JPH10282713A - 熱定着型電子写真用現像材 - Google Patents

熱定着型電子写真用現像材

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JPH10282713A
JPH10282713A JP8920997A JP8920997A JPH10282713A JP H10282713 A JPH10282713 A JP H10282713A JP 8920997 A JP8920997 A JP 8920997A JP 8920997 A JP8920997 A JP 8920997A JP H10282713 A JPH10282713 A JP H10282713A
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olefin
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英雄 豊田
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英紀 酒井
Kenji Sugimura
健司 杉村
Toshiyuki Tsutsui
俊之 筒井
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Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温での溶融性、熱定着時の離型性、特に低
温定着時の離型性および耐ブロッキング性に優れ、オフ
セット現象がなく、またキャリア、感光体、加熱ローラ
ー等を汚染することもなく、このため静電トナーの主成
分として好適に用いることができる熱定着型電子写真用
現像材を提供する。 【解決手段】 (A)ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー(GPC)により求めた重量平均分子量(M
w)が3000〜50000であり、かつ原料モノマー
であるα−オレフィンの重合時の1,2挿入反応に起因
しない異種結合の含有量が0.2〜0.8モル%である
ポリオレフィンワックス、(B)結着剤、および(C)
着色剤を含む熱定着型電子写真用現像材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は静電トナーの主成分
として好適に用いられる熱定着型電子写真用現像材に関
し、さらに詳しくは低温での溶融性、熱定着時の離型性
および耐ブロッキング性に優れるとともに、オフセット
現象がなく、またキャリア、感光体、加熱ローラー等を
汚染することがないトナーを得ることができる熱定着型
電子写真用現像材に関するものである。特に、低温定着
用の熱定着型電子写真用現像材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真用現像材は静電トナーとも称さ
れ、静電的電子写真において、帯電露光により形成され
た潜像を現像し、可視画像を形成するために用いられる
現像材料である。この静電トナーは、樹脂中にカーボン
ブラック、他の顔料等の着色剤を分散させてなる微粉末
である。静電トナーは、鉄粉、ガラス粒子等のキャリヤ
ーと共に用いられる乾式二成分系トナー、イソパラフィ
ン等の有機溶媒を用いて分散系とした湿式トナー、およ
び磁性微粉末が分散された乾式一成分系トナーに大別さ
れている。
【0003】ところで、静電トナーにより感光体上に現
像されて得られた画像は、紙に転写された後、また感光
層を形成された紙において直接現像により得られた画像
はそのままで、熱や溶媒蒸気によって定着される。これ
らの中でも、加熱ローラーによる定着は、接触型の定着
法であるため、熱効率が高く、比較的低温の熱源によっ
ても確実に画像を定着することができ、さらに高速複写
に適しているなどの長所を有している。
【0004】しかし、加熱ローラー等の加熱体を接触さ
せて画像を定着させる場合、従来の静電トナーを使用す
るとオフセット現象、すなわち加熱体にその一部が付着
して後続の画像部分に転写される現象が生ずることがあ
る。特に、高速で複写する場合、定着効果および定着速
度を上げるために、加熱体を高温にする必要があり、こ
れがオフセット現象を引起こし易くなる原因となる。そ
のため、例えば一成分系の静電トナーにより形成された
画像を加熱ローラーにより定着する場合には、加熱ロー
ラー表面にシリコーンオイルを含浸させたり、シリコー
ンオイルを加熱ローラー表面に供給するなどの方法によ
り、オフセット現象の解消が図られている。しかしこの
場合、逆に加熱ロールが汚れる等の問題が生じることが
ある。
【0005】一方、静電トナーの主成分である結着剤と
しては、各種の熱可塑性樹脂が用いられ、特に低分子量
のスチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体は帯
電性が良好で、また100℃前後の適当な軟化点を有し
ているため定着性が良好で、さらに感光体の洗浄が容易
で汚染が少なく、低吸湿性であるほか、着色剤としての
カーボンブラックとの混合性が良く、また粉砕し易い等
の長所を有しているため、広く使用されている。しかし
ながら、低分子量のスチレン・(メタ)アクリル酸エス
テル共重合体等を用いる前記従来の静電トナーも、高速
複写においてはオフセット現象を生じ易いなどの問題が
あった。
【0006】このような問題を解決するため、静電トナ
ーにポリオレフィンワックスを離型剤として配合するこ
とが提案されている(特公昭52−3304号、同52
−3305号、同57−52574号、同58−586
64号、特開昭58−59455号)。しかし、これら
の公報に記載されているポリオレフィンワックスを添加
したトナーは、耐ブロッキング性が低下し、トナーカー
トリッジ内でトナーがブロッキングを起こし、トナーカ
ートリッジから感光体上にトナーが供給されなくなる場
合がある。またフィルミング現象、すなわちポリオレフ
ィンワックス中に含まれる低結晶性物質がキャリア、感
光体、加熱ローラー等の表面に付着する現象が起こり、
感光体上への静電潜像の形成や、トナーの帯電に悪影響
を及ぼし、得られる画像が著しく乱れる場合がある。
【0007】ところで、ポリプロピレンワックスの融点
は、プロピレンにα−オレフィンを共重合することによ
り低下させることができる。しかしプロピレンとα−オ
レフィンの重合速度の違いなどに起因する共重合性の乱
れが生じやすく、共重合体中のα−オレフィンの組成が
共重合の分子量によって異なってくる(組成分布が広く
なる)。その結果、低分子量成分中のα−オレフィン含
有量が多くなり、低分子量成分の結晶性は低下する。こ
のようなポリプロピレンワックスを現像材に配合する
と、トナーがべたつき、その結果粉体流動性や耐ブロッ
キング性が悪くなる。
【0008】特開平1−203404号には、メタロセ
ン触媒を用いて狭い分子量分布および高いアイソタクチ
ック性を有するポリプロピレンワックスを製造すること
が記載されている。分子量分布の狭いポリプロピレンワ
ックスは低分子量成分が少ないため、べたつきが少な
く、このためトナーに配合した場合にはトナーの粉体流
動性を悪化させない。
【0009】しかし上記公報に記載されているポリプロ
ピレンワックスは高アイソタクチックであるため融点が
高く、このためこのようなポリプロピレンワックスをト
ナーに配合した場合、低温定着性が悪化する。複写機の
低エネルギー化が進むなかで、低温定着性に要求される
低温での溶融性の確保は重要な課題である。
【0010】ポリプロピレンワックスの融点はポリプロ
ピレンワックスの立体規則性に依存しているため、高ア
イソタクチック性および高硬度なその立体規則性を維持
したまま、ポリプロピレンワックスを低融点化すること
は困難である。従って、融点を低くすることは、ポリプ
ロピレンの立体規則性を低下させることに他ならない。
【0011】特開平8−231640号には、メタロセ
ン触媒を用いて、130℃以上の融点をもつと同時に低
いアイソタクチック性および硬度を有するポリプロピレ
ンワックスを製造し、このポリプロピレンワックスをト
ナーに配合することが記載されている。しかし、トナー
への配合の実施例が無く、ポリプロピレンワックスのト
ナーにおける機能が不明である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、低温
での溶融性、熱定着時の離型性、特に低温定着時の離型
性および耐ブロッキング性に優れ、オフセット現象がな
く、またキャリア、感光体、加熱ローラー等を汚染する
こともなく、このため静電トナーの主成分として好適に
用いることができる熱定着型電子写真用現像材を提供す
ることである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討の結果、特定の分子量および立
体規則性を有するポリオレフィンワックスを使用するこ
とによって、上記課題が解決することを見いだし、本発
明に至った。
【0014】すなわち、本発明は次の熱定着型電子写真
用現像材である。 (1)(A)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
(GPC)により求めた重量平均分子量(Mw)が30
00〜50000であり、かつ原料モノマーであるα−
オレフィンの重合時の1,2挿入反応に起因しない異種
結合の含有量が0.2〜0.8モル%であるポリオレフ
ィンワックス、(B)結着剤、および(C)着色剤を含
むことを特徴とする熱定着型電子写真用現像材。 (2)ポリオレフィンワックス(A)が、プロピレン8
0〜100モル%、エチレン0〜20モル%および炭素
数4以上のα−オレフィン0〜20モル%から構成され
る低分子量プロピレン系重合体であることを特徴とする
上記(1)記載の熱定着型電子写真用現像材。 (3)ポリオレフィンワックス(A)が、メタロセン触
媒の存在下にα−オレフィンを重合した重合体であるこ
とを特徴とする上記(1)または(2)記載の熱定着型
電子写真用現像材。
【0015】本発明の現像材の主要成分であるポリオレ
フィンワックス(A)は、炭素数3〜12のα−オレフ
ィンの単独重合体、または炭素数2〜12のα−オレフ
ィンの共重合体(2元系共重合体または3元系共重合
体)である。本発明においてワックスとは、重量平均分
子量(Mw)が3000〜50000程度の低分子量重
合体をいう。
【0016】ポリオレフィンワックス(A)を構成する
炭素数2〜12のα−オレフィンの具体例としては、エ
チレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、2−
メチルブテン−1、3−メチルブテン−1、ヘキセン−
1、3−メチルペンテン−1、4−メチルペンテン−
1、3,3−ジメチルブテン−1、ヘプテン−1、メチ
ルヘキセン−1、ジメチルペンテン−1、トリメチルブ
テン−1、エチルペンテン−1、オクテン−1、メチル
ペンテン−1、ジメチルヘキセン−1、トリメチルペン
テン−1、エチルヘキセン−1、メチルエチルペンテン
−1、ジエチルブテン−1、プロピルペンテン−1、デ
セン−1、メチルノネン−1、ジメチルオクテン−1、
トリメチルヘプテン−1、エチルオクテン−1、メチル
エチルヘプテン−1、ジエチルヘキセン−1、ドデセン
−1等があげられる。
【0017】本発明で用いるポリオレフィンワックス
(A)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
(GPC)で測定した重量平均分子量(Mw)が300
0〜50000、好ましくは5000〜40000であ
る。
【0018】また本発明で用いるポリオレフィンワック
ス(A)は、原料モノマーであるα−オレフィンの重合
時の1,2挿入反応に起因しない異種結合を、ポリオレ
フィンワックスを構成する全結合中0.2〜0.8モル
%、好ましくは0.3〜0.8モル%、特に好ましくは
0.4〜0.7モル%含有する。異種結合の種類が複数
ある場合は、上記含有量はそれらの合計である。
【0019】α−オレフィンとしてプロピレンを取り上
げて異種結合を説明する。異種結合とは、ポリプロピレ
ン分子鎖中の2,1挿入反応および1,3挿入反応によ
って生じる結合である。(A)成分としてのポリプロピ
レンワックスは、このような異種結合を合計で前記量含
有している。1,2挿入反応は下記反応式(1)、2,
1挿入反応は下記反応式(2)、1,3挿入反応は下記
反応式(3)で表される。
【0020】
【化1】 〔反応式(1)ないし(3)中、Mは触媒中の金属原
子、Pはポリマー鎖を示す。下線部分が1,2挿入反
応、2,1挿入反応または1,3挿入反応により生じた
結合を示し、反応式(2)または(3)における下線部
分が2,1挿入反応または1,3挿入反応により生じた
異種結合を示す。反応式(1)ないし(3)中、水素原
子は省略されている。〕
【0021】上記「2,1挿入反応および1,3挿入反
応によって生じる異種結合」などの1,2挿入反応に起
因しない異種結合の含有量は、例えば筒井(T.Tsu
tsui)等によって提案(POLYMER,30,1
350(1989))された方法に基づき、13C核磁気
共鳴スペクトルにより測定される。
【0022】1,2挿入反応に起因しない異種結合の含
有量が前記範囲にある場合、ポリオレフィンワックス
(A)は融点が低く、かつべたつきが少ない。
【0023】ポリオレフィンワックス(A)は示差走査
熱量計(DSC)により測定した融点が120〜140
℃、好ましくは120〜130℃であるのが望ましい。
またポリオレフィンワックス(A)の密度(JIS K
6760により測定)は0.88〜0.92g/c
3、軟化点(JIS K2207により測定)は11
0〜130℃であることが好ましい。ポリオレフィンワ
ックス(A)は単独で使用することもできるし、2種類
以上を組合せて使用することもできる。
【0024】ポリオレフィンワックス(A)としては、
プロピレン単独重合体、あるいはプロピレンと炭素数2
〜12のα−オレフィンとの共重合体(2元系共重合体
または3元系共重合体)が好ましい。特にプロピレン8
0〜100モル%、好ましくは90〜100モル%、エ
チレン0〜20モル%、好ましくは0〜10モル%、お
よび炭素数4以上のα−オレフィン0〜20モル%、好
ましくは0〜10モル%から構成される低分子量プロピ
レン系重合体であって、分子量分布が狭く、例えばMw
/Mnが1〜4、好ましくは1〜3である低分子量プロ
ピレン系重合体が好ましい。
【0025】ポリオレフィンワックス(A)は、前記α
−オレフィンを重合させて製造する方法、あるいは高分
子量ポリオレフィンを加熱減成する方法のいずれの方法
によっても製造することができるが、特に重合による方
法が効率良く製造できるため好ましい。
【0026】ポリオレフィンワックス(A)が前記低分
子量プロピレン系重合体である場合、異種結合の含有量
が前記範囲にあり、低融点の低分子量プロピレン系重合
体を得るには、プロピレンとα−オレフィンとの共重合
化による方法、あるいは公知のメタロセン触媒(D)に
よるプロピレンの重合の際の高インバージョン化を利用
する方法などが採用できるが、メタロセン触媒(D)を
用いる方法が好ましい。メタロセン触媒(D)を用いる
方法では、プロピレンの単独重合体において異種結合の
含有量を前記範囲とすることができ、その立体規則性を
低下させ、融点を低下させることができる。すなわち、
メタロセン触媒(D)を使うことにより重合体中に均一
に異挿入を導入できるため、結果的に低分子量成分の立
体規則性も全重合体の平均以上には維持され、その結果
トナー配合におけるべたつき成分が少なく、かつ低融点
化されたポリプロピレンワックスを製造することができ
る。
【0027】プロピレン等のα−オレフィンを重合させ
る方法としては、メタロセン触媒(D)などの各種遷移
金属触媒の存在下に行われる中・低圧重合法等をあげる
ことができる。例えば、特開昭63−295607号お
よび特開平1−203409号に記載されているメタロ
セン触媒および製法をあげることができる。重合に際し
ては、触媒の種類、重合温度などを選択することによ
り、異種結合の含有量を前記範囲に制御することができ
る。また分子量は仕込み水素量とα−オレフィンとの比
を調整することにより前記範囲に制御することができ
る。また上記方法により加熱減成に用いる高分子量ポリ
オレフィンを製造することもできる。
【0028】高分子量ポリオレフィンを加熱減成する方
法としては、例えばメタロセン触媒(D)で重合した高
分子量ポリプロピレンを加熱分解する方法があげられ
る。加熱分解を行う際の加熱温度は300〜460℃、
好ましくは350〜450℃である。このような加熱分
解を行うための装置はいずれのものでも良く、特に制限
されない。例えば、管型反応器、槽型反応器、1軸ある
いは2軸の押出機などの装置があげられるが、高温の加
熱が容易なことから、管型反応器を用いることが好まし
い。
【0029】次に本発明で用いられるポリオレフィンワ
ックス(A)の製造に好適に用いられるメタロセン触媒
(D)について詳しく説明する。本発明で使用するメタ
ロセン触媒(D)としては、シングルサイト触媒として
従来より用いられているメタロセン系触媒、ならびにこ
れらに類似するメタロセン系触媒が制限なく用いられる
が、特に遷移金属のメタロセン化合物(遷移金属化合
物)(E)と、有機アルミニウムオキシ化合物(F)お
よび/またはイオン化イオン性化合物(G)とからなる
触媒が好ましく用いられる。
【0030】メタロセン化合物(E)としては、周期律
表第IVB族から選ばれる遷移金属のメタロセン化合物、
具体的には下記一般式(4)で表されるメタロセン化合
物があげられる。 MLx …(4) 式(4)中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金
属であり、具体的にはジルコニウム、チタンまたはハフ
ニウムであり、xは遷移金属の原子価である。
【0031】Lは遷移金属に配位する配位子であり、こ
れらのうち少なくとも1個の配位子Lはシクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子であり、このシクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子は置換基を有していてもよ
い。
【0032】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
としては、例えば、シクロペンタジエニル基、メチルシ
クロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル
基、n-またはi-プロピルシクロペンタジエニル基、n-、
i-、sec-、t-、ブチルシクロペンタジエニル基、ヘキシ
ルシクロペンタジエニル基、オクチルシクロペンタジエ
ニル基、ジメチルシクロペンタジエニル基、トリメチル
シクロペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジ
エニル基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基、メチ
ルエチルシクロペンタジエニル基、メチルプロピルシク
ロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニ
ル基、メチルヘキシルシクロペンタジエニル基、メチル
ベンジルシクロペンタジエニル基、エチルブチルシクロ
ペンタジエニル基、エチルヘキシルシクロペンタジエニ
ル基、メチルシクロヘキシルシクロペンタジエニル基な
どのアルキルまたはシクロアルキル置換シクロペンタジ
エニル基、さらにインデニル基、4,5,6,7-テトラヒドロ
インデニル基、フルオレニル基などがあげられる。
【0033】これらの基は、ハロゲン原子、トリアルキ
ルシリル基などで置換されていてもよい。これらの中で
は、アルキル置換シクロペンタジエニル基が特に好まし
い。
【0034】式(4)で示されるメタロセン化合物
(E)が配位子Lとしてシクロペンタジエニル骨格を有
する基を2個以上有する場合には、そのうち2個のシク
ロペンタジエニル骨格を有する基同士は、エチレン、プ
ロピレンなどのアルキレン基、イソプロピリデン、ジフ
ェニルメチレンなどの置換アルキレン基、シリレン基ま
たはジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、メチ
ルフェニルシリレン基などの置換シリレン基などを介し
て結合されていることが好ましい。
【0035】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
以外のLとしては、炭素数1〜12の炭化水素基、アル
コキシ基、アリーロキシ基、スルホン酸含有基(−SO
31)、ハロゲン原子または水素原子(ここで、R1
アルキル基、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、ア
リール基またはハロゲン原子またはアルキル基で置換さ
れたアリール基である。)などがあげられる。
【0036】炭素数1〜12の炭化水素基としては、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
基などがあげられ、より具体的には、メチル基、エチル
基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソ
ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基などのア
ルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの
シクロアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリー
ル基、ベンジル基、ネオフィル基などのアラルキル基が
あげられる。
【0037】また、アルコキシ基としては、メトキシ
基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、
n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブ
トキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、オクトキシ基
などがあげられる。アリーロキシ基としては、フェノキ
シ基などがあげられる。
【0038】スルホン酸含有基(−SO31)として
は、メタンスルホナト基、p-トルエンスルホナト基、ト
リフルオロメタンスルホナト基、p-クロルベンゼンスル
ホナト基などがあげられる。ハロゲン原子としては、フ
ッ素、塩素、臭素、ヨウ素があげられる。
【0039】前記式(4)で表されるメタロセン化合物
(E)は、例えば遷移金属の原子価が4である場合、よ
り具体的には下記一般式(4−1)で表される。 R2 k3 l4 m5 nM …(4−1)
【0040】式(4−1)中、Mは式(4)の遷移金属
と同様の遷移金属、好ましくはジルコニウムまたはチタ
ンであり、R2はシクロペンタジエニル骨格を有する基
(配位子)であり、R3、R4およびR5はそれぞれ独立
にシクロペンタジエニル骨格を有する基または前記一般
式(4)中のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子
以外のLと同様である。kは1以上の整数であり、k+
l+m+n=4である。
【0041】以下に、Mがジルコニウムであり、かつシ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子を少なくとも2
個含むメタロセン化合物(E)を例示する。ビス(シク
ロペンタジエニル)ジルコニウムモノクロリドモノハイ
ドライド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロリド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニ
ウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムフェノキシモノクロリド、ビス(メチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(エチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(n-
プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムビス(メタンスルホナト)、ビス(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、ビス
(1,3-ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、ビス(1-メチル-3-エチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ビス(1-メチル-3-プロピ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドなど
を例示することができる。
【0042】また本発明では、上記の1,3−位置換シ
クロペンタジエニル基を1,2−位置換シクロペンタジ
エニル基に置換えたメタロセン化合物(E)を用いるこ
ともできる。また本発明では、前記式(4−1)におい
て、R2、R3、R4およびR5の少なくとも2個すなわち
2およびR3がシクロペンタジエニル骨格を有する基
(配位子)であり、この少なくとも2個の基がアルキレ
ン基、置換アルキレン基、シリレン基または置換シリレ
ン基などを介して結合されているブリッジタイプのメタ
ロセン化合物(E)が好ましく用いられる。このときR
4およびR5はそれぞれ独立に式(4)中で説明したシク
ロペンタジエニル骨格を有する配位子以外のLと同様で
ある。
【0043】このようなブリッジタイプのメタロセン化
合物(E)としては、rac−エチレンビス(インデニ
ル)ジメチルジルコニウム、rac−エチレンビス(イン
デニル)ジルコニウムジクロリド、rac−エチレンビ
ス(インデニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタン
スルホナト)、rac−ジメチルシリレンビス(インデニ
ル)ジルコニウムジクロリドなどがあげられる。これら
の中では、特にrac−ジメチルシリレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリドが好ましい。
【0044】本発明では、メタロセン化合物(E)とし
て下記一般式(5)で示されるメタロセン化合物が好ま
しく用いられる。
【化2】
【0045】式(5)中、M1は周期律表第IVB、V
B、VIB族の遷移金属原子を示し、具体的にはチタン、
ジルコニウム、ハフニウムなどである。R6およびR
7は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素
数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化
炭化水素基、ケイ素含有基、酸素含有基、イオウ含有
基、窒素含有基またはリン含有基を示し、具体的には、
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子;メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、シクロヘキ
シルなどのアルキル基、ビニル、プロペニル、シクロヘ
キセニルなどのアルケニル基、ベンジル、フェニルエチ
ル、フェニルプロピルなどのアリールアルキル基、フェ
ニル、トリル、ジメチルフェニル、ナフチル、メチルナ
フチルなどのアリール基などの炭素数1から20の炭化
水素基;前記炭化水素基にハロゲン原子が置換したハロ
ゲン化炭化水素基;
【0046】メチルシリル、フェニルシリルなどのモノ
炭化水素置換シリル、ジメチルシリル、ジフェニルシリ
ルなどのジ炭化水素置換シリル、トリメチルシリル、ト
リエチルシリルなどのトリ炭化水素置換シリル、トリメ
チルシリルエーテルなどの炭化水素置換シリルのシリル
エーテル、トリメチルシリルメチルなどのケイ素置換ア
ルキル基、トリメチルシリルフェニルなどのケイ素置換
アリール基、などのケイ素含有基;ヒドロオキシ基、メ
トキシ、エトキシなどのアルコキシ基、フェノキシ、メ
チルフェノキシなどのアリロキシ基、フェニルメトキ
シ、フェニルエトキシなどのアリールアルコキシ基など
の酸素含有基;前記酸素含有基の酸素がイオウに置換し
た置換基などのイオウ含有基;アミノ基、メチルアミ
ノ、ジメチルアミノなどのアルキルアミノ基、フェニル
アミノ、メチルフェニルアミノなどのアリールアミノ基
またはアルキルアリールアミノ基などの窒素含有基;ジ
メチルフォスフィノなどのフォスフィノ基などのリン含
有基である。
【0047】これらの中では、R6は炭化水素基である
ことが好ましく、特にメチル、エチル、プロピルの炭素
数1〜3の炭化水素基であることが好ましい。またR7
は水素原子、炭化水素基であることが好ましく、特に水
素原子、またはメチル、エチル、プロピルの炭素数1〜
3の炭化水素基であることが好ましい。
【0048】R8、R9、R10およびR11は、それぞれ独
立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化
水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基を示
し、これらの中では水素原子、炭化水素基またはハロゲ
ン化炭化水素基であることが好ましい。R8とR9、R9
とR10、R10とR11のうち少なくとも1組は、それらが
結合している炭素原子と一緒になって、単環の芳香族環
を形成していてもよい。
【0049】また芳香族環を形成する基以外の基は、炭
化水素基またはハロゲン化炭化水素基が2種以上ある場
合には、これらが互いに結合して環状になっていてもよ
い。なおR11が芳香族基以外の置換基である場合は、水
素原子であることが好ましい。
【0050】ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素
基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基の具体的な
ものとしては、前記R6およびR7と同様のものが例示で
きる。
【0051】X1およびX2は、それぞれ独立に、水素原
子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素
数1〜20のハロゲン化炭化水素基、酸素含有基または
イオウ含有基を示す。ハロゲン原子、炭素数1〜20の
炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、
酸素含有基の具体的なものとしては、前記R6およびR7
と同様のものが例示できる。
【0052】またイオウ含有基としては、前記R6、R7
と同様の基、およびメチルスルホネート、トリフルオロ
メタンスルフォネート、フェニルスルフォネート、ベン
ジルスルフォネート、p-トルエンスルフォネート、トリ
メチルベンゼンスルフォネート、トリイソブチルベンゼ
ンスルフォネート、p-クロルベンゼンスルフォネート、
ペンタフルオロベンゼンスルフォネートなどのスルフォ
ネート基、メチルスルフィネート、フェニルスルフィネ
ート、ベンゼンスルフィネート、p-トルエンスルフィネ
ート、トリメチルベンゼンスルフィネート、ペンタフル
オロベンゼンスルフィネートなどのスルフィネート基が
例示できる。
【0053】Y1は、炭素数1〜20の2価の炭化水素
基、炭素数1〜20の2価のハロゲン化炭化水素基、2
価のケイ素含有基、2価のゲルマニウム含有基、2価の
スズ含有基、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−
SO2−、−NR12−、−P(R12)−、−P(O)(R12)
−、−BR12−または−AlR12−(ただし、R12は水
素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、
炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基)を示す。
【0054】Y1の具体的なものとしては、メチレン、
ジメチルメチレン、1,2-エチレン、ジメチル-1,2-エチ
レン、1,3-トリメチレン、1,4-テトラメチレン、1,2-シ
クロヘキシレン、1,4-シクロヘキシレンなどのアルキレ
ン基、ジフェニルメチレン、ジフェニル-1,2-エチレン
などのアリールアルキレン基などの炭素数1から20の
2価の炭化水素基;クロロメチレンなどの上記炭素数1
から20の2価の炭化水素基をハロゲン化したハロゲン
化炭化水素基;メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジ
エチルシリレン、ジ(n-プロピル)シリレン、ジ(i-プロ
ピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレン、メチル
フェニルシリレン、ジフェニルシリレン、ジ(p-トリル)
シリレン、ジ(p-クロロフェニル)シリレンなどのアルキ
ルシリレン、アルキルアリールシリレン、アリールシリ
レン基、テトラメチル-1,2-ジシリレン、テトラフェニ
ル-1,2-ジシリレンなどのアルキルジシリレン、アルキ
ルアリールジシリレン、アリールジシリレン基などの2
価のケイ素含有基;上記2価のケイ素含有基のケイ素を
ゲルマニウムに置換した2価のゲルマニウム含有基;上
記2価のケイ素含有基のケイ素をスズに置換した2価の
スズ含有基置換基などであり、R12は、前記R6、R7
同様のハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭
素数1〜20のハロゲン化炭化水素基である。
【0055】これらの中では2価のケイ素含有基、2価
のゲルマニウム含有基、2価のスズ含有基であることが
好ましく、さらに2価のケイ素含有基であることが好ま
しく、このうち特にアルキルシリレン、アルキルアリー
ルシリレン、アリールシリレンであることが好ましい。
【0056】以下に前記式(5)で示されるメタロセン
化合物(E)の具体的な例を示す。rac-エチレン(2-メ
チル-1-インデニル)2-ジルコニウム-ジクロリド、rac
-ジメチルシリレン(2-メチル-1-インデニル)2-ジル
コニウム-ジクロリド、rac-ジメチルシリレン(2-メチ
ル-1-インデニル)2-ジルコニウム-ジメチル、rac-ジ
メチルシリレン-ビス(4,7-ジメチル-1-インデニル)ジル
コニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2,4,
7-トリメチル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac-ジメチルシリレン-ビス(2,4,6-トリメチル-1-イン
デニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレ
ン-ビス(4-フェニル-1-インデニル)ジルコニウムジクロ
リド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2-メチル-4−フェニ
ル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチ
ルシリレン-ビス(2-メチル-4-(α-ナフチル)-1-インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-
ビス(2-メチル-4-(β-ナフチル)-1-インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2-メチ
ル-4-(1-アントラセニル)-1-インデニル)ジルコニウム
ジクロリドなど。
【0057】また本発明では、メタロセン化合物(E)
として下記一般式(6)で示されるメタロセン化合物を
用いることもできる。 LaM22 ・・・(6) (M2は、周期率表第IV族またはランタニド系列の金属
であり、Laは、非局在化π結合基の誘導体であり、金
属M2活性サイトに拘束幾何形状を付与しており、Z
は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または20
以下の炭素、ケイ素またはゲルマニウムを含有する炭化
水素基、シリル基またはゲルミル基である。)
【0058】このような式(6)で示されるメタロセン
化合物(E)の中では、下記一般式(6−1)で示され
るメタロセン化合物が好ましい。
【化3】
【0059】式(6−1)中、M3はチタン、ジルコニ
ウムまたはハフニウムであり、Zは上記と同様である。
CpはM3にπ結合しており、かつ置換基Wを有する置
換シクロペンタジエニル基またはその誘導体である。
【0060】Wは酸素、イオウ、ホウ素または周期率表
第IVA族の元素であり、Vは窒素、リン、酸素またはイ
オウを含む配位子であり、WとVとで縮合環を形成して
もよい。
【0061】式(6−1)で示されるメタロセン化合物
(E)の具体的なものとしては、〔ジメチル(t-ブチル
アミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シラ
ン〕チタンジクロリド、〔(t-ブチルアミド)(テトラメ
チル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイル〕
チタンジクロリド、〔ジベンジル(t-ブチルアミド)(テ
トラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シラン〕チタン
ジクロリド、〔ジメチル(t-ブチルアミド)(テトラメチ
ル-η5-シクロペンタジエニル)シラン〕ジベンジルチタ
ン、〔ジメチル(t-ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シ
クロペンタジエニル)シラン〕ジメチルチタンなどがあ
げられる。その他にも上記メタロセン化合物(E)のチ
タンを、ジルコニウムまたはハフニウムに置換えたメタ
ロセン化合物を例示することもできる。
【0062】また本発明では、メタロセン化合物(E)
として下記のメタロセン化合物を用いることもできる。
エチレン{2-メチル-4(9-フェナントリル)-1-インデニ
ル}(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレ
ン{2-メチル-4(9-フェナントリル)-1-インデニル}(2,7-
ジメチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エ
チレン{2-メチル-4(9-フェナントリル)-1-インデニル}
(2,7-ジ-t-ブチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロ
リド、エチレン(2-メチル-4,5-ベンゾ-1-インデニル)(9
-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン(2-
メチル-4,5-ベンゾ-1-インデニル)(2,7-ジメチル-9-フ
ルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン(2-メチ
ル-4,5-ベンゾ-1-インデニル)(2,7-ジ-t-ブチル-9-フル
オレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン(2-メチル
-α-アセナフト-1-インデニル)(9-フルオレニル)ジルコ
ニウムジクロリド、エチレン(2-メチル-α-アセナフト-
1-インデニル)(2,7-ジメチル-9-フルオレニル)ジルコニ
ウムジクロリド、エチレン(2-メチル-α-アセナフト-1-
インデニル)(2,7-ジ-t-ブチル-9-フルオレニル)ジルコ
ニウムジクロリド、ジメチルシリレン{2-メチル-4(9-フ
ェナントリル)-1-インデニル}(9-フルオレニル)ジルコ
ニウムジクロリドなど。
【0063】その他にも、上記ジルコニウム化合物にお
いて、ジルコニウムをチタンまたはハフニウムに置換え
た化合物を例示することもできる。
【0064】本発明で使用するメタロセン化合物(E)
としては、これまで説明したメタロセン化合物(E)を
単独で用いてもよいし、2種以上を組合せて用いてもよ
い。本発明で使用するメタロセン化合物(E)は、炭化
水素またはハロゲン化炭化水素に希釈して用いてもよ
い。
【0065】次に、メタロセン触媒(D)を形成する際
に用いられる有機アルミニウムオキシ化合物(F)およ
びイオン化イオン性化合物(G)について説明する。
【0066】本発明で用いられる有機アルミニウムオキ
シ化合物(F)は、従来公知のアルミノオキサン(F)
であってもよく、また特開平2−78687号公報に例
示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウム
オキシ化合物(F)であってもよい。
【0067】このような従来公知のアルミノオキサン
(F)は、具体的には下記一般式(7)または(8)で
表される。
【化4】 〔上記一般式(7)または(8)において、R13はメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭化水素
基であり、好ましくはメチル基、エチル基、とくに好ま
しくはメチル基であり、mは2以上、好ましくは5〜4
0の整数である。〕
【0068】ここで、このアルミノオキサン(F)は式
(OAl(R14))で表わされるアルキルオキシアルミニ
ウム単位および式(OAl(R15))で表わされるアルキ
ルオキシアルミニウム単位(ここで、R14およびR15
13と同様の炭化水素基を例示することができ、R14
よびR15は相異なる基を表わす)からなる混合アルキル
オキシアルミニウム単位から形成されていてもよい。
【0069】アルミノオキサン(F)の調製の際に用い
られる溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、キシ
レン、クメン、シメンなどの芳香族炭化水素、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカ
ン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪族炭化水
素、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタ
ン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素、エチ
ルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、ガ
ソリン、灯油、軽油などの石油留分、および上記芳香族
炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン
化物、とりわけ塩素化物、臭素化物などの炭化水素溶媒
があげられる。これらの溶媒の中では、特に芳香族炭化
水素が好ましい。
【0070】イオン化イオン性化合物(G)としては、
ルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物、およびカル
ボラン化合物を例示することができる。これらのイオン
化イオン性化合物(G)は、特表平1−501950号
公報、特表平1−502036号公報、特開平3−17
9005号公報、特開平3−179006号公報、特開
平3−207703号公報、特開平3−207704号
公報、USP−5321106号公報などに記載されて
いる。
【0071】イオン化イオン性化合物(G)として用い
るルイス酸としては、BR3(ここで、Rは同一または
相異なり、フッ素、メチル基、トリフルオロメチル基な
どの置換基を有していてもよいフェニル基またはフッ素
である。)で示される化合物があげられ、例えばトリフ
ルオロボロン、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオ
ロフェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)
ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロン、ト
リス(ペンタフルオロフェニル)ボロンなどがあげられ
る。
【0072】イオン化イオン性化合物(G)として用い
るイオン性化合物は、カチオン性化合物とアニオン性化
合物とからなる塩である。アニオンは前記メタロセン化
合物(E)と反応することによりメタロセン化合物
(E)をカチオン化し、イオン対を形成することにより
遷移金属カチオン種を安定化させる働きがある。そのよ
うなアニオンとしては、有機ホウ素化合物アニオン、有
機ヒ素化合物アニオン、有機アルミニウム化合物アニオ
ンなどがあり、比較的嵩高で遷移金属カチオン種を安定
化させるものが好ましい。カチオンとしては、金属カチ
オン、有機金属カチオン、カルボニウムカチオン、トリ
ピウムカチオン、オキソニウムカチオン、スルホニウム
カチオン、ホスホニウムカチオン、アンモニウムカチオ
ンなどがあげられる。さらに詳しくはトリフェニルカル
ベニウムカチオン、トリブチルアンモニウムカチオン、
N,N-ジメチルアンモニウムカチオン、フェロセニウムカ
チオンなどである。
【0073】これらのうち、アニオンとしてホウ素化合
物を含有するイオン性化合物が好ましく、具体的にはイ
オン性化合物としては、トリアルキル置換アンモニウム
塩、N,N-ジアルキルアニリニウム塩、ジアルキルアンモ
ニウム塩、トリアリールホスフォニウム塩などをあげる
ことができる。
【0074】上記トリアルキル置換アンモニウム塩とし
ては、例えばトリエチルアンモニウムテトラ(フェニル)
ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(フェニル)ホ
ウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(フェニル)ホ
ウ素、トリメチルアンモニウムテトラ(p-トリル)ホウ素
などがあげられる。
【0075】前記N,N-ジアルキルアニリニウム塩として
は、例えばN,N-ジメチルアニリニウムテトラ(フェニル)
ホウ素などがあげられる。
【0076】前記ジアルキルアンモニウム塩としては、
例えばジ(n-プロピル)アンモニウムテトラ(ペンタフル
オロフェニル)ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウム
テトラ(フェニル)ホウ素などがあげられる。
【0077】前記トリアリールホスフォニウム塩として
は、例えばトリフェニルホスフォニウムテトラ(フェニ
ル)ホウ素、トリ(メチルフェニル)ホスフォニウムテト
ラ(フェニル)ホウ素、トリ(ジメチルフェニル)ホスフォ
ニウムテトラ(フェニル)ホウ素などがあげられる。
【0078】さらに前記イオン性化合物としては、トリ
フェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス
(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテ
トラ(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどをあげるこ
ともできる。
【0079】イオン化イオン性化合物(G)として用い
るボラン化合物としては、下記のような化合物をあげる
こともできる。 デカボラン(14);ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウ
ム〕ノナボレート、ビス〔トリ(n-ブチル)アンモニウ
ム〕デカボレートなどのアニオンの塩;およびトリ(n-
ブチル)アンモニウムビス(ドデカハイドライドドデカボ
レート)コバルト酸塩(III)、ビス〔トリ(n-ブチル)アン
モニウム〕ビス(ドデカハイドライドドデカボレート)ニ
ッケル酸塩(III)などの金属ボランアニオンの塩などが
あげられる。
【0080】イオン化イオン性化合物(G)として用い
るカルボラン化合物としては、4-カルバノナボラン(1
4)、1,3-ジカルバノナボラン(13)などのアニオンの
塩;およびトリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノナハイ
ドライド-1,3-ジカルバノナボレート)コバルト酸塩(II
I)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイド
ライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)鉄酸塩(III)な
どの金属カルボランアニオンの塩などがあげられる。上
記のようなイオン化イオン性化合物(G)は、2種以上
組合せて用いてもよい。
【0081】本発明で用いるメタロセン触媒(D)は、
必要に応じて、前記各成分に加えてさらに下記有機アル
ミニウム化合物(H)を含んでいてもよい。本発明にお
いて必要に応じて用いられる有機アルミニウム化合物
(H)としては、例えば下記一般式(9)で示される有
機アルミニウム化合物をあげることができる。
【0082】(R16)nAlX3-n …(9) 式(9)中、R16は炭素数1〜15、好ましくは1〜4
の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子または水素原子
であり、nは1〜3である。
【0083】このような炭素数1〜15の炭化水素基と
しては、例えばアルキル基、シクロアルキル基またはア
リ−ル基があげられ、具体的には、メチル基、エチル
基、n―プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基な
どがあげられる。
【0084】このような有機アルミニウム化合物として
は、具体的には以下のような化合物があげられる。トリ
メチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイ
ソプロピルアルミニウム、トリn-ブチルアルミニウム、
トリイソブチルアルミニウム、トリsec-ブチルアルミニ
ウムなどのトリアルキルアルミニウム、 一般式 (i-C49)xAly(C510)z (式中、x、y、zは正の数であり、z≧2xであ
る。)で表わされるイソプレニルアルミニウムなどのア
ルケニルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリ
ド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなどのジアルキ
ルアルミニウムハライド、ジイソブチルアルミニウムハ
イドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライ
ド、ジメチルアルミニウムメトキシドなどのジアルキル
アルミニウムアルコキシド、ジエチルアルミニウムフェ
ノキシドなどのジアルキルアルミニウムアリーロキシド
などがあげられる。
【0085】また有機アルミニウム化合物(H)とし
て、下記の式(10)で表わされる化合物を用いること
もできる。 (R18)nAl(R17)3-n …(10) (式中、R18は前記R16と同様であり、R17は−OR19
基、−OSi(R20)3基、−OAl(R21)2基、−N(R
22)2基、−Si(R23)3基または−N(R24)Al(R25)2
基であり、nは1〜2であり、R19、R20、R21および
25はメチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチ
ル基、シクロヘキシル基、フェニル基などであり、R22
は水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、フェニ
ル基、トリメチルシリル基などであり、R23およびR24
はメチル基、エチル基などである。)
【0086】このような有機アルミニウム化合物(H)
としては、具体的には以下のような化合物があげられ
る。(C25)2Al(OSi(CH3)3)、(iso-C49)2
l(OSi(CH3)3)、(C25)2Al(OAl(C
25)2)、(CH3)2Al(N(C25)2)、(C25)2Al
(NH(CH3))、(iso-C49)2Al[N(Si(C
3)3)2]など。
【0087】本発明で使用するメタロセン触媒(D)
は、上述した成分(E)、成分(F)、成分(G)およ
び成分(H)のうち少なくとも1つの成分が微粒子状担
体に担持されてなる固体状触媒であってもよい。
【0088】またメタロセン触媒(D)は、微粒子状担
体、成分(E)、成分(F)(または成分(G))およ
び予備重合により生成する重合体または共重合体と、必
要に応じて成分(H)とからなる予備重合触媒であって
もよい。
【0089】固体状触媒および予備重合触媒に用いられ
る微粒子状担体は、無機あるいは有機の化合物であっ
て、粒径が10〜300μm、好ましくは20〜200
μmの顆粒状ないしは微粒子状の固体である。
【0090】このうち無機担体としては多孔質酸化物が
好ましく、具体的にはSiO2、Al23、MgO、Z
rO2、TiO2、B23、CaO、ZnO、BaO、T
hO 2など、またはこれらの混合物、例えばSiO2-M
gO、SiO2-Al23、SiO2-TiO2、SiO2-
25、SiO2-Cr23、SiO2-TiO2-MgOな
どを例示することができる。これらの中でSiO2およ
びAl23からなる群から選ばれた少なくとも1種の成
分を主成分とするものが好ましい。
【0091】なお、上記無機酸化物には少量のNa2
3、K2CO3、CaCO3、MgCO3、Na2SO4
Al2(SO4)3、BaSO4、KNO3、Mg(NO3)2
Al(NO3)3、Na2O、K2O、Li2Oなどの炭酸
塩、硫酸塩、硝酸塩、酸化物成分を含有していても差し
つかえない。
【0092】このような微粒子状担体はその種類および
製法により性状は異なるが、比表面積が50〜1000
2/g、好ましくは100〜700m2/gであり、細
孔容積が0.3〜2.5cm3/gであることが望まし
い。微粒子状担体は、必要に応じて100〜1000
℃、好ましくは150〜700℃の温度で焼成して用い
られる。
【0093】さらに微粒子状担体としては、粒径が10
〜300μmである有機化合物の顆粒状ないしは微粒子
状固体をあげることができる。このような有機化合物と
しては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1
-ペンテンなどの炭素数2〜14のα−オレフィンを主
成分として生成される(共)重合体あるいはビニルシク
ロヘキサン、スチレンを主成分として生成される重合体
もしくは共重合体を例示することができる。
【0094】本発明で使用するポリオレフィンワックス
(A)をメタロセン触媒(D)を用いて製造するには、
メタロセン触媒(D)の存在下に、原料モノマーである
α−オレフィンを通常液相で重合させる。この際、一般
に炭化水素溶媒が用いられるが、プロピレン等のα-オ
レフィンを溶媒として用いてもよい。
【0095】このような炭化水素溶媒としては、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカ
ン、灯油などの脂肪族炭化水素およびそのハロゲン誘導
体、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシ
クロヘキサンなどの脂環族炭化水素およびそのハロゲン
誘導体、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭
化水素およびクロロベンゼンなどのハロゲン誘導体など
が用いられる。これら溶媒は組合せて用いてもよい。
【0096】原料モノマーは、バッチ法、あるいは連続
法いずれの方法で重合されてもよい。重合を連続法で実
施するに際しては、メタロセン触媒(D)は以下のよう
な濃度で用いられる。
【0097】すなわち重合系内のメタロセン化合物
(E)の濃度は、通常0.00005〜0.1ミリモル
/liter(重合容積)、好ましくは0.0001〜0.
05ミリモル/literである。また有機アルミニウムオ
キシ化合物(F)は、重合系内のメタロセン化合物
(E)に対するアルミニウム原子の比(Al/遷移金
属)で1〜10000、好ましくは10〜5000の量
で供給される。
【0098】イオン化イオン性化合物(G)は、重合系
内のメタロセン化合物(E)に対するイオン化イオン性
化合物(G)のモル比(イオン化イオン性化合物(G)
/メタロセン化合物(E))で0.5〜20、好ましく
は1〜10の量で供給される。
【0099】また有機アルミニウム化合物(H)が用い
られる場合には、通常約0〜5ミリモル/liter(重合
容積)、好ましくは約0〜2ミリモル/literとなるよ
うな量で用いられる。
【0100】ポリオレフィンワックス(A)を製造する
際の重合反応は、通常温度が−20〜+150℃、好ま
しくは0〜120℃、さらに好ましくは0〜100℃、
圧力が0を超えて〜80Kg/cm2、好ましくは0を超え
て〜50Kg/cm2の条件下に行われる。
【0101】また反応時間(重合が連続法で実施される
場合には平均滞留時間)は、触媒濃度、重合温度などの
条件によっても異なるが、通常5分間〜5時間、好まし
くは10分間〜3時間である。共重合に際しては、水素
などの分子量調節剤を用いることもできる。
【0102】上記のようにして原料モノマーを重合させ
ると、ポリオレフィンワックス(A)は通常これを含む
重合液として得られる。この重合液は常法により処理さ
れ、ポリオレフィンワックス(A)が得られる。
【0103】本発明で用いる結着剤(B)としては、公
知の熱定着型電子写真用現像材に配合されている公知の
熱可塑性樹脂が制限なく使用できる。例えば、スチレン
系重合体、ケトン樹脂、マレイン酸樹脂、ポリエステル
脂肪族樹脂、ポリエステル芳香族樹脂、クマロン樹脂、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、テルペン樹脂、ポリビ
ニルブチラール、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化
ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等があげられる。こ
れらの中では、適当な軟化点(100℃前後)で定着性
が良いスチレン系重合体が好ましい。これらの熱可塑性
樹脂は、適宜ジビニルベンゼン等の架橋剤により架橋さ
れていても構わない。結着剤(B)は1種単独でも2種
以上を組合せても用いられる。
【0104】上記スチレン系重合体としては、例えばス
チレン系単量体のみからなる重合体、あるいはスチレン
系単量体と他のビニル系単量体との共重合体などがあげ
られる。スチレン系単量体としては、スチレン、p−ク
ロルスチレン、ビニルナフタレン等があげられる。また
他のビニル系単量体としては、例えばエチレン、プロピ
レン、1−ブテン、イソブテン等のエチレン性不飽和モ
ノオレフィン類;塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニ
ル等のハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステ
ル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−
オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−クロル
−エチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸
メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸ブチル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン
酸のエステル類;アクリロニトリル、メタアクリロニト
リル、アクリルアミド等のニトリル類またはアミド類;
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル
プロピルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニ
ルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケ
トン、メチルイソプスペニルケトン等のビニルケトン
類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N
−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビ
ニル化合物などがあげられる。スチレン系重合体の中で
も、数平均分子量(Mn)が2000以上、好ましくは
3000〜30000のものが望ましい。またスチレン
系重合体は、スチレン含有量が25重量%以上であるも
のが好ましい。
【0105】本発明で用いる着色剤(C)としては、公
知の熱定着型電子写真用現像材に配合されてい公知の着
色剤が制限なく使用できる。例えば、カーボンブラッ
ク、フタロシアニンブルー、アニリンブルー、アルコオ
イルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、
キノリンイエロー、ランプブラック、ローズベンガル、
ジアゾイエロー、ローダミンBレーキ、カーミン6B、
キナクリドン誘導体等の顔料または染料があげられる。
着色剤(C)は1種単独でも2種以上を組合せても用い
られる。
【0106】着色剤(C)には、補色や荷電制御を目的
として、アジン系ニグロシン、インジュリン、アゾ系染
料、アントラキノン系染料、トリフエニルメタン系染
料、キサンテン系染料、フタロシアニン系染料等の油溶
性染料を配合してもよい。
【0107】本発明の現像材において、前記ポリオレフ
ィンワックス(A)、結着剤(B)および着色剤(C)
の配合割合は、通常ポリオレフィンワックス(A)/結
着剤(B)/着色剤(C)の比が、重量比で1〜20/
100/1〜20程度であり、好ましくは1〜10/1
00/1〜10程度であるのが望ましい。
【0108】本発明の現像材には、ポリオレフィンワッ
クス(A)、結着剤(B)および着色剤(C)以外に、
本発明の効果を損なわない範囲で他の成分を配合しても
よい。例えば、荷電制御材、可塑剤等を適宜配合しても
よい。
【0109】本発明の現像材は、二成分系静電トナー、
一成分系静電トナー等のいずれの静電トナーの主成分と
しても用いられる。本発明の現像材を二成分系静電トナ
ーの主成分として用いる場合、この二成分系静電トナー
は、前記ポリオレフィンワックス(A)、結着剤
(B)、着色剤(C)、および必要に応じて他の成分
を、ボールミル、アトライタ等を用いる公知の方法で混
合した後、加熱二本ロール、加熱ニーダー、押出機等を
用いて混練し、冷却固化する。さらに得られた固化物
を、ハンマーミル、クラッシャー等を用いて粗砕した
後、ジェットミル、振動ミルで、あるいは水を加えてボ
ールミル、アトライタ等で微粉砕し、平均粒径5〜35
μmにしたものにキャリヤーを加えて調製することがで
きる。用いられるキャリヤーは公知のものでよく、特に
制限されない。例えば、粒径200〜700μmの硅
砂、ガラスビーズ、鉄球、あるいは鉄、ニッケル、コバ
ルト等の磁性材料粉末などがあげられる。
【0110】この二成分系静電トナーにおけるポリオレ
フィンワックス(A)の配合量は、結着剤(B)を含め
た熱可塑性樹脂100重量部に対して1〜20重量部、
好ましくは1〜10重量部の割合となる量である。
【0111】また、本発明の現像材を一成分系静電トナ
ーとして用いる場合、この一成分系静電トナーは、ポリ
オレフィンワックス(A)、結着剤(B)および着色剤
(C)、その他必要に応じて配合される添加剤、他の熱
可塑性樹脂および磁性材料粉末とを、前記二成分系静電
トナーの調製と同様の方法にしたがって処理して調製す
ることができる。
【0112】この一成分系静電トナーにおけるポリオレ
フィンワックス(A)の配合量は、結着剤(B)100
重量部に対して1〜20重量部、好ましくは1〜10重
量部の割合となる量である。
【0113】また、この一成分系静電トナーに配合され
る磁性材料粉末としては、通常粒径1μm以下のマグタ
イト微粉末が用いられるが、コバルト、鉄、ニッケル等
の金属、それらの合金、酸化物、フエライトおよびこれ
らの混合物等の粉末なども使用することができる。この
一成分系静電トナーにおける磁性材料粉末の配合量は、
得られる静電トナーの電気抵抗が下がることなく静電ト
ナーの電荷保持性が良好で、画像が滲むことがなく、し
かも軟化点が適度な範囲に保持されるため定着を好適に
行うことができ、さらに所要の帯電値が得られ、飛散も
し難い点で、通常、結着剤(B)と磁性材料粉末の合計
100重量部に対して磁性材料粉末40〜120重量部
の割合となる量である。前記二成分系静電トナーまたは
一成分系静電トナーには、必要に応じて公知の荷電制御
剤を添加してもよい。
【0114】
【発明の効果】本発明の熱定着型電子写真用現像材は、
特定のポリオレフィンワックスを含有しているので、低
温での溶融性、熱定着時の離型性、特に低温定着時の離
型性および耐ブロッキング性に優れ、オフセット現象が
なく、またキャリア、感光体、加熱ローラー等を汚染す
ることもなく、このため静電トナーの主成分として好適
に用いることができる。
【0115】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例および比較
例をあげ、本発明を具体的に説明するが、これらの実施
例はいかなる点においても本発明の範囲を限定するもの
ではない。 製造例1 十分に窒素置換した内容積1 literのガラス製オートク
レーブにトルエン500mlを装入し、プロピレンを2
00N liter/時間の量で流通させ、30℃で20分間
保持した。これにメチルアミノキサンをアルミニウム原
子換算で5ミリモル、引続きメタロセン触媒であるエチ
レンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリドを0.
005ミリモルを加え重合を開始した。プロピレンを2
00N liter/時間の量で連続的に供給し、常圧下、3
0℃で1時間重合を行った。その後、少量のメタノール
を添加し重合を停止した。ポリマー溶液を大過剰のメタ
ノールに加え、ポリマーを析出させ、80℃で12時
間、減圧乾燥を行った。その結果、ポリマー31.2g
が得られた(以下、PW−1と称す。)。このポリマー
の分析結果を表1に示す。
【0116】なお、重量平均分子量、融点、異種結合の
含有量は以下の方法によって行った。 《重量平均分子量》ウォータース社製GPC150Cを
用い、温度140℃、溶媒o−ジクロルベンゼン、測定
流量1.0ml/minで、濃度0.1wt%で測定し
た。試料の分子量算出にあたっては、単分散ポリスチレ
ン標準試料により作成した検量線を使用した。カラムと
して、東ソー(株)製GMH−HT(60cm)とGM
H−HTL(60cm)とを連結したものを用いた。 《融点》示差走査熱量計(DSC)を用い、サンプルを
200℃まで昇温し、10分間保った後、降温速度10
℃/分で30℃まで下げ5分間保った。その後昇温速度
10℃/分で昇温し、このとき観察される吸熱ピークを
融点とした。 《異種結合》2,1挿入反応および1,3挿入反応に起
因する異種結合の含有量は、筒井(T.Tsutsu
i)等によって提案(POLYMER,30,1350
(1989))された方法に基づき、13C核磁気共鳴ス
ペクトルにより測定した。
【0117】製造例2 十分に窒素置換した内容積1 literのガラス製オートク
レーブにトルエン500mlを装入し、プロピレンを2
00N liter/時間、水素を20 liter/時間の量で流
通させ、30℃で20分間保持した。これにメチルアル
ミノキサンをアルミニウム原子換算で5ミリモル、引続
きメタロセン触媒であるエチレンビス(インデニル)ジ
ルコニウムジクロリドを0.005ミリモルを加え重合
を開始した。プロピレンを200N liter/時間の量で
連続的に供給し、常圧下、30℃で1時間重合を行っ
た。その後、少量のメタノールを添加し重合を停止し
た。ポリマー溶液を大過剰のメタノールに加え、ポリマ
ーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った。
その結果、ポリマー37.5gが得られた(以下、PW
−2と称す。)。このポリマーの分析結果を表1に示
す。
【0118】製造例3 十分に窒素置換した内容積1 literのガラス製オートク
レーブにトルエン500mlを装入し、プロピレンを2
00N liter/時間、水素を20 liter/時間の量で流
通させ、50℃で20分間保持した。これにメチルアル
ミノキサンをアルミニウム原子換算で5ミリモル、引続
きメタロセン触媒であるエチレンビス(インデニル)ジ
ルコニウムジクロリドを0.005ミリモルを加え重合
を開始した。プロピレンを200N liter/時間の量で
連続的に供給し、常圧下、50℃で1時間重合を行っ
た。その後、少量のメタノールを添加し重合を停止し
た。ポリマー溶液を大過剰のメタノールに加え、ポリマ
ーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った。
その結果、ポリマー29.2gが得られた(以下、PW
−3と称す。)。このポリマーの分析結果を表1に示
す。
【0119】製造例4 十分に窒素置換した内容積1 literのガラス製オートク
レーブにトルエン500mlを装入し、プロピレンを2
00N liter/時間、水素を40 liter/時間の量で流
通させ、50℃で20分間保持した。これにメチルアル
ミノキサンをアルミニウム原子換算で5ミリモル、引続
きメタロセン触媒であるエチレンビス(インデニル)ジ
ルコニウムジクロリドを0.005ミリモルを加え重合
を開始した。プロピレンを200N liter/時間の量で
連続的に供給し、常圧下、50℃で1時間重合を行っ
た。その後、少量のメタノールを添加し重合を停止し
た。ポリマー溶液を大過剰のメタノールに加え、ポリマ
ーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行った。
その結果、ポリマー65.8gが得られた(以下、PW
−4と称す。)このポリマーの分析結果を表1に示す。
【0120】製造例5 十分に窒素置換した内容積1 literのガラス製オートク
レーブにトルエン500mlを装入し、プロピレンを2
00N liter/時間、水素を20 liter/時間の量で流
通させ、50℃で20分間保持した。これにメチルアル
ミノキサンをアルミニウム原子換算で5ミリモル、引続
きメタロセン触媒であるジメチルシリレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリドを0.005ミリモルを
加え重合を開始した。プロピレンを200N liter/時
間の量で連続的に供給し、常圧下、50℃で1時間重合
を行った。その後、少量のメタノールを添加し重合を停
止した。ポリマー溶液を大過剰のメタノールに加え、ポ
リマーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行っ
た。その結果、ポリマー29.2gが得られた(以下、
PW−5と称す。)。このポリマーの分析結果を表1に
示す。
【0121】製造例6 十分に窒素置換した内容積1 literのガラス製オートク
レーブにトルエン500mlを装入し、プロピレンを2
00N liter/時間、水素を20 liter/時間の量で流
通させ、50℃で20分間保持した。これにメチルアル
ミノキサンをアルミニウム原子換算で5ミリモル、引続
きメタロセン触媒であるジメチルシリレンビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリドを0.005ミリモルを
加え重合を開始した。プロピレンを200N liter/時
間の量で連続的に供給し、常圧下、70℃で1時間重合
を行った。その後、少量のメタノールを添加し重合を停
止した。ポリマー溶液を大過剰のメタノールに加え、ポ
リマーを析出させ、80℃で12時間、減圧乾燥を行っ
た。その結果、ポリマー29.2gが得られた(以下、
PW−6と称す。)。このポリマーの分析結果を表1に
示す。
【0122】
【表1】
【0123】実施例1 スチレン・n−ブチルメタクリレート共重合体(三洋化
成工業製、ハイマーSEM−73F、商標)を85重量
部、製造例1のPW−1を4重量部、カーボンブラック
(三菱化成工業製、ダイヤブラックSH、商標)を9重
量部、および含金染料(BASF社製、ザボンファース
トブラックB、商標)を2重量部ボールミルに供給し、
24時間混合した。次に熱ロールで混練し、冷却後、粉
砕して分級し、平均粒径13〜15μmの現像材を調製
した。
【0124】この現像材120重量部に対して、キャリ
ヤーとして平均粒径50〜80μmの鉄粉を100重量
部の割合で配合して二成分系静電トナーを調製した。こ
の二成分系静電トナーを用いて、以下の方法で複写テス
トを行った。結果を表2に示す。
【0125】《定着画像の定着性》二成分系静電トナー
を用いて、電子写真法によりセレン感光体上にテスト画
像を複写、現像させ、得られた画像を転写紙に転写し、
表面をポリテトラフルオロエチレン(デュポン社製)で
形成した定着ローラーと表面をシリコンゴムKE−13
00RTV(信越化学(株)製)で形成した圧着ローラ
ーとを用いて定着ローラーの温度を200℃にして画像
を定着させた。次に、得られた定着画像上を、500g
の荷重を載せた底面が15mm×7.5mmの砂消しゴ
ムで5回こすり、その前後でマクベス社の反射濃度計に
て光学反射密度を測定し、下記式の定義により定着画像
の定着性を算出した。 定着性(%)=(試験後の画像濃度)/(試験前の画像濃
度)×100
【0126】《トナーの耐ブロッキング性》二成分系静
電トナー100gをポリビンに入れ、タッピング後60
℃で50時間静置した。その後室温に戻し、ブロッキン
グの状態を調べた。ブロッキングの状態は以下の評価基
準によって目視判定で行った。 ◎ 全くブロッキングしていない。 ○ 簡単に手でほぐれる程度のブロッキングが少し起こ
っている。 △ 簡単に手でほぐれる程度のブロッキングがかなり多
い。 × 手で完全にはほぐせない塊が多数存在する。
【0127】《オフセット現象、画像の乱れ、および感
光体・加熱ローラー汚染性》二成分系静電トナーを用い
て、電子写真法によりセレン感光体上にテスト画像を複
写、現像させ、得られた画像を転写紙に転写し、表面を
ポリテトラフルオロエチレン(デュポン社製)で形成し
た200℃の定着ローラーと表面をシリコンゴムKE−
1300RTV(信越化学(株)製)で形成した圧着ロ
ーラーを用いて画像を定着させる複写工程を繰返し行っ
た。5000回複写工程を繰返した後、オフセット現象
の有無、画像の乱れの有無、および感光体・定着ローラ
ー表面の汚染性を調べた。
【0128】オフセット現象の有無、画像の乱れの有無
は、以下の評価基準によって目視判定で行った。 ○ 全く問題がない。 △ 極僅かにオフセット現象あるいは画像の乱れが生じ
る。 × オフセット現象あるいは画像の乱れがかなりひど
い。
【0129】感光体・定着ローラーの汚染性は、以下の
評価基準によって目視判定で行った。 ◎ 全く汚れていない。 ○ 非常に僅かな汚れしか見られない。 × かなり汚れている。
【0130】実施例2〜6 実施例1において、製造例1のPW−1の代わりに製造
例2〜6のPW−2〜PW−6を用いた以外は実施例1
と同様にして行った。結果を表2に示す。
【0131】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 俊之 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ゲルパーミエーションクロマトグ
    ラフィー(GPC)により求めた重量平均分子量(M
    w)が3000〜50000であり、かつ原料モノマー
    であるα−オレフィンの重合時の1,2挿入反応に起因
    しない異種結合の含有量が0.2〜0.8モル%である
    ポリオレフィンワックス、 (B)結着剤、および (C)着色剤 を含むことを特徴とする熱定着型電子写真用現像材。
  2. 【請求項2】 ポリオレフィンワックス(A)が、プロ
    ピレン80〜100モル%、エチレン0〜20モル%お
    よび炭素数4以上のα−オレフィン0〜20モル%から
    構成される低分子量プロピレン系重合体であることを特
    徴とする請求項1記載の熱定着型電子写真用現像材。
  3. 【請求項3】 ポリオレフィンワックス(A)が、メタ
    ロセン触媒の存在下にα−オレフィンを重合した重合体
    であることを特徴とする請求項1または2記載の熱定着
    型電子写真用現像材。
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JP2007206250A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Nippon Zeon Co Ltd 電子写真用トナー
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