
電気的特性を発揮するための0.5〜10 H9KOH
//という低酸価と耐オフセット性に必要なゲル分率1
.5〜40%の両立させたポリエステルを製造すること
が出来ろ。
電気的特性を発揮するための0.5〜10 H9KOH
//という低酸価と耐オフセット性に必要なゲル分率1
.5〜40%の両立させたポリエステルを製造すること
が出来ろ。
本発明においては、ポリエステル樹脂の軟化温度とは、
高滓製作所(株)製フロー・テスターCF−500を用
いて、1冨翼φXl0wのノズル、荷][30kl?、
昇温速度3℃/分の等速昇温下で測定したとき、サンプ
ルIIの号が流出した温度をいう。
高滓製作所(株)製フロー・テスターCF−500を用
いて、1冨翼φXl0wのノズル、荷][30kl?、
昇温速度3℃/分の等速昇温下で測定したとき、サンプ
ルIIの号が流出した温度をいう。
T/は示差走差熱量計を用いて、昇温速度10℃/分で
測定したときのチャートのベースラインとT7近傍の吸
熱カーブの接線の交点の温度をいう。
測定したときのチャートのベースラインとT7近傍の吸
熱カーブの接線の交点の温度をいう。
散価は通常のKOH溶液で中和滴定での中和に要したK
OHの〜数をいう。
OHの〜数をいう。
ゲル分率はサンプル0.5tをナト2ヒドロフラン50
It中に入れ、70℃で3時間加熱溶解し、セツイ)$
545を敷きつめたガラスフィルターで濾過し、真空乾
燥器で80℃で充分に乾燥したときの重量を最初の重量
で割りた値をいう。
It中に入れ、70℃で3時間加熱溶解し、セツイ)$
545を敷きつめたガラスフィルターで濾過し、真空乾
燥器で80℃で充分に乾燥したときの重量を最初の重量
で割りた値をいう。
次に実施例により本発明を説明するが、本発明の実施態
様はこれKよって限定されるものではない。
様はこれKよって限定されるものではない。
〔実施例1〕
イソフタル酸、テレフタル酸、ペンタエリスリトール、
トリメチロールプロパン、エチレングリコールを、表1
の組成に従い蒸留塔を有する反応容器に投入した。
トリメチロールプロパン、エチレングリコールを、表1
の組成に従い蒸留塔を有する反応容器に投入した。
さらに反応容器にジブチルスズオキシドを全酸成分に対
して0.03″Xi%添加し、内温を220℃、攪拌回
転数を20 Or、p、mに保ち、常圧下でエステル化
反応せしめたところ、水が留出し始めてから約4.5時
間後に反応系内は透明になり水の留出は停止した。この
ときの攪拌機のトルクメーターは0.9 kg−口であ
った。次に内温な235℃、攪拌回転数を20 Or、
p、mに保ち、反応系内の圧力なL Ows HP
になるまで減圧せしめたところ、反応系内よりエチレン
グリコールが留出し、徐々に攪拌トルクは上昇し、約1
.5時間後、攪拌トルクが1.2 kg −cm K到
達した時点でゲル化が始まり、攪拌トルクは急激に上昇
し始めた。このとき、反応系の圧力を15mH7に変え
たところ、攪拌トルクの上昇速度は緩慢となり、約20
分後に攪拌トルクは3.0 kg −crRに到達した
。このとき、反応系内の圧力を常圧とし、そのままの状
態で約1時間攪拌し続けた。その結果、攪拌トルクは3
.05ゆmmのままほぼ一定値を保りた。
して0.03″Xi%添加し、内温を220℃、攪拌回
転数を20 Or、p、mに保ち、常圧下でエステル化
反応せしめたところ、水が留出し始めてから約4.5時
間後に反応系内は透明になり水の留出は停止した。この
ときの攪拌機のトルクメーターは0.9 kg−口であ
った。次に内温な235℃、攪拌回転数を20 Or、
p、mに保ち、反応系内の圧力なL Ows HP
になるまで減圧せしめたところ、反応系内よりエチレン
グリコールが留出し、徐々に攪拌トルクは上昇し、約1
.5時間後、攪拌トルクが1.2 kg −cm K到
達した時点でゲル化が始まり、攪拌トルクは急激に上昇
し始めた。このとき、反応系の圧力を15mH7に変え
たところ、攪拌トルクの上昇速度は緩慢となり、約20
分後に攪拌トルクは3.0 kg −crRに到達した
。このとき、反応系内の圧力を常圧とし、そのままの状
態で約1時間攪拌し続けた。その結果、攪拌トルクは3
.05ゆmmのままほぼ一定値を保りた。
本実施例は反応系内の圧力制御により重合体の架橋度す
なわち攪拌トルク、または粘度の制御が容易であり、し
かも実質的にゲル化反応な停止させ得る事を示すもので
ある。
なわち攪拌トルク、または粘度の制御が容易であり、し
かも実質的にゲル化反応な停止させ得る事を示すもので
ある。
得られた生成物R,,R,,R,はいずれも淡黄色で表
1に示す特性値を有していた。
1に示す特性値を有していた。
次にこれらの樹脂95重量部とカーボンブラック511
量部を2軸押出機を用いて溶融混練し冷却したのちジェ
ットミルで粉砕し、分級機で5〜20μの粒度のトナー
それぞれに対応するT1.T、、T、を得た。
量部を2軸押出機を用いて溶融混練し冷却したのちジェ
ットミルで粉砕し、分級機で5〜20μの粒度のトナー
それぞれに対応するT1.T、、T、を得た。
これらのトナー51に置部に鉄粉キャリヤ95重量部を
加え、定着部の温度を自由に変えられるように改造され
たポリエステルトナー用電子写真複写機を用いて複写し
た。雰囲気の異なる条件で、毎分30枚の速度で500
0枚の連続複写を行ない性能評価をした。その結果を表
1−1に示した。広い温度範囲でオフセットは見られず
、定着性も良好であった。又、常温(20℃)常温(相
対湿度60%)の条件では、画質が非常に良好であった
。次に高温高湿下および低温低湿下では若干画質が低下
したが実用上許容される範囲でありた。
加え、定着部の温度を自由に変えられるように改造され
たポリエステルトナー用電子写真複写機を用いて複写し
た。雰囲気の異なる条件で、毎分30枚の速度で500
0枚の連続複写を行ない性能評価をした。その結果を表
1−1に示した。広い温度範囲でオフセットは見られず
、定着性も良好であった。又、常温(20℃)常温(相
対湿度60%)の条件では、画質が非常に良好であった
。次に高温高湿下および低温低湿下では若干画質が低下
したが実用上許容される範囲でありた。
トナーを容器に入れ50℃の雰囲気下に24時間放置し
たのちの状態を観察したところ、殆どブロッキングせず
実用上問題がないことが分かった。
たのちの状態を観察したところ、殆どブロッキングせず
実用上問題がないことが分かった。
尚、本発明においては、各種トナー性能評価は以下の方
法により実施した。
法により実施した。
1、 耐オフセット性
5℃間隔に定着ローラーの温度を変え連続複写を行なっ
たときのオフセットの程度により5段階評価した。
たときのオフセットの程度により5段階評価した。
A:最も良好〜E:最も不良
(cまで実用可能)。
2、定着性
定着温度180℃で複写したときのベタ部分を消しゴム
でこすり、その取れる程度により5段階評価した。
でこすり、その取れる程度により5段階評価した。
A:最も良好〜E:最も不良
(cまで実用可能)
3、 耐ブロッキング性
ブロッキングの程度を5段階評価した。
A:全くブロッキングしない。
B:ややブロッキング気味であるが、逆さにして軽く振
動することにより、 容易に元の状態に復帰する。
動することにより、 容易に元の状態に復帰する。
C:軽くブロッキングしているが、逆さKして振動する
ことにより使用可能 な状態となる。
ことにより使用可能 な状態となる。
Dニブロッキングしており、手でこすると崩れるが元の
状態に復帰しない。
状態に復帰しない。
E:完全にブロッキングしており、手でこすっても崩れ
ない。
ない。
4、画質
テスト画面の複写画質を目視判定で5段階評価した。
A:非常にすぐれている。
B:すぐれている。
C:少しカブレが見られるが、実用可能な程度である。
D:カブレが見られ、実用上問題とされる程度に劣る。
E:カブレがひどく、非常に劣る。
〔比較例1〕
テレフタル酸、トリメチロールプロパン、エチレングリ
コールを使用し、表1に従りて蒸留塔を有した反応釜へ
投入した。触媒及び温度条件、攪拌回転数は実施例1と
同一条件にて常圧下でエステル化反応させた。エステル
化反応により生じる水の留出開始より4.1時間経過し
たところで反応液の粘度が上昇しはじめたので、反応釜
に窒素を吹込み、釜内を3 kg7cm”の圧力に加圧
したがゲル化反応は停止せず、ついには攪拌不能となっ
た。本比較例はエステル化反応段階においてはゲル化反
応の制御が不可能であることを示すものである。
コールを使用し、表1に従りて蒸留塔を有した反応釜へ
投入した。触媒及び温度条件、攪拌回転数は実施例1と
同一条件にて常圧下でエステル化反応させた。エステル
化反応により生じる水の留出開始より4.1時間経過し
たところで反応液の粘度が上昇しはじめたので、反応釜
に窒素を吹込み、釜内を3 kg7cm”の圧力に加圧
したがゲル化反応は停止せず、ついには攪拌不能となっ
た。本比較例はエステル化反応段階においてはゲル化反
応の制御が不可能であることを示すものである。
表 1 (単位−ル%)
*1)ジオールA:ポリオキシプロピレン(9)−2,
2−ビス(4−に:)’ロキシルフェニル)プロパン表
1−1 〔実施例2〕 多価アルコールとしてトリメチロールプロパンを使用し
、使用上ツマ−の組成を表2の様にする以外は実施例1
と同様にして樹脂R4p R1を得た。これらの樹脂の
特性値を表2に示した。
2−ビス(4−に:)’ロキシルフェニル)プロパン表
1−1 〔実施例2〕 多価アルコールとしてトリメチロールプロパンを使用し
、使用上ツマ−の組成を表2の様にする以外は実施例1
と同様にして樹脂R4p R1を得た。これらの樹脂の
特性値を表2に示した。
これらの樹脂を用いてアエロジル(商標)R−972(
日本アエロジル(株)製シリカ)をトナー100重量%
に対して1重量%を混線時に添加する以外は実施例1と
同様の操作で、それぞれ対応するトナー、T、、T、を
得た。いずれのトナーも良好なトナー性能を示した。
日本アエロジル(株)製シリカ)をトナー100重量%
に対して1重量%を混線時に添加する以外は実施例1と
同様の操作で、それぞれ対応するトナー、T、、T、を
得た。いずれのトナーも良好なトナー性能を示した。
表 2 (単位モル%)
*l)ジオール人=ポリオキシプロピレン(鴎りV)
−2,2−ビス(4−ヒドロキシルフェニル)プロパン
表2−1 〔比較例2〕 多価アルコールとしてトリメチロールプロパンを使用し
、使用上ツマ−の組成を表3の様にする以外は実施例1
と同様にして樹脂”@ * R?を得た。これらの樹脂
の特性値を表3に示した。
−2,2−ビス(4−ヒドロキシルフェニル)プロパン
表2−1 〔比較例2〕 多価アルコールとしてトリメチロールプロパンを使用し
、使用上ツマ−の組成を表3の様にする以外は実施例1
と同様にして樹脂”@ * R?を得た。これらの樹脂
の特性値を表3に示した。
これらの樹脂を用いて実施例1と同様の操作でそれぞれ
に対応するトナーT、 、 ?、を得た。それらのトナ
ー性能を表3−1に示す。
に対応するトナーT、 、 ?、を得た。それらのトナ
ー性能を表3−1に示す。
トリメチロールプロパンを0.3モル%シカ使用しなか
ったT6は非オフセット幅がなく、複写不能でありた。
ったT6は非オフセット幅がなく、複写不能でありた。
又、トリメチロールプロパンを55モル%使用したT、
は耐ブロッキング性が悪く、「アエロジルJR−972
を1%添加してもブロッキングしてしまい、使用に供し
ない事がわかった。
は耐ブロッキング性が悪く、「アエロジルJR−972
を1%添加してもブロッキングしてしまい、使用に供し
ない事がわかった。
表 3 (単位モル%)
表3−1
〔比較例3〕
使用上ツマ−の組成を表4のようにし、かつ全カルボン
酸に対するジオール成分のモル比を1.00としたモノ
マー組成に、1合触媒として錫オキシドをカルボン酸に
対して0.03モル%加えた混合物を実施例1と同様の
セパラブルフラスコに投入し、220℃に加熱し、脱水
縮合せしめた。留出水がある程度域れた時点から系の粘
度が急激に上昇し、約5分後に全体がゲル化状態となり
、縮合反応を、反応器から取出し可能な粘度で停止させ
ることが出来なかった。
酸に対するジオール成分のモル比を1.00としたモノ
マー組成に、1合触媒として錫オキシドをカルボン酸に
対して0.03モル%加えた混合物を実施例1と同様の
セパラブルフラスコに投入し、220℃に加熱し、脱水
縮合せしめた。留出水がある程度域れた時点から系の粘
度が急激に上昇し、約5分後に全体がゲル化状態となり
、縮合反応を、反応器から取出し可能な粘度で停止させ
ることが出来なかった。
一般に工業的な製造においては反応器から生成物を取出
すのに30分から1時間を要することから現実には生産
不可能である。
すのに30分から1時間を要することから現実には生産
不可能である。
しかし、本比較例では小スケールの実験であるため、生
成物の樹脂特性とトナー性能を把握するため、粘度が急
激に上昇する途中で無理やり取出し冷却して反応を停止
させ、R1−R1,を得た。これらの樹脂の特性値を表
4に示す。またこれらの樹脂から実施例1と同様にして
それぞれ対応するトナーT、〜Tl11を得た。これら
のトナーの性質を表4−1に示す。
成物の樹脂特性とトナー性能を把握するため、粘度が急
激に上昇する途中で無理やり取出し冷却して反応を停止
させ、R1−R1,を得た。これらの樹脂の特性値を表
4に示す。またこれらの樹脂から実施例1と同様にして
それぞれ対応するトナーT、〜Tl11を得た。これら
のトナーの性質を表4−1に示す。
酸価の高いこれらの樹脂から得られるトナーはいずれも
画質の湿度依存性が高く、実用に供しないことがわかっ
た。
画質の湿度依存性が高く、実用に供しないことがわかっ
た。
*1) ジオールA:ポリオキシプロピレン((;ン
) −2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン 表4−1 〔実施例3〕 使用上ツマ−の組成と全カルボン酸に対する全ジオール
成分のモル比を表5の様にする以外は実施例1と同様に
して樹脂R11−馬、を得た。
) −2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン 表4−1 〔実施例3〕 使用上ツマ−の組成と全カルボン酸に対する全ジオール
成分のモル比を表5の様にする以外は実施例1と同様に
して樹脂R11−馬、を得た。
これらの樹脂の特性値を表5に示した。これらの樹脂を
用いて実施例1と同様にしてそれぞれ対応するトナーT
11〜TI#を得た。トナーの性能を表5−1に示す。
用いて実施例1と同様にしてそれぞれ対応するトナーT
11〜TI#を得た。トナーの性能を表5−1に示す。
表5−1より明らかなように、軟化温度が135℃、1
64℃では良好なトナー性能を示したが、軟化温度98
℃ではオフセット開始温度が170と低(なり始めた。
64℃では良好なトナー性能を示したが、軟化温度98
℃ではオフセット開始温度が170と低(なり始めた。
〔比較例4〕
使用上ツマ−の組成と全カルボン酸に対する全ジオール
成分のモル比を表5の様にする以外は実施例1と同様に
して樹脂R,4,R□を得た。
成分のモル比を表5の様にする以外は実施例1と同様に
して樹脂R,4,R□を得た。
これらの樹脂の特性値を表5に示した。これらの樹脂を
用いて実施例1と同様にしてそれぞれ対応するトナーT
14s T’s@を得た。トナー性能を表5−1に示す
。
用いて実施例1と同様にしてそれぞれ対応するトナーT
14s T’s@を得た。トナー性能を表5−1に示す
。
表5−1より軟化温度が170℃を超えると定着性が極
端に悪く、画質も落ち始め、軟化温度が90℃を下まわ
ると非オフセット幅がなく使用に供しない事がわかった
。
端に悪く、画質も落ち始め、軟化温度が90℃を下まわ
ると非オフセット幅がなく使用に供しない事がわかった
。
〔実施例4〕
使用モノマーの組成と全カルボン酸に対する全ジオール
成分のモル比を表6の様にする以外は実施例1と同様に
して樹脂R111〜RIMを得た。
成分のモル比を表6の様にする以外は実施例1と同様に
して樹脂R111〜RIMを得た。
これらの樹脂の特性値を表6に示した。これらの樹脂を
用いて実施例1と同様にしてそれぞれ対応するトナーT
、6〜Tllを得た。トナーの性能を表6−1に示した
。ただし、R7,の樹脂については、トナー製造時K[
アエロジルJR−972を)す−100Xii%に対し
”Cl x量%使用した。
用いて実施例1と同様にしてそれぞれ対応するトナーT
、6〜Tllを得た。トナーの性能を表6−1に示した
。ただし、R7,の樹脂については、トナー製造時K[
アエロジルJR−972を)す−100Xii%に対し
”Cl x量%使用した。
T/が40,60.70℃の樹脂を用いた場合物性バラ
ンスがとれ画質も良好であった。
ンスがとれ画質も良好であった。
〔比較例5〕
便用モノマーの組成と全カルボン酸に対する全ジオール
成分のモル比を表6の様にする以外は実施例1と同様に
して樹脂R11,u、。を得た。
成分のモル比を表6の様にする以外は実施例1と同様に
して樹脂R11,u、。を得た。
これらの樹脂の特性値を表6に示した。これらの樹脂を
用いて実施例1と同様にしてそれぞれ対応するトナーT
II、T!。を得た。これらのトナー性能を表6−1に
示した。
用いて実施例1と同様にしてそれぞれ対応するトナーT
II、T!。を得た。これらのトナー性能を表6−1に
示した。
表6−1より明らかなように、T/が75℃では定着性
が落ち、27℃では耐ブロッキング性K1Mがあり使用
に供しない事がわかった。
が落ち、27℃では耐ブロッキング性K1Mがあり使用
に供しない事がわかった。
表 6 (単位モル%)
*1) ジオールA:ポリオキシプロピレン(V)−
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 〔比較例6〕 使用上ツマ−の組成と全カルボン酸に対する全ジオール
成分のモル比と最終停止トルクを表7の様にする以外は
実施例1と同様にして樹脂R11,R□を得た。これら
の樹脂を用いて実施例1と同様にしてそれぞれ対応する
トナーT!!。
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 〔比較例6〕 使用上ツマ−の組成と全カルボン酸に対する全ジオール
成分のモル比と最終停止トルクを表7の様にする以外は
実施例1と同様にして樹脂R11,R□を得た。これら
の樹脂を用いて実施例1と同様にしてそれぞれ対応する
トナーT!!。
T!!を得た。トナーの性能を表7−1に示した。
表7−1よりゲル分率が0.8の樹脂ではオフセット開
始温度が極端に低く、実用に供しない事がわかった。又
、ゲル分率が40を超えるとトナー製造時の粉砕性が極
端に悪くなるばかりでなく、定着性も悪く、実用に供し
ない事がわかった。
始温度が極端に低く、実用に供しない事がわかった。又
、ゲル分率が40を超えるとトナー製造時の粉砕性が極
端に悪くなるばかりでなく、定着性も悪く、実用に供し
ない事がわかった。
表 7 (単位モル%)
*1) ジオールA:ポリオキシプロピレン(Q)−
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 表7−1 特許出願人 三菱レイヨン株式会社代理人 弁理士
吉 澤 敏 夫
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 表7−1 特許出願人 三菱レイヨン株式会社代理人 弁理士
吉 澤 敏 夫
Claims (2)
- (1)(a)3価以上のアルコールの少なくとも1種、
(b)ジオールの少なくとも1種、(c)2価のカルボ
ン酸およびその低級アルキルエステルの少なくとも1種
からなり、全アルコール成分のうち(a)が0.5モル
%以上、50モル%以下であり、全アルコール成分のう
ち(b)が50モル%以上、99.5モル%以下であり
、かつその軟化温度が90〜170℃、ガラス転移温度
が30〜70℃、酸価が0.5〜10mgKOH/g、
ゲル分率1.5〜40%である事を特徴とするトナー用
ポリエステル樹脂。 - (2)(a)全アルコール成分のうち0.5モル%以上
、50モル%以下の3価以上のアルコール単量体の少な
くとも1種、(b)全アルコール成分のうち50モル%
以上、99.5モル%以下のジオール単量体の少なくと
も1種、(c)2価のカルボン酸およびその低級アルキ
ルエステルの少なくとも1種を触媒の存在下で縮合反応
するに際し、多価アルコール(a)、(b)及び式(1
)で示されるジカルボン酸成分(c)とをエステル化反
応またはエステル交換反応させた後、150mmHg以
下の真空下でジオール成分(b)を留出除去させながら
架橋状態を形成させる操作において、重合体の粘度上昇
に応じて反応系の圧力を上昇させて実質的に架橋反応速
度を制御することを特徴とするトナー用ポリエステル樹
脂の製造法。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・(1) (r=多価アルコールのモル数/ジカルボン酸成分のモ
ル数f=最大価数を有する3価以上のアルコールの価数
g=3価以上のアルコールのモル数/全アルコールのモ
ル数)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63139085A JPH0820765B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | トナー用ポリエステル樹脂およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63139085A JPH0820765B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | トナー用ポリエステル樹脂およびその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01307767A true JPH01307767A (ja) | 1989-12-12 |
JPH0820765B2 JPH0820765B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=15237138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63139085A Expired - Lifetime JPH0820765B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | トナー用ポリエステル樹脂およびその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0820765B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02183267A (ja) * | 1989-01-10 | 1990-07-17 | Canon Inc | カラー画像形成用カラートナー |
EP0720064A4 (en) * | 1994-07-13 | 1998-03-11 | Mitsubishi Rayon Co | POLYESTER RESIN FOR A TONER, RESIN AND TONER PRODUCTION METHOD |
JP2021008639A (ja) * | 2020-10-30 | 2021-01-28 | 三菱ケミカル株式会社 | ポリエステル樹脂およびポリエステル樹脂の製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6828245B2 (ja) * | 2016-02-10 | 2021-02-10 | 三菱ケミカル株式会社 | ポリエステル樹脂およびポリエステル樹脂の製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5486342A (en) * | 1977-12-21 | 1979-07-09 | Hitachi Chemical Co Ltd | Toner for static charge picture development |
JPS6224831A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Kawaguchi Hiroshi | 繊維状ステンレス鋼とステンレス鋼網の複合材およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP63139085A patent/JPH0820765B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5486342A (en) * | 1977-12-21 | 1979-07-09 | Hitachi Chemical Co Ltd | Toner for static charge picture development |
JPS6224831A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | Kawaguchi Hiroshi | 繊維状ステンレス鋼とステンレス鋼網の複合材およびその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02183267A (ja) * | 1989-01-10 | 1990-07-17 | Canon Inc | カラー画像形成用カラートナー |
EP0720064A4 (en) * | 1994-07-13 | 1998-03-11 | Mitsubishi Rayon Co | POLYESTER RESIN FOR A TONER, RESIN AND TONER PRODUCTION METHOD |
JP2021008639A (ja) * | 2020-10-30 | 2021-01-28 | 三菱ケミカル株式会社 | ポリエステル樹脂およびポリエステル樹脂の製造方法 |
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---|---|
JPH0820765B2 (ja) | 1996-03-04 |
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