JPH04303848A - トナー用バインダー - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電写真
法、静電記録法等において形成される静電画像を現像す
るために使用されるトナー用バインダーに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に静電画像は、着色粉体であるトナ
ーにより現像されてトナー像とされ、このトナー像がそ
のままあるいは転写紙等に転写された上で定着される。 通常トナーは、バインダー成分及び着色成分、荷電制御
剤を配合し、加熱下に溶融、混合した後、所定の粒度に
粉砕することにより調製される。

【０００３】トナーの性能はバインダー成分に大きく影
響される。トナーのバインダー成分としては種々の樹脂
が知られているが、最近では、帯電性が大きくかつ低温
定着性にすぐれているため高速複写用に適性を有し、し
かも塩化ビニルシート、フイルム等に印刷物が積層され
たときに可塑剤により印刷面が不鮮明化することがない
（つまり耐可塑剤性にすぐれている）ポリエステル系樹
脂バインダーが注目されており、多数の研究が行われて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等もポリエス
テル系樹脂トナー用バインダーについて検討を重ねたと
ころ、感光体カブリ及びトナーの飛散という問題がある
ことが判明した。即ち、感光体カブリとは、トナーが感
光体非画像部へ付着して黒化する現象であり、又飛散し
たトナーは複写機内を汚し、ミラーレンズに付着して光
量不足の原因となり、チャージャ（高電圧印加の為付着
し易い）に付着すると帯電ムラを生じ、画像ノイズの原
因になる等いずれもトナーの実用上の使用価値を低下さ
せる恐れがある。従ってかかる欠点を解決すべく種々の
研究が行われているが、いまだ満足されるべき発明は見
いだされておらず、該トナーの実用化に当たって是非と
も解決しなければならない課題である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかるに本発明等はかか
る課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、トリス−２
−ヒドロキシエチルイソシアヌレートを縮合成分とする
飽和ポリエステル系樹脂よりなるトナー用バインダーを
使用した際、かかる目的に合致することを見出し本発明
を完成するに至った。

【０００６】本発明のポリエステル系樹脂は任意の酸成
分、多価アルコール成分を縮合して得られる。かかる酸
成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、マロン酸
、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタール酸、アジピ
ン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、２，２−ジ
メチルグルタール酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，
３−シクロペンタンジカルボン酸、１，２−シクロヘキ
サンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン
酸、２，５−ノルボルナンジカルボン酸、１，４−ナフ
タール酸、ジフェニン酸、４，４’−オキシ安息香酸、
ジグリコール酸、チオジプロピオン酸、及び２，５−ナ
フタレンジカルボン酸などがあげられる。これらは酸無
水物、エステル、クロライド等であっても良く、例えば
１，４−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチル、２，６
−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、イソフタル酸ジメ
チル、テレフタル酸ジメチル及びテレフタル酸ジフェニ
ルを含む。

【０００７】以上の他に少量ならば（無水）マレイン酸
、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸や３価以
上の多価カルボン酸、例えばトリメリット酸、無水トリ
メリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、４
−メチルシクロヘキセン−１，２，３−トリカルボン酸
無水物、トリメシン酸等も使用可能である。又、樹脂の
ゲル化を防ぎ該ポリエステル系樹脂の製造を容易にすす
める目的でロジン系化合物等の１価のカルボン酸を該樹
脂中に導入することが望ましい。

【０００８】多価アルコール成分としては、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、１，３−プロパンジオール、２，４−ジメチル−２
−エチルヘキサン−１，３−ジオール、２，２−ジメチ
ル−１，３−プロパンジオール（ネオベンチルグリコー
ル）、２−エチル−２−ブチル−１，３−プロパンジオ
ール、２−エチル−２−イソブチル−１，３−プロパン
ジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジ
オール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサン
ジオール、３−メチル−１，５−ペンタジオール、２，
２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジオール、１，
２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキ
サンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノー
ル、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブ
タンジオール、４，４’−チオジフェノール、４，４’
−メチレンジフェノール、４，４’−（２−ノルボルニ
リデン）ジフェノール、４，４’−ジヒドロキシビフェ
ノール、ｏ−，ｍ−及びｐ−ジヒドロキシベンゼン、４
，４’−イソプロピリデンフェノール、４，４’−イソ
プロピリデンビス（２，６−ジクロロフェノール）、２
，５−ナフタレンジオール及びｐ−キシレンジオール、
シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ−アル
キレンオキサイド付加物があげられる。

【０００９】以上の他に少量ならば３価以上の多価アル
コール、例えばペンタエリスリトール、ジペンタエリス
リトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、トリメチロールエタン、１，３
，６−ヘキサントリオール等も使用可能である。

【００１０】本発明で用いられるトリス−２−ヒドロキ
シエチルイソシアヌレートは、多価アルコール成分とし
て用いられ、ポリマー中に導入される。多価アルコール
成分中、トリス−２−ヒドロキシエチルイソシアヌレー
トの占める割合は１〜１０モル％の範囲内にあることが
望ましく、１モル％未満では感光体カブリ及びトナーボ
ックスからの飛散が改良出来ない。一方、１０モル％を
越えると再び感光体カブリ及びトナーボックスからの飛
散が発生する。

【００１１】上記酸成分並びに多価アルコール成分を縮
合させてポリエステル樹脂を製造するには特別な操作は
必要ではなく、従来公知の任意の方法で良いが、代表的
な例を挙げると酸成分に対し１．０〜１．５倍モルの多
価アルコール成分を触媒とともに反応器に仕込み、１４
０〜２８０℃に昇温して脱水縮合を行う。かかる際に用
いる触媒としては酢酸亜鉛、塩化亜鉛、ラウリル第一錫
、ジブチル錫オキサイド等が使用され、これらは通常ジ
カルボン酸に対し、０．０５〜０．１５重量％仕込まれ
る。溶媒は特に必要ではないが必要ならば酢酸メチル、
ベンゼン、アセトン、キシレン、トルエン等の不活性溶
媒を使用しても良い。該ポリエステル系樹脂はガラス転
移温度が５８〜７２℃、酸価が０〜３５ＫＯＨｍｇ／ｇ
以下、水酸基価が５〜３０ＫＯＨｍｇ／ｇが望ましい。

【００１２】トナーの調製は、上記ポリエステル系樹脂
及び着色剤に必要に応じ荷電制御剤、流動性改良剤、離
型剤、可塑剤などの添加剤を配合して溶融混合した後、
所定の粒度にまで粉砕することにより達成できる。なお
、本発明の趣旨を損なわない範囲で、上記のポリエステ
ル系樹脂と共に他のポリエステル系又はポリエステル系
以外のトナー用バインダー樹脂を併用することもできる
。

【００１３】着色剤としては、例えば、カーボンブラッ
ク、ニグロシン染料、アニリンブラック、カルコオイル
ブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュ
ポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルー
クロライド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリー
ンオクサレート、ランプブラック、ローズベンガルなど
が挙げられる。これらの中では、特にカーボンブラック
が重要である。磁性トナーを得る場合は、磁性を示すが
磁化可能な磁性材料、例えば、鉄、マンガン、ニッケル
、コバルト、クロムなどの金属の微粉末、フェライト、
パーマロイなどをトナーに配合すればよい。

【００１４】

【作　　用】本発明のトリス−２−ヒドロキシエチルイ
ソシアヌレートを縮合成分としたポリエステル系樹脂バ
インダーを用いたトナーは、感光体カブリ及びトナーの
飛散がなくなり、実用上の価値が高いものである。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例をあげて詳細に説明す
る。 実施例１ テレフタル酸０．６６モル、イソフタル酸０．２１モル
、水添ロジン０．２５モル、ビスフェノールＡプロピレ
ンオキシド附加物０．５８モル、エチレングリコール０
．２５モル、グリセリン０．１５モル、トリス−２−ヒ
ドロキシエチルイソシアヌレート０．１モルをジブチル
スズオキサイド触媒の存在下に窒素雰囲気中２００〜２
６０℃で流出水が発生しなくなるまで反応させた。得ら
れたポリエステル系樹脂の特性を下記で示す如く測定す
るとガラス転移温度６５℃、水酸基価２０ＫＯＨｍｇ／
ｇ、酸価１５ＫＯＨｍｇ／ｇであった。

【００１６】ガラス転移温度の測定 （条件）機種　　　　　　　　パーキンエルマー社　　
７型昇温速度　　　　　　２０℃／ｍｉｎ 開始温度　　　　　　２０℃ 終了温度　　　　１００℃ 上記で得たポリエステル系樹脂９０部、カーボンブラッ
ク（三菱化成工業株式会社製カーボンブラック＃４４）
、６部、ポリプロピレンワックス（三洋化成工業株式会
社製ビスコール＃５５０Ｐ）２部、荷電制御剤（オリエ
ント化学製、ボントロンＳ−３４）２部を粉体混合し、
２軸型混練機（池貝鉄工株式会社製ＰＣＭ３０）に供給
して、温度１４０℃、回転数１００ｒｐｍの条件で混練
し、ついで冷却ロールを通して冷却した後、ハンマーミ
ルで粒子径０．８ｍｍ以下に粗粉砕した。次にこの粉末
を分級機付き超音速ジェット粉砕機（日本ニューマチッ
ク工業株式会社製ＬＡＢＯ　　ＪＥＴ）を用いて２００
ｇ／ｈｒで微粉砕、分級し、平均粒径７〜１５μのトナ
ーを得た。

【００１７】帯電量の測定 上述で得たトナー組成物５部と鉄紛（日本鉄粉株式会社
製ＴＥＦＶ−２００／３００）９５部とを空のボールミ
ルに入れて撹拌し、ブローオフ粉体帯電量測定装置（東
芝ケミカル株式会社製ＭＯＤＥＬ　　ＴＢ−２００型）
を用いて帯電量を測定した。

【００１８】感光体のカブリの測定 シャープ製ＳＦ−７２００の複写機を用いて感光体カブ
リの有無を目視判定した。

【００１９】トナーの飛散 シヤープ製ＳＦ−７２００の複写機を用いてトナーの飛
散の有無を目視判定した。結果はまとめて表１に示す。

【００２０】実施例２ 実施例１において、グリセリンを０．２モルに、トリス
−２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートを０．０５モ
ルにそれぞれ変更してバインダーを製造した。得られた
ポリエステル系樹脂の特性はガラス転移温度６３℃、水
酸基価２２ＫＯＨｍｇ／ｇ、酸価１３ＫＯＨｍｇ／ｇで
あった。かかるポリエステル系樹脂を用いて実施例１に
従いトナーを調製し、評価を行った。結果はまとめて表
１に示す。

【００２１】実施例３ 実施例１において、グリセリンを０．２２モルに、トリ
ス−２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートを０．０３
モルにそれぞれ変更してバインダーを製造した。得られ
たポリエステル系樹脂の特性はガラス転移温度６５℃、
水酸基価２１ＫＯＨｍｇ／ｇ、酸価１４ＫＯＨｍｇ／ｇ
であった。かかるポリエステル系樹脂を用いて実施例１
に従いトナーを調製し、評価を行った。結果はまとめて
表１に示す。

【００２２】実施例４ 実施例１において、グリセリンを用いず、トリス−２−
ヒドロキシエチルイソシアヌレートを０．２５モルに変
更してバインダーを製造した。得られたポリエステル系
樹脂の特性はガラス転移温度６８℃、水酸基価１８ＫＯ
Ｈｍｇ／ｇ、酸価１６ＫＯＨｍｇ／ｇであった。かかる
ポリエステル系樹脂を用いて実施例１に従いトナーを調
製し、評価を行った。結果はまとめて表１に示す。

【００２３】対照例１ 実施例１において、トリス−２−ヒドロキシエチルイソ
シアヌレートを使用せず、グリセリンを０．２５モルに
変更してバインダーを製造した。得られたポリエステル
系樹脂の特性はガラス転移温度６２℃、水酸基価２１Ｋ
ＯＨｍｇ／ｇ、酸価１５ＫＯＨｍｇ／ｇであった。かか
るポリエステル系樹脂を用いて実施例１に従いトナーを
調製し、評価を行った。結果はまとめて表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】本発明のトリス−２−ヒドロキシエチル
イソシアヌレートを縮合成分とするポリエステル系樹脂
バインダーを用いたトナーは、感光体カブリ及びトナー
の飛散を効果的に防止する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　トリス−２−ヒドロキシエチルイソシ
   アヌレートを縮合成分とするポリエステル系樹脂よりな
   るトナー用バインダー