JPH03174163A - 電子写真トナー用離型剤 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 十をロロＩＪ−尋マ／Ｃ”吉！上　田鶴誼１↓ｄ１−曽
ｄユ呼さらに詳しくはホットオフセット性に優れた加熱
定着型の複写機もしくはプリンターに適した電子写真ト
ナー用離型剤に関する。

［従来の技術］ 熱定着方式のトナーはヒートロー汐により支持体上に定
着される。その際、定着下限温度は低いことが望まれる
。一方ロール温度が高くなるとトナーがロールにくっつ
く現象が現れる。

このホットオフセットの起こる温度は高いことが望まれ
る。一般にバインダーの分子量が高くなるとホットオフ
セット温度は高くなるが同時に定着下限温度も高くなる
。逆に分子量が下がるとホットオフセット温度と定着下
限温度共に低くなる。

この矛盾した要求性能を満たすための方法として離型剤
、たとえば低分子量ポリプロピレンを添加（例えば特公
昭５２−３３０４号公報）やポリシロキサンワックスを
添加（例えば米国特許第１０３３３８号）してホットオ
フセット温度を高めた櫛−ｆｌ’ｃＦ官１↓−ユでｈ−
ふイ１−１［発明が解決しようとする課題］ しかし低分子量ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂
やポリシロキサンワックス等を添加するとトナーの流動
性が低下したり、期待される十分なホットオフセット温
度が得られない場合がある。

・［課題を解決するための手段］゛ 本発明者はホットオフセット温度が高くかつトナーの流
動性が低下しない電子写真トナー用離型剤について鋭意
検討した結果本発明に到達した。すなわち、本発明は有
機シラン化合物により変性された変性ポリオレフィン系
樹脂を含むことを特徴とする電子写真トナー用離型剤で
ある。

本発明に係るポリオレフィン系樹脂としては１）：ポリ
エチレン、エチレン−αオレフイン゛（炭素数３〜８）
共重合体（例えば、エチレン５０ｗｔ％以上、特に７０
ｗｔ％以上のもの）、ポリプロピレン、プロピレン−α
オレフィン（炭素数４〜８）共重合体、 ２）：１）のマレイン酸誘導体（無水マレイン酸、マレ
イン酸ジメチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル
、マレイン酸ジー２−エチルヘキシルエステル等）付加
物、 ３）：　１）の酸化物、 ４）：エチレン性不飽和カルボン酸（（メタ）アクリル
酸、イタコン酸等）および／またはそのエステル（アル
キル（炭素数１〜１８）エステル等とエチレン性不飽和
炭化水素（エチレン、プロピレン、ブテン等）との共重
合体およびこれらの混合物が挙げられる。これらのうち
好ましくは、アイソタクテイック含量が７５％以上のポ
リプロピレン系樹脂（ポリプロピレン、プロピレン−α
オレフィン共重合体等）である。アイソタクテイック含
量が７５％未満では電子写真トナーとした際、流動性が
低下することがある。

アイソタクテイック含量は、赤外分光光度計を用いるこ
とにより９９８ｃｍ７１の吸光度（Ｄｓ９ａ）と９７４
ｃｍ−１の吸光度（Ｄ９７４　）の比（Ｄｓｓａ／Ｄ９
７４）で求める。

本発明に係る変性に使用される有機シラン化合物として
はオレブイン性二重結合を、有する基またはシラン化さ
れた際加水分解可能な基を有するシラン化合物であれば
よく一般式 ％式％ （式中、Ｒ１、Ｒ２はオレフィン性不飽和結合を有する
有機基である。Ｘはオレフィン性不飽和結合を有しない
有機基である。）で示される化合物が挙げられる。一般
式（１）〜（５）においてル、その他末端不飽和酸のエ
ステル結合を有する基（例えばＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｃ
００（ＣＨ２）３−等）等が挙げられる。又としてはメ
チル、エチル、プロピル、フェニル、ベンジル基等また
はこれらのハロゲン置換有機基（例えばＰ−クロロフェ
ニル基等）が挙げられる。ｙｌ　、ｙ２　、ｙ３は各々
同一または相異なるものでも゛よくシラン化された際加
水分解可能な基であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブ
トキシ等のアルコキシ基、アセトキシ、プロピオキシ等
のアシロキシ基、およびアミノ基含有基、その他任意の
加水分解可能な有機基である。これらのうち好ましくは
ビニルトリメトキシシランである。Ｓｉ原子の含有量は
、離型剤の重量に基づいて、通常０．０１〜５％である
。０．０１％未満であると電子写真トナーとした際、十
分なホットオフセット温度を示さない。５％を越えると
変性ポリオレフィン系樹脂がゲル化しやすく電子写真ト
ナーとすると十分なホットオフセット温度を示さない。

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−、％　、　ｅｙｅ　Ｊ４Ｊ　ｔｌ？ｌ　ａ、−−ｐ−
ａｋ−ノラン化合物で変性する方法としては特に限定さ
れるものではないがＡ）低溶融粘度ポリオレフィン系樹
脂を有機シラン化合物で変性するか、Ｂ）有機シラン化
合物で変性した高溶融粘度ポリオレフィン系樹脂を熱減
成する方法等を挙げることができる。

Ａ）の低溶融粘度ポリオレフィン系樹脂を有機シラン化
合物で変性する方法において低溶融粘度ポリオレフィン
系樹脂の製法は前記ポリオレフィン系樹脂の項に記載し
たうち１）は高溶融粘度ポリオレフィン系樹脂を温度３
００〜４５０℃反応時間０．５〜１０時間で熱減成する
かオレフィンを公知の重合方法により単独または共重合
させることによって得られる。２）はポリオレフィンと
マレイン酸誘導体とを過酸化物触媒の存在下または無触
媒下で付加反応させることにより得られる。３）はポリ
オレフィンを酸素または酸素含有ガス（空気）で酸化す
る方法、オゾン含有酸素またはオゾン含有ガス（空気）
で酸化する方法で得られる。酸化物の数値は、通常１０
０以下、好ましくは５０以下である。４）はエチレン性
不飽和カルボン酸および／またはアルキルエステル（炭
素数１〜１８）とエチレン性不飽和炭化水素との共重合
によって得られる。エチレン性不飽和カルボン酸および
／またはそのアルキルエステルの量は重量基準で通常３
０％以下、好ましくは２０％以下である。低溶融粘度ポ
リオレフィン系樹脂をシラン化合物で変性する方法とし
ては。

過酸化物触媒存在下もしくは無触媒下で付加反応する方
法を挙げることができる。

付加反応の方法としては不活性気体雰囲気下で過酸化物
触媒（例えばベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパ
ーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブ
チルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、
ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、１，１−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシ）　３，３，５−トリメチルシクロ
ヘキサン等）存在下、もしくは無触媒下で反応温度が、
ポリオレフィン系樹脂の融点以上３００℃以下、好まし
くは１４０〜２００　’Ｃで反応時間１〜２０時間で反
応を行なう方法が挙げられる。

Ｂ）の有機シラン化合物で変性した高溶融粘度ポリオレ
フィン系樹脂を熱減成する方法としては高溶融粘度ポリ
オレフィン系樹脂を不活性気体雰囲気下、過酸化物触媒
存在下もしくは無触媒下で有機シラン化合物により変性
し、得られた変性高溶融粘度ポリオレフィン系樹脂を反
応温度３００〜４５０℃反応時間０．５〜１０時間で熱
減成する方法を挙げることができる。

本発明の離型剤の１６０℃における溶融粘度は１０００
ｃｐｓ以下、好ましくは５００ｃｐｓ以下である。

１６０℃における溶融粘度が１０００ｃｐｓを越えるも
のは、電子写真トナーとするとホットオフセット温度が
不十分となる。離型剤の１６０℃における溶融粘度はブ
ルックフィールド型口−転粘度計を用いて測定すること
ができる。測定温度以外の条件は、ＪＩＳ−に１５５７
−１９７０に準じて行なうことができる。測定試料の温
度調整には、温度レギュレーター付きオイルバスを用い
ることができ本発明の離型剤のデュロメーター硬さは３
０以上、好ましくは４０以上である。デュロメーター硬
さが３０未満では電子写真トナーとした際トナーの流動
性が不十分である。デュロメーター硬さはＡＳＴＭ　Ｄ
−２２４０に準じて行なう。

本発明の電子写真トナー用離型剤は、必要によりバイン
ダー、着色材料、さらに種々の添加剤等を含有させ電子
写真用トナーとすることができる。

バインダーとしてはスチレン系樹脂、例えばスチレン系
樹脂としてはスチレン系単量体と（メタ）アクリル酸エ
ステル系単量体、その他の単量体との共重合体を挙げる
ことができる・共重合体は通常、溶液重合、懸濁重合、
もしくは塊吠重合にて製造できる。重合開始剤にはアゾ
系開始剤（アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソ
バレロニトリル等）、過酸化物系開始剤（ベンゾイルパ
ーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジーｔ−プ
チルパーオキサイパーオキサイド、ｔ−プチルパーオキ
シメンゾエート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ
）　３，３．５−トリメチルシクロヘキサン等）が挙げ
られる。

重合反応は通常窒素等の不活性気体の雰囲気下で行なわ
れる。重合温度は通常５０〜２２０℃、好ましくは７０
〜２００℃である。

反応時間は他の条件に左右されるが°、通常１〜５０時
間、好ましくは２〜１０時間である。反応時間が１時間
より短いと反応のコントロールが難しく、５０時間を越
えると経済的に不利である。重合時溶媒を使用した場合
は反応抜脱溶媒する。

着色剤としてはカーボン、鉄黒、ベンジジンイエロー　
キナクドリン、ローダミンＢ、フタロシアニン等が挙げ
られる。磁性粉として鉄、コバルト、ニッケル等の強磁
性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェ
ライト等を用いてもよい。

さらに種々の添加剤としては荷電調整剤にプロシン、四
級アンモニウム塩等）゛等が挙げられる。

電子写真トナーの成分としては本発明の離型剤を通常０
．５〜３０重量％、好ましくは１〜５重量％、バインダ
ーを通常４５〜９５重量％、好ましくは７０〜９０重量
％、着色材料を通常３〜５０重童％等を用いる。

本発明の離型剤の添加方法はトナー製造時に加えてもバ
インダーに予め混合した形で用いてもよい。またバイン
ダー重合時、他成分と共に系に加えても構わない。

電子写真用トナーの製造は１）前記トナー成分を乾式ブ
レンドした後、溶融混練されその後粗粉砕され、最終的
にジェット粉砕機を用いて微粉化し、さらに分級し粒径
が通常２〜２０μの微粉として得るか、２）バインダー
成分の単量体を他のトナー成分存在下で、懸濁重合し粒
径が通常２〜２０μの微粉を得ることによっても得るこ
とができるが、特に製法はこれらに限定されるものでは
ない。

前記電子写真トナーは必要に応じて鉄粉、ガラスピーズ
、ニッケル粉、フェライト等のキャリアー粒子と混合さ
れて電気的潜像の現像剤として用いられる。また粉体の
流動性改良のため疏水性コロイダルシリカ微粉末を用い
ることもできる。

前記電子写真トナーは複写機たとえば加熱定着型の複写
機またはプリンターの熱定着用ヒートロール部で加熱さ
れることによ°って支持体（紙、ポリエステルフィルム
等）に定着し記録材料とされる。

［実施例］ 以下実施例により本発明をさらに説明するが本発明はこ
れにより限定されるものではない。

実施例中、部はいずれも重量部を現す。

実施例１ 高溶融粘度ポリプロピレン１０００部とビニルトリメト
キシシラン２０部、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド１部
の配合物ををバレル温度１２０’Ｃに設定した二軸押出
機に通じ変性高溶融粘度ポリプロピレンを得た。この変
性高溶融粘度ポリプロ？−’！、％、劃」叱１八八八＾
岬争、００八　ロバ璽−本ｎ齢官　　＋□ｌｔｇ４−Ｄ
ハＧ応器に通じ３０分間熱滅戒を行ない変性ポリオレフ
ィン系樹脂を得た。これを本発明の離型剤とする。この
離型剤の１６０　’Ｃにおける溶融粘度は２００ｃｐｓ
デュロメーター硬さば６０であった。

実施例２ 高溶融粘度ポリプロピレン１０００部を３６０℃に加熱
した管状の反応器に通じ３０分間熱減戒を行ない低溶融
粘度ポリプロピレンを得た。この低溶融粘度ポリプロピ
レン１０００部を窒素置換した反応器にいれ１６０’Ｃ
に加熱しビニルトリメトキシシラン２０部とジ−ｔ−ブ
チルパーオキサイド５部を４時間で滴下しさらに１時間
反応させた後減圧し変性ポリオレフィン系樹脂を得た。

これを本発明の離型剤とする。この離型剤の１６０℃に
おける溶融粘度は６０ｃｐｓ、デュロメーター硬さは６
０であった。

実施例３ 実施例２の高溶融粘度ポリプロピレンをアイソタクテイ
ック含量９０％の高溶融粘度ポリプロ１−０１〜．１−
１　　山　１％ｌ　ｋ！　＋↓悶υ鳴＾−コシトｉ−し
　）１轍ふし−ｊマｉオレフィン系樹脂を得た。これを
本発明の離型剤とする。この離型剤の１６０℃における
溶融粘度は６５ｃｐｓ、デュロメーター硬さは７０であ
った。

比較例１ 実施例１におけるの変性高溶融粘度ポリプロピレン樹脂
をスタチックミキサーを組み込んだ管に連続的に°通し
ながら３４５〜３５０℃で５０分間熱滅戊を行ない、１
６０℃での溶融粘度が１５００ｃｐｓ、デュロメーター
硬さが６５の変性ポリオレフィン系樹脂を得た。これを
比較離型剤とする。

製造例１ スチレン６６０部、ブチルアクリレート３４０部を溶剤
、重合開始剤を用いず１３０〜１８０℃で熱重合を行な
いバインダーを得た。バインダーのＴｇは５３℃１数平
均分子量は１１０００、重量平均分子量は７００００で
あった。分子量の測定はＧＰＣ法により行なった。ＧＰ
Ｃ法によるバインダーの分子量測定は以下の条件で行な
った。

装置　　　二東洋曹達製　ＨＬＣ８０２Ａカラム　　：
　ＴＳＫ　ｇｅｌ　ＧＭＨ６２本測定温度　：２５℃ 試料溶液　：　　０．５ｗｔ％のＴＨＦ溶液溶液注入量
：２００μｍ 検出装置　：屈折率検出器 使用例１ 実施例１の離型剤および製造例１のバインダーを用いて
以下の方法により電子写真用トナーを作製し、さらに電
子写真現像剤を作製した。

トナー作製方法 バインダー　　　　　　　　　　８７部実施例１の離型
剤　　　　　　　　４部カーボンブラック　　　　　　
　　８部（三菱化成工業製（株）製ＨＡ−１００）荷電
調整剤　　　　　　　　　　　１部（保土谷化学工業（
株）製 スピロンブラックＴＲＨ） 上記配合物を粉体ブレンドしたのちラボプラストミルで
１４０℃、３０ｒｐｍで１０分間混練し、混線物をジェ
ットミルＰＪＩ（１００（日本ニューマチック社製）で
微粉砕した。粉体気流分級機ＭＳＤ　（日本ニューマチ
ック社製）で微粉砕物から２μ以下の微粉をカットした
。得られた粉体１０００部にアエロジルＲ９７２（日本
アエロジル）３部を均一混合してトナーを得た。

現像剤作製方法 上記トナー２５部に電子写真用キャリアー鉄粉（日本鉄
粉社製Ｆ−１００）　１０００部を混合して電子写真用
現像剤を得た。

使用例２．３ 実施例１の離型剤を実施例２．３の離型剤をにする以外
は同様の方法により電子写真用現像剤を得た。

比較使用例１．２ 実施例１の離型剤を各々比較例１の離型剤およびの有機
シラン化合物で変性していない実施例２の低溶融粘度ポ
リプロピレン（１６０℃における溶融粘度６０ｃｐｓ、
デュロメーター硬さ５５）とする以外は同様の方法で比
較電子写真用現像剤（１）〜（２）を得た。

Ｊ＋　ＪＰ＃ムＩ＋胛し）Ａ＋−表土　１ｊ−一−−レ
表−１ 現像剤の評価 ａ：低溶融粘度ポリプロピレン 注）流動性 ホソカワミクロン社製パウダーテスターを用いて流動性
指数を測定し評価した。

ＥＥ　　流動性指数８５以上 Ｅ　　流動性指数８０以上８５未満 Ｇ　　流動性指数７０以上８０未満 Ｐ　　流動性指数７０未満 耐ホツトオフセット性 市販の熱定着方式の複写機を用い、 ホットオスセットが発生するヒート ロールの温度で評価した。

Ｅ　　　　　２２０℃以上 Ｇ２００℃以上２２０℃未満 Ｐ２Ｏ０℃未満 本発明の離型剤を含んだ電子写真トナーはトナーの流動
性のみならず耐ホツトオフセット性に優れていることが
が確認できた。

［発明の効果］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機シラン化合物により変性された変性ポリオレフ
   ィン系樹脂を含むことを特徴とする電子写真トナー用離
   型剤。 ２、ポリオレフィン系樹脂がアイソタクテイック含量７
   ５％以上のポリプロピレン系樹脂である請求項１記載の
   電子写真トナー用離型剤。 ３、離型剤の重量に基づきＳｉ原子の含有量が０．０１
   〜５重量％であり、１６０℃における溶融粘度が、１０
   ００ｃｐｓ以下である請求項１または２記載の電子写真
   トナー用離型剤。 ４、離型剤のデュロメーター硬さが３０以上である請求
   項１〜３のいずれか記載の電子写真トナー用離型剤。