JPH0310309B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔技術分野〕 本発明はマイクロカプセルに関し、詳しくは圧
力定着型のマイクロカプセルトナーとして好適に
用いることができるマイクロカプセルに関する。 〔従来技術〕 近年において、電子写真法、静電印刷法、静電
記録法等により画像情報に基いて静電荷像を形成
し、これを現像剤のトナーにより現像してトナー
像とし、通常はこのトナー像を転写紙等に転写せ
しめた上で定着せしめることにより可視画像を形
成することが広く行なわれている。 従来、静電荷像現像用トナーとしては、熱可塑
性樹脂を結着剤としてこれにカーボンブラツク等
の着色剤を分散含有せしめたものを微粉砕して得
られる粉末状のトナーが広く用いられており、そ
れが二成分トナーであれば、鉄粉、ガラスビーズ
等のキヤリアと混合撹拌することにより、又それ
が磁性体微粉末を含有して成る一成分トナーであ
ればそれ自体を撹拌することにより、摩擦帯電せ
しめてその静電力を利用して静電荷像を現像せし
め、得られたトナー像を例えば転写せしめた後、
加熱ローラ等により加熱して定着せしめるように
している。 しかし、このようなトナーにおいては、摩擦帯
電のための撹拌時にトナー粒子が破砕されて微粉
トナーが生成され、その結果可視画像の質が低い
ものとなり、或いはトナーを早期に新しいものと
交換することが必要となるのみならず、定着を加
熱定着方式によつて達成するため定着器の温度が
所要の設定温度にまで上昇するまでの間に長い待
機時間が必要であり、また加熱のために多大のエ
ネルギーを必要とし、更に紙詰りが起こつたとき
には火災の原因ともなり、しかも確実な定着を達
成するためには、温度条件等において相当に厳し
い条件を満足することが必要である。 斯かる状況下において、最近、いわゆるマイク
ロカプセルを静電荷像現像用トナーとして用いる
ことの研究が行なわれるようになつてきている。
このマイクロカプセル型トナーは、微粒子状の樹
脂カプセル（外壁）内に、液状物質若しくは軟質
の固体物質より成る芯材を封入した着色粒子より
成る粉末状のものである。このトナーを用いる場
合には、押圧ローラ等により圧力を印加して、カ
プセルをいわば破裂せしめて、内部の芯材を放出
せしめることにより、定着せしめることができ
る。従つて加熱が不要であるために、上述の如き
加熱定着における問題点を大幅に軽減せしめるこ
とができるという利点がある。 この様な加圧定着可能なマイクロカプセル型ト
ナーに関しては、特開昭51−91724号、同52−
119937号、同54−118249号及び同55−64251号各
公報等に記載の技術が知られている。しかし、上
記技術においては、加圧ローラーへのオフセツト
現象、耐久性、安定性及び保存性等の問題を残し
ており、特に普通紙等への加圧定着性において問
題があり、マイクロカプセル型トナー中の定着性
成分が剛直であつたり、逆に過度の塑性変形を起
し、いずれも定着性が不充分であつた。 そこで本発明者は加圧定着性の向上を図るため
に鋭意検討を重ねた結果、定着性を向上させるに
は紙等との接着性を向上させただけでは不充分で
あり、定着後紙等から剥離しないようにするため
には、加えられる外力を小さくすること、すなわ
ち滑るようにすることが重要であることが判つ
た。 従来滑剤的効果を与えるために、シリコーンオ
イルやシリコーン樹脂等を芯材又は外壁に含有せ
しめる技術は知られている（特開昭58−150968号
等参照）。 しかし従来技術においては、シリコーン樹脂等
が単に共存又は混合して存在しているだけであつ
たので、トナー中から外部に浸み出し易いため
に、トナーの表面状態が変化しやすく、特に熱等
により表面性状が変つてしまうという欠点があつ
た。またシリコーンオイルやシリコーン樹脂をブ
レンドすると低摩擦係数のものを得るのには良い
が（特開昭59−4649号等参照）、トナー等の粉体
を製造する場合には、流動性が低下するという欠
点があつた。 〔発明の目的〕 そこで本発明の目的は粉体特性が良好で、特に
流動性が改良されたマイクロカプセルを提供する
にある。 本発明の他の目的は表面性状が安定しており、
芯材の浸み出し等のないマイクロカプセルを提供
するにある。 〔発明の構成〕 本発明者は鋭意研究を重ねた結果、相互に物性
若しくは機能を異にする芯材と、該芯材を被覆す
る外壁が少なくともウレタン樹脂及び／又はウレ
ア樹脂とからなるマイクロカプセルトナーにおい
て、該ウレタン樹脂及び／又はウレア樹脂が少な
くとも多価イソシアネートとポリオール及び／又
はポリアミンと下記一般式〔〕又は〔〕を有
するヒドロキシル基を含有するシリコン樹脂のオ
リゴマー又はポリマーとからなることを特徴とす
る圧力定着型マイクロカプセルトナーによつて上
記目的を達成し得ることを見い出した。 〔式中、R₁〜R₅は水素、置換基を有していて
もよい炭素数１〜６のアルキル基、アリール基、
アリール基を含むフエニル基、ｎは１〜６の整
数、ｌは２〜30の整数、ｘ，ｙは２〜15の整数を
それぞれ表す。〕 以下本発明について詳説する。 本発明のシリコーン化合物としては、外壁樹脂
がポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂を主体
とする物質で構成されるため、該ポリウレア又は
ポリウレタン樹脂の原料モノマーである架橋性イ
ソシアネートと重合反応しうる官能基（ヒドロキ
シル基）を含有するシリコーン樹脂のオリゴマー
又はポリマーが用いられる。 本発明で好ましく用いられるヒドロキシル基含
有シリコーン化合物は、前記一般式〔〕又は
〔〕で表わされるシリコーンポリカルビノール
である。 シリコーンポリカルビノールの分子量は5000以
下が好ましい。5000を超えると熱的特性が劣化
し、強度剛性も低下し、軟質となる。 またシリコーンカルビノールの外壁樹脂中にお
ける含有量は１〜70wt％、好ましくは３〜50wt
％である。 本発明においては上記シリコーンカルビノール
を単独で用いてもよいが、他の反応性官能基を有
する化合物を併用してもよい。特に壁膜物性の向
上をはかるために他の反応性官能基を有する化合
物として、三つ以上の反応性官能基を有する化合
物、例えばトリメチロールプロパン、ポリビニル
アルコール等の多官能アルコール；ジエチルトリ
アミン、トリエチルテトラミン等の多官能性アミ
ン等を用いることができる。 特にシリコーン化合物の含有量を増加したい場
合には、シリコーンポリカルビノールとしては、
ポリジアルキルシロキサン、例えばポリジメチル
シロキサンにグラフトされたアルコール官能基を
有する化合物を用いるのが好ましい。 本発明においてヒドロキシル基含有シリコーン
化合物としては、カルビノール変性ポリシロキサ
ン樹脂を用いることもできる。該樹脂は式−Ｏ−
Si（Ｒ）₂−相当する構造単位を含む有機官能性の
ポリシロキサンであつて、上記の式においてＲは
炭素数１〜４のアルキル基またはフエニル基であ
る。 本発明においては、好適な出発物質はそれ自体
公知の有機官能性の末端基を含む純粋なポリシロ
キサンだけでなく、それ自体公知の有機官能性の
末端基を含むシロキサンポリオキシアルキレン共
重合体であつてもよい。 本発明の外壁樹脂は、好ましくはポリウレタン
樹脂又はポリウレア樹脂を主成分とし、該ポリウ
レタン樹脂は架橋性イソシアネートとポリオール
との反応によつて得られ、ポリウレア樹脂は架橋
性イソシアネートとポリアミンとの反応によつて
得られる。 上記反応において本発明のシリコーン化合物を
化学結合せしめるには、例えばヒドロキシル基を
含有したシリコーンポリカルビノールと架橋性イ
ソシアネートと反応させ、ウレタン結合を生成せ
しめ、シリコン骨格を有する変性された多価イソ
シアネートとし、次いで、外壁形成反応へ利用さ
れる。 本発明に用いられる架橋性イソシアネートとし
ては、下記のものがあげられる。

【表】 ＼
CONHC_６H_１２−
NCO
市販品名：〓スミジユールＮ」(
住友バイエルウレタン社製)

【表】

【表】

〔発明の効果〕

本発明によれば、外壁樹脂にシリコーン化合物
を仕合結合により結合せしめているので、後述の
実施例からも明らかなように流動性を改良するこ
とができ、表面性状が安定しており、芯材の浸み
出し等のないマイクロカプセルを提供できる。 〔実施例〕 以下本発明の実施例について説明するが、これ
らによつて本発明の実施態様が限定されるもので
はない。なお「部」は特にことわらない限り重量
部を表わす。 実施例１ （in situ重合法） ジメチルポリシロキサンジカルビノール
３部（ｗ：400） ネオペンチルグリコール ５部 pureMDI（44S、住友バイエルウレタン社製）
15部 ラウリルメタクリレート 30部 磁性粉（γ−Fe₃O₄）（BL−520、チタン工業
社製） 50部 分散助剤 TOP−Ｏ（日光ケミカルズ社製）
0.06部 クロロホルム 20部 ラジカル重合開始剤（Ｖ−65） 1.2部 上記組成物をサンドミルで、約１時間分散し、
磁性インキを得た。別にリン酸三ナトリウム及び
塩化カルシウムより調整したコロイド状リン酸三
カルシウム14ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ソ
ーダ0.06ｇを水800mlに均一に分散した分散液を
調整する。次いでこの分散液中に前記磁性インキ
をT.K.ホモジエツターを用い、回転数8000〜
9000rpmで約５〜20μｍの油滴粒子になるように
約10分間分散せしめた。 この分散液を四つ口フラスコへ移し、200rpm
の撹拌速度で、75℃８時間反応した。反応後塩酸
により分散安定剤を分解除去し、過・水洗・乾
燥して本発明のトナーを得た。本トナーを「トナ
ー１」とする。 実施例２ （in situ重合＋界面重合の組合せ法） ジメチルポリシロキサンジカルビノール３部を
クロロホルム20部とを混合し、トルイレンジイソ
シアネート（TDI）20部を添加後、50℃で２時間
加熱撹拌し、冷却後、ラウリルメタクリレート30
部、磁性粉（γ−Fe₃O₄、BL−520、チタン工業
社製）50部、分散助剤（TOP−Ｏ）0.06部、重
合開始剤（Ｄ−65）1.2部を加えて、これらを混
合し、サンドグラインダーにより約１時間撹拌
し、均一に混合分散せしめ磁性インキを得た。 別にリン酸三ナトリウム及び塩化カルシウムよ
り調整したコロイド状リン酸三カルシウム14ｇ、
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.06ｇを
水800mlに均一に分散した分散液を調整する。 次いでこの分散液中に前記磁性インキ200ｇを
T.K.ホモジエツター（特殊機化工業社製）を用
い、回転数8000〜9000rpmで光学顕微鏡観察下約
５〜20μｍの油滴微粒子になるように約10分間分
散せしめた。 次いで２の四つ口フラスコに前記分散液を移
し、低速撹拌下でキシリレンジアミン30ｇを溶解
させた水溶液70c.c.を室温で約15分間かけて加え
た。室温下で30分間撹拌し、次いで徐々に温度を
上げ、80℃で７時間反応させラウリルメタクリレ
ートのポリマーを芯材とし、本発明のシリコーン
化合物を化学結合したウレタン重合体を外壁とす
るマイクロカプセルを得た。 次いでこれを冷却し、40c.c.の濃塩酸を加え、分
散安定剤であるリン酸三カルシウムを分解除去せ
しめ、過、水洗及び乾燥して、本発明のマイク
ロカプセル型トナーを得た。本トナーを「トナー
２」とする。 比較例 １ 実施例１においてジメチルポリシロキサンジカ
ルビノールを除いた他は、同様にしてトナーを得
た。本トナーを「比較トナー１」とする。 実験例 流動性評価 以上のようにして得られた本発明トナー１及び
２及び比較トナー１の各々について流動性を測定
した。評価方法としては、下記の静かさ密度によ
る方法を採用した。この方法は流動性の一つの評
価法であり、本系のように密度に大きな差のでな
い系で流動性を評価するのに簡便な方法であり、
その値の大きい方が流動性良好である。 （測定方法） 実験室的に簡易にし、20mlのメスシリンダー上
部にコーン型のロートを置き、上から100メツシ
ユのふるいを通してマイクロカプセル型トナーを
静かに落し、その時のトナー20mlの重量を測定し
て、静かさ密度を算出した。 （測定結果） 結果は表−１に示す通りであり、本発明トナー
は流動性が良好であることがわかる。 トナー供給性の評価 トナーを一定量Ｕ−Bix−1200の現像機上の補
給ボツクスに入れ、現像を行ないトナー消費に併
なつてトナーが補給される状態を観察した。一部
補給ボツクスに付着し補給が均一でないものを
「△」、均一に補給されたものを「〇」として示
す。 以上の方法で評価した結果を表−１に示した。 帯電量の測定 測定方法はブローオフ法による。測定値は表−
１に示す通りである。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に物性若しくは機能を異にすると芯材
   と、該芯材を被覆する外壁が少なくともウレタン
   樹脂及び／又はウレア樹脂とからなるマイクロカ
   プセルトナーにおいて、該ウレタン樹脂及び／又
   はウレア樹脂が少なくとも多価イソシアネートと
   ポリオール及び／又はポリアミンと下記一般式
   〔〕又は〔〕を有するヒドロキシル基を含有
   するシリコン樹脂のオリゴマー又はポリマーとか
   らなることを特徴とする圧力定着型マイクロカプ
   セルトナー。 〔式中、R₁〜R₅は水素、置換基を有していて
   もよい炭素数１〜６のアルキル基、アリール基、
   アリール基を含むフエニル基、ｎは１〜６の整
   数、ｌは２〜30の整数、ｘ，ｙは２〜15の整数を
   それぞれ表す。〕