JPH1184721A - 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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JPH1184721A
JPH1184721A JP33734297A JP33734297A JPH1184721A JP H1184721 A JPH1184721 A JP H1184721A JP 33734297 A JP33734297 A JP 33734297A JP 33734297 A JP33734297 A JP 33734297A JP H1184721 A JPH1184721 A JP H1184721A
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JP
Japan
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group
ethylene
aromatic vinyl
vinyl compound
copolymer
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Pending
Application number
JP33734297A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Toyoda
英雄 豊田
Hidenori Sakai
英紀 酒井
Toshiyuki Tsutsui
俊之 筒井
Kenichi Morisono
賢一 森園
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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Priority to JP33734297A priority Critical patent/JPH1184721A/ja
Publication of JPH1184721A publication Critical patent/JPH1184721A/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 離型性、特に低エネルギー定着時の離型性、
耐ブロッキング性および定着性に優れ、さらにオフセッ
ト現象がなく、かつキャリア、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】 結着樹脂(A)と着色剤(B)と離型剤
(C)とを含有する熱定着型電子写真用現像材におい
て、離型剤(C)が、エチレンと芳香族ビニル化合物と
からなるエチレン・芳香族ビニル化合物共重合体であっ
て、メタロセン触媒(D)の存在下にエチレンと芳香族
ビニル化合物とを共重合して得られるエチレン・芳香族
ビニル化合物共重合体であるか、またはメタロセン触媒
(D)の存在下に重合して得られたエチレンと芳香族ビ
ニル化合物との共重合体を加熱減成して得られるエチレ
ン・芳香族ビニル化合物共重合体である熱定着型電子写
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に好適に
用いられる熱定着型電子写真用現像材に関し、さらに詳
しくは熱定着時の離型性、耐ブロッキング性および定着
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。
【0002】
【従来の技術】静電トナーは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
分散させてなる帯電性微粉末を現像材として含むもので
ある。このような静電トナーは、上記帯電性微粉末を鉄
粉、ガラス粒子等のキャリアと共に分散して用いられる
乾式二成分系トナー、上記帯電性微粉末をイソパラフィ
ン等の有機溶媒を用いて分散系とした湿式トナー、およ
び上記磁性微粉末が気相に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、紙に転写された後に、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】特に近年、電子写真の利用範囲が広がり、
従来よりも低エネルギーで静電トナーを定着させる必要
性が増大している。例えば、家庭用機器への電子写真の
進出が進むにつれて、加熱ローラー部の消費電力の低減
が要求されている。また、コンピュータ等の高速機器の
出力端末に使用されるトナーとしては、高速定着性の向
上も要求されている。
【0005】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、すなわち加熱体に静電トナーの一
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、加熱ローラーの温度が低いと、静電
トナーが十分に軟化せず、印字用紙やフィルムへの定着
性が低下すると同時に、オフセット現象が生じ易い。ま
た、高速で複写する場合、定着効果および定着速度を向
上させるために加熱体を高温にすると、オフセット現象
を生じる原因となりやすい。そのため、例えば加熱ロー
ラーの表面にシリコーン油を含浸させたり、あるいはシ
リコーン油を加熱ローラー表面に供給する等の方法によ
ってオフセット現象の解消が図られているが、逆に加熱
ローラーの汚れの原因となる等の問題が生じることがあ
る。
【0006】また、静電トナーの成分である結着樹脂と
して、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、100℃前後の適度な軟化点を有するた
め定着が容易であり、また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よく、さらに粉砕し易い等の長所
を有するため、広く使用されている。しかし、この低分
子量のスチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体
を結着樹脂として用いる従来の静電トナーも、低温の加
熱ローラーによる定着、あるいは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。
【0007】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号公報、同
52−3305号公報、同57−52574号公報、同
58−58664号公報、特開昭58−59455号公
報)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ポリオレフィンワックスを離型剤として添加した静電ト
ナーにおいても、近年の低エネルギー定着条件において
は、良好な定着性が発揮されず、このためオフセット現
象を防止するまでには至っていない。その他にも、例え
ば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の
ブロッキングが生じ、トナーカートリッジから感光体上
へトナーが供給されなくなるという別の問題が生ずる場
合もある。さらにフィルミング現象、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という問
題が生ずることもある。
【0009】本発明の課題は、離型性、特に低エネルギ
ー定着時の離型性に優れるとともに、耐ブロッキング性
および定着性に優れ、さらにオフセット現象がなく、か
つキャリア、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に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にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは鋭意研究の結果、静電トナー中に添加
するワックスとして、メタロセン触媒を用いて得られる
特定のエチレン・芳香族ビニル化合物共重合体を使用す
ることによって、上記課題を解決することができること
を見出し、本発明に到達した。
【0011】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)結着樹脂(A)と着色剤(B)と離型剤(C)と
を含有する熱定着型電子写真用現像材において、前記離
型剤(C)が、エチレンと芳香族ビニル化合物とからな
るエチレン・芳香族ビニル化合物共重合体であって、メ
タロセン触媒(D)の存在下にエチレンと芳香族ビニル
化合物とを共重合して得られるエチレン・芳香族ビニル
化合物共重合体であるか、またはメタロセン触媒(D)
の存在下に重合して得られたエチレンと芳香族ビニル化
合物との共重合体を加熱減成して得られるエチレン・芳
香族ビニル化合物共重合体であることを特徴とする熱定
着型電子写真用現像材。 (2)離型剤(C)として用いるエチレン・芳香族ビニ
ル化合物共重合体が、エチレンから導かれる構造単位8
5〜99モル%、芳香族ビニル化合物から導かれる構造
単位1〜15モル%を含有するエチレン・芳香族ビニル
化合物共重合体である上記(1)記載の熱定着型電子写
真用現像材。 (3)離型剤(C)として用いるエチレン・芳香族ビニ
ル化合物共重合体の重量平均分子量(Mw)が500〜
18000である上記(1)または(2)記載の熱定着
型電子写真用現像材。
【0012】本発明の熱定着型電子写真用現像材(以
下、単に現像材という場合がある)の(A)成分である
結着樹脂としては、着色剤(B)を紙やフィルムに定着
させて、形成された画像を長期間維持できる樹脂であっ
て、帯電性、定着性および着色剤(B)との混和性など
が良好で、適当な軟化点(100℃前後)を有する樹脂
であれば、いずれのものでも使用でき、特に制限されな
い。このような樹脂としては、従来よりこの種の熱定着
型電子写真用現像材に用いられている熱可塑性樹脂、あ
るいはこれらとほぼ同等の特性を有する樹脂が使用でき
る。
【0013】結着樹脂(A)の具体的なものとしては、
例えばスチレン系重合体、ケトン樹脂、マレイン酸樹
脂、脂肪族ポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル樹
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、ポリブタジエン等の非晶性
樹脂があげられる。これらの結着樹脂(A)は1種単独
で使用することもできるし、2種以上を組合せて使用す
ることもできる。上記結着樹脂(A)の中では、100
℃前後の適度の軟化点を有し、良好な定着性を示す点
で、スチレン系重合体が好ましい。
【0014】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単独重合体または共重合
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。
【0015】上記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、メチルイソプロペニルケト
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。これ
らのビニル系単量体の中ではα−メチレン脂肪族モノカ
ルボン酸のエステル類が好ましい。
【0016】前記スチレン系重合体としては、重量平均
分子量(Mw)が2000以上のものが好ましく、特に
重量平均分子量(Mw)が3000〜30000のもの
が好ましい。また前記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。
【0017】本発明の現像材の(B)成分である着色剤
としては、紙やフィルムに定着されて可視画像を形成
し、長期間退色しない着色剤であれば特に制限されず、
いずれのものでも使用でき、従来よりこの種の熱定着型
電子写真用現像材に用いられている着色剤、あるいはこ
れらに類する着色剤が使用できる。
【0018】着色剤(B)の具体的なものとしては、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。これらは1種単独で使用すること
もできるし、2種以上を組合せて使用することもでき
る。
【0019】また着色剤(B)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、トリフェニルメタン系
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。
【0020】本発明で使用するエチレン・芳香族ビニル
化合物共重合体(C)は、メタロセン触媒(D)を用い
て得られるエチレン・芳香族ビニル化合物共重合体、す
なわちエチレンと芳香族ビニル化合物とからなるエチレ
ン・芳香族ビニル化合物共重合体であって、メタロセン
触媒(D)の存在下にエチレンと芳香族ビニル化合物と
を共重合して得られるエチレン・芳香族ビニル化合物共
重合体であるか、またはメタロセン触媒(D)の存在下
に重合して得られたエチレンと芳香族ビニル化合物との
共重合体を加熱減成して得られるエチレン・芳香族ビニ
ル化合物共重合体である。
【0021】エチレンと共重合する芳香族ビニル化合物
としては、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチル
スチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、
2,5−ジメチルスチレン、3,4−ジメチルスチレ
ン、2,4,6−トリメチルスチレン、2−エチルスチ
レン、3−エチルスチレン、4−ブチルスチレン、4−
sec−ブチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、4
−ヘキシルスチレン、4−ノニルスチレン、4−オクチ
ルスチレン、4−フェニルスチレン、4−デシルスチレ
ン、4−ドデシルスチレン、2−クロロスチレン、3−
クロロスチレン、4ークロロスチレン、2,4−ジクロ
ロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、2−メトキシ
スチレン、4−メトキシスチレン、4−エトキシスチレ
ン等をあげることができる。これらは1種単独で使用す
ることもできるし、2種以上を組合せて使用することも
できる。
【0022】本発明で使用するエチレン・芳香族ビニル
化合物共重合体(C)は、エチレンから導かれる構造単
位85〜99モル%、好ましくは95〜99モル%、芳
香族ビニル化合物から導かれる構造単位1〜15モル
%、好ましくは1〜5モル%を含有するエチレン・芳香
族ビニル化合物共重合体であることが望ましい。
【0023】エチレン・芳香族ビニル化合物共重合体
(C)の重量平均分子量(Mw)は500〜1800
0、好ましくは1000〜11000であるのが望まし
い。本発明において、重量平均分子量(Mw)は、ゲル
パーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によっ
て、単分散ポリスチレンを用いて予め作成した検量線を
用いて、単分散ポリスチレン換算で求められる値であ
る。
【0024】またエチレン・芳香族ビニル化合物共重合
体(C)の融点は、通常60〜130℃程度、好ましく
は90〜120℃であるのが望ましい。本発明におい
て、融点は示差走査型熱量計(DSC)で測定される値
である。
【0025】本発明では、エチレン・芳香族ビニル化合
物共重合体(C)として、前記のようなエチレン・芳香
族ビニル化合物共重合体を芳香族ビニル化合物または不
飽和カルボン酸化合物などの変性剤によりグラフト変性
したグラフト変性物を使用することもできる。グラフト
変性物に占める上記変性剤のグラフト量は3〜60重量
%、好ましくは5〜40重量%であるのが望ましい。
【0026】上記グラフト変性用の芳香族ビニル化合物
としては、前記エチレンと共重合する芳香族ビニル化合
物と同様の芳香族ビニル化合物をあげることができる。
【0027】また上記グラフト変性用の不飽和カルボン
酸化合物としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸sec−ブチル、ア
クリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸
イソプロピル、アクリル酸2−オクチル、アクリル酸ド
デシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ヘキシル、
アクリル酸イソヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリ
ル酸2−クロロフェニル、アクリル酸ジエチルアミノエ
チル、アクリル酸3−メトキシブチル、アクリル酸ジエ
チレングリコールエトキシレート、アクリル酸2,2,
2−トリフルオロエチル等のアクリル酸エステル類;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、メタクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸イ
ソブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプ
ロピル、メタクリル酸2−オクチル、メタクリル酸ドデ
シル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ヘキシ
ル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸フェニル、メタ
クリル酸2−クロロフェニル、メタクリル酸ジエチルア
ミノエチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタク
リル酸2,2,2−トリフルオロエチル等のメタクリル
酸エステル類;マレイン酸エチル、マレイン酸プロピ
ル、マレイン酸ブチル、マレイン酸ジエチル、マレイン
酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エス
テル類;フマル酸エチル、フマル酸ブチル、フマル酸ジ
ブチル等のフマル酸エステル類;イタコン酸エチル、イ
タコン酸ジエチル、イタコン酸ブチル等のイタコン酸エ
ステル類などをあげることができる。
【0028】エチレン・芳香族ビニル化合物共重合体
(C)の変性方法としては、公知の種々の方法を採用す
ることができる。例えば、エチレン・芳香族ビニル化合
物共重合体(C)と芳香族ビニル化合物または不飽和カ
ルボン酸化合物とをラジカル開始剤の存在下で加熱・溶
融混合して反応させる方法などが使用できる。その際の
反応温度は125〜325℃の範囲が好ましく、また使
用されるラジカル開始剤としては、ベンゾイルペルオキ
シド、ラウロイルペルオキシド、ジクミルペルオキシ
ド、ジ−t−ブチルペルオキシド等の過酸化物、アゾビ
スイソブチロニトリル等のアゾ化合物などがあげられ
る。
【0029】メタロセン触媒(D)を用いてエチレン・
芳香族ビニル化合物共重合体(C)を得るには、メタロ
セン触媒(D)の存在下にエチレンと芳香族ビニル化合
物とを共重合する方法、またはメタロセン触媒(D)の
存在下に重合して得られたエチレンと芳香族ビニル化合
物との共重合体を加熱減成する方法などが採用できる。
メタロセン触媒(D)、およびメタロセン触媒(D)存
在下にエチレンと芳香族ビニル化合物とを共重合する方
法については、後で詳しく述べる。
【0030】メタロセン触媒(D)の存在下に重合して
得られたエチレン・芳香族ビニル化合物共重合体を加熱
減成する方法としては、例えば高分子量のエチレン・芳
香族ビニル化合物共重合体を、1軸または2軸以上の押
出機に供給して溶融混練しながら押出す方法、また管型
反応器、槽型反応器等に高分子量のエチレン・芳香族ビ
ニル化合物共重合体を直接供給して加熱減成する方法、
あるいは高分子量のエチレン・芳香族ビニル化合物共重
合体を押出機に供給して溶融混練しながら連続して押出
し、管型反応器に供給して加熱減成する方法等があげら
れる。押出機または反応器における加熱温度は300〜
450℃、好ましくは350〜400℃である。これら
の方法の中では、高分子量のエチレン・芳香族ビニル化
合物共重合体を押出機に供給して溶融混練しながら連続
して押出し、管型反応器に供給して加熱減成する方法が
好ましい。また、加熱減成は窒素等の不活性雰囲気下に
行うのが好ましい。
【0031】本発明の現像材において、エチレン・芳香
族ビニル化合物共重合体(C)は1種単独で使用するこ
ともできるし、2種以上を組合せて使用することもでき
る。
【0032】次にメタロセン触媒(D)について説明す
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。
【0033】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(1)で表されるメタロセン化合
物があげられる。 MLx …(1) 式(1)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。
【0034】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。
【0035】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。
【0036】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。
【0037】式(1)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
て結合されていてもよい。
【0038】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。
【0039】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。
【0040】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。
【0041】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。
【0042】前記式(1)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(2)で表される。 R2 k3 l4 m5 nM …(2)
【0043】式(2)中、Mは式(1)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
(1)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。
【0044】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。
【0045】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。また前記式(2)において、R2、R3、R
4およびR5の少なくとも2個すなわちR2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)
を例示することもできる。このときR4およびR5はそれ
ぞれ独立に式(1)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。
【0046】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、エチレンビス(インデニル)ジメチ
ルジルコニウム、エチレンビス(インデニル)ジルコニウ
ムジクロリド、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)イソプロピリデン
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。
【0047】本発明では、ブリッジタイプのメタロセン
化合物(E)として下記一般式(3)で示されるメタロ
セン化合物を用いることが望ましい。
【化1】
【0048】式(3)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;
【0049】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。
【0050】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。
【0051】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。
【0052】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。
【0053】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。
【0054】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。
【0055】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。
【0056】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。
【0057】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。
【0058】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。
【0059】以下に前記式(3)で示されるメタロセン
化合物(E)の具体的な例を示す。rac-エチレンビス
(2-メチル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド、r
ac-ジメチルメチレンビス(インデニル)ジルコニウム
ジクロリド、rac-ジメチルメチレンビス(2-メチル-1
-インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジフェニ
ルメチレンビス(2-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-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-メチル-1-インデニル)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、ra
c-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。
【0060】また本発明では、メタロセン化合物(E)
として下記一般式(4)で示されるメタロセン化合物を
用いることもできる。 LaM22 ・・・(4) (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。)
【0061】このような式(4)で示されるメタロセン
化合物(E)の中では、下記一般式(4−1)で示され
るメタロセン化合物が好ましい。
【化2】
【0062】式(4−1)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。
【0063】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。
【0064】式(4−1)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。
【0065】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。前記式(4)
または(4−1)で示されるメタロセン化合物(E)と
しては、中心の金属原子がジルコニウムであり、少なく
とも2個のシクロペンタジエニル骨格を含む配位子を有
するジルコノセン化合物が好ましい。
【0066】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。
【0067】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。
【0068】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。
【0069】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。
【0070】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。
【0071】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(5)または(6)で
表される。
【化3】 〔上記一般式(5)または(6)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。〕
【0072】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。
【0073】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。
【0074】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。
【0075】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。
【0076】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。
【0077】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。
【0078】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。
【0079】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。
【0080】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。
【0081】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。
【0082】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。
【0083】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。
【0084】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。
【0085】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(7)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。
【0086】(R16)nAlX3-n …(7) 式(7)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。
【0087】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。
【0088】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。
【0089】また有機アルミニウム化合物(H)とし
て、下記の式(8)で表わされる化合物を用いることも
できる。 (R18)nAl(R17)3-n …(8) (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。)
【0090】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。
【0091】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。
【0092】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。
【0093】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。
【0094】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。
【0095】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。
【0096】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。
【0097】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。
【0098】本発明で使用するエチレン・芳香族ビニル
化合物共重合体(C)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)の存在下にエチレ
ンと芳香族ビニル化合物とを、通常液相で共重合させ
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。
【0099】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。
【0100】エチレンと芳香族ビニル化合物とは、バッ
チ法、あるいは連続法いずれの方法で共重合されてもよ
い。共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。
【0101】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。
【0102】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。
【0103】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。
【0104】エチレン・芳香族ビニル化合物共重合体
(C)を製造する際の共重合反応は、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。
【0105】また反応時間(共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。
【0106】エチレン・芳香族ビニル化合物共重合体
(C)を製造する際には、エチレンおよび芳香族ビニル
化合物は、前記のような特定組成の共重合体が得られる
ような量で重合系に供給されるのが好ましい。さらに共
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。
【0107】上記のようにしてエチレンおよび芳香族ビ
ニル化合物を共重合させると、エチレン・芳香族ビニル
化合物共重合体(C)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、エチレン・
芳香族ビニル化合物共重合体(C)が得られる。
【0108】このようにしてメタロセン触媒(D)を用
いて得られるエチレン・芳香族ビニル化合物共重合体
(C)、または前記のように加熱減成して得られるエチ
レン・芳香族ビニル化合物共重合体(C)は、次のよう
な特徴を有している。 1)ポリエチレン主鎖にスチレンユニット等の芳香族ビ
ニル化合物ユニットをランダムに導入することで、ポリ
エチレンワックスの結晶性が低下した共重合体である。 2)スチレンが分子レベルで微細に分散しているため、
結着樹脂(A)との親和性が向上する。
【0109】従って、上記のような特徴を有するエチレ
ン・芳香族ビニル化合物共重合体(C)を配合すること
により、離型性、特に低エネルギー定着時の離型性に優
れるとともに、耐ブロッキング性および定着性に優れ、
さらにオフセット現象がなく、かつキャリア、感光体、
加熱ローラー等を汚染することがない熱定着型電子写真
用現像材が得られる。
【0110】本発明の現像材において、前記結着樹脂
(A)、着色剤(B)およびエチレン・芳香族ビニル化
合物共重合体(C)の配合割合は、通常結着樹脂(A)
/着色剤(B)/エチレン・芳香族ビニル化合物共重合
体(C)の比が、重量比で100/(1〜20)/(1〜
20)程度であり、好ましくは100/(1〜10)/(1
〜10)程度である。
【0111】また本発明の現像材には、結着樹脂
(A)、着色剤(B)およびエチレン・芳香族ビニル化
合物共重合体(C)の必須成分以外に、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、他のワックス等の離型剤などの他
の成分を適宜配合してもよい。
【0112】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としても用
いられる。
【0113】本発明の現像材を二成分系静電トナーとし
て用いる場合、この二成分系静電トナーを製造するに
は、まず前記結着樹脂(A)、着色剤(B)、エチレン
・芳香族ビニル化合物共重合体(C)、および必要に応
じて配合するその他の成分を、バンバリーミキサー等を
用いて溶融混練するか、またはボールミル、アトライタ
等を用いる公知の方法で混合したのち加熱二本ロール、
加熱ニーダー、押出機等を用いて混練し、その後冷却固
化する。次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、あるいは粗砕することな
く、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て平均粒径5〜35
μmにしたものに、キャリアを加えて二成分系として調
製する方法などを採用することができる。上記キャリア
としては公知のものが特に制限されることなく使用で
き、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。
【0114】この二成分系静電トナーにおけるエチレン
・芳香族ビニル化合物共重合体(C)の配合量は、結着
樹脂(A)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2〜10重量部の割合とな
る量である。
【0115】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、結着
樹脂(A)、着色剤(B)、エチレン・芳香族ビニル化
合物共重合体(C)、必要に応じて配合するその他の成
分、他の熱可塑性樹脂および磁性材料粉末を、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、キャリアを加えることなく一成分系として調製する
ことができる。
【0116】この一成分系静電トナーにおけるエチレン
・芳香族ビニル化合物共重合体(C)の配合量は、結着
樹脂(A)100重量部に対して1〜20重量部、好ま
しくは1〜10重量部の量である。
【0117】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、通常結着樹脂(A)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。また、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。
【0118】さらに、本発明で用いているエチレン・芳
香族ビニル化合物共重合体(C)は、単独で、あるいは
界面活性剤等の乳化剤を添加することにより、容易に微
粒子水分散体とすることができるため、いわゆる重合ト
ナーの一成分として好適に用いることができる。
【0119】
【発明の効果】本発明の熱定着型電子写真用現像材は、
結着樹脂(A)と着色剤(B)と特定のエチレン・芳香
族ビニル化合物共重合体からなる離型剤(C)とを含有
しているので、離型性、特に低エネルギー定着時の離型
性に優れるとともに、耐ブロッキング性および定着性に
優れ、さらにオフセット現象がなく、かつキャリア、感
光体、加熱ローラー等を汚染することがない。このため
本発明の熱定着型電子写真用現像材は静電トナーとして
好適に用いることができる。
【0120】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例をあげて本
発明を具体的に説明するが、これらの実施例は本発明の
範囲を限定するものではない。なお実施例において、エ
チレン・芳香族ビニル化合物共重合体の重量平均分子量
(Mw)、融点の測定、ならびにトナーの特性評価にお
ける二成分系静電トナーの定着性、耐ブロッキング性、
オフセット現象、画像の乱れ、および感光体・加熱ロー
ラーの汚染性の評価は、下記の方法に従って行った。
【0121】《重量平均分子量(Mw)》溶媒としてo
−ジクロロベンゼンを用い、濃度0.1重量%のエチレ
ン・芳香族ビニル化合物共重合体の溶液試料を調製し
た。この試料を、カラムとして東ソー(株)製GMH−
HT(60cm)とGMH−HTL(60cm)を連結
したものを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー装置(ウォータース社製、GPC150C)によっ
て、温度140℃、測定流量:1.0ml/minで測
定した。単分散ポリスチレン標準試料を用いて予め作成
しておいた検量線によって、ポリスチレン換算で重量平
均分子量(Mw)を求めた。 《融点》示差走査型熱量計(DSC)を用い、昇温速度
10℃/minで測定した。
【0122】《定着画像の定着性》二成分系静電現像材
を用いて、電子写真法によりセレン感光体上にテスト画
像の複写および現像を実施した。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(信越化学(株)製、KE−1300RTV)で形成
した圧着ローラーとを用い、定着ローラーの温度を20
0℃に調整して画像を定着させた。次いで、得られた定
着画像の表面を、500gの荷重を載せた底面が15m
m×7.5mmの砂消しゴムで5回摩擦し、その前後で
マクベス社の反射濃度計で表面の光学反射密度を測定
し、下記式によって定義される画像残存率を求め、定着
性の指標とした。 画像残存率(%)=(摩擦後の画像濃度)/(摩擦前の画
像濃度)×100
【0123】《トナーの耐ブロッキング性》二成分系静
電現像材100gを、容量500mlのポリエチレン製
容器に入れ、30分間震盪した後、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を以下の評価基準によって目
視判定し、耐ブロッキング性を評価した。 ◎: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生じ
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。
【0124】《オフセット現象、画像の乱れ、および感
光体・定着ローラー汚染性》二成分系静電現像材を用い
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、現像させた。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
(信越化学(株)製、KE−1300RTV)で形成し
た圧着ローラーとを用い、画像を定着させる複写工程を
繰り返し行った。5000回複写工程を繰り返した後
に、オフセット現象の有無、画像の乱れの有無、および
感光体・定着ローラーの表面の汚染性を目視で調べ、下
記の基準で評価した。
【0125】〔オフセット現象、画像の乱れ〕 ○:全くオフセット現象および画像の乱れがなかった。 △:ごくわずかオフセット現象および画像の乱れが生じ
た。 ×:オフセット現象または画像の乱れがかなりひどい。 〔感光体・定着ローラーの表面の汚染性〕 ◎:感光体および定着ローラーの表面が全く汚れていな
い。 ○:感光体または定着ローラーの表面に非常にわずかな
汚れしか見られない。 △:感光体または定着ローラーの表面に少し汚れが見ら
れた。 ×:感光体または定着ローラーの表面がかなり汚れてい
る。
【0126】実施例1 《エチレン・芳香族ビニル化合物共重合体(C)の製
造》 1)触媒溶液の調製 充分に窒素置換したガラス製フラスコにメタロセン化合
物(E)として[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
ンジクロリドを40.5mg加え、そこに有機アルミニ
ウムオキシ化合物(F)であるメチルアルミノキサンの
トルエン溶液(Witco社製メチルアルミノキサンを乾固
し、トルエンに再溶解したもの、Al濃度として1.1
モル/liter)50mlを添加することにより触媒溶液
を得た。
【0127】2)重合 充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498mlおよびスチレン2mlを装
入し、系内の温度を40℃に昇温した。引続きエチレン
と水素との混合ガス(それぞれ100 liter/hr、4 l
iter/hr)を流通させながら、上記1)で調製した触媒
溶液30ml(Tiとして0.06ミリモル)を添加す
ることにより重合を開始した。その後、エチレンのみを
連続的に供給することにより常圧下、40℃で75分間
重合を行った。少量のエタノールを系内に添加すること
により重合を停止した後、未反応のエチレンをパージし
た。得られたポリマー溶液を大過剰の塩酸/メタノール
混合溶液中に投入することによりポリマーを回収し、1
00℃で減圧下に一晩乾燥した。
【0128】その結果、重量平均分子量(Mw)が30
00、エチレン単位が99モル%、スチレン単位が1モ
ル%であるエチレン・スチレン共重合体を29.5g得
た。得られたエチレン・スチレン共重合体ワックスの重
量平均分子量(Mw)、融点を測定した。結果を表1に
示す。また得られたエチレン・スチレン共重合体約50
mgを、5mmφの試験管中で0.5mlのヘキサクロ
ロブタジエンに均一に溶解させ、さらに重水素化ベンゼ
ン0.05mlを加えて13C−NMRスペクトル測定用
試料溶液を調製し、測定温度120℃、測定周波数6
7.8MHz、45℃パルス、スキャン回数15000
回の条件で13C−NMRスペクトルを測定した。その結
果、スチレン−スチレンの連鎖ブロックに基づくピーク
(40〜44.7ppm)は認められなかった。
【0129】《トナーの調製》スチレン・アクリル酸n
−ブチル共重合体(三洋化成工業(株)製、ハイマーS
EM−73F、商標)100重量部、前記で得たエチレ
ン・スチレン共重合体ワックス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)9
重量部、含金染料(BASF社製、ザボンファーストブ
ラックB、商標)2重量部および帯電制御剤(オリエン
ト化学工業社製、P−51、商標)2重量部を、バンバ
リーミキサーで溶融混練し、冷却後ジェットミルにより
微粉砕し、分級機により分級を行って、平均粒径10〜
15μmのトナー粒子を得た。
【0130】《キャリア》平均粒径50〜80μmのフ
ェライトキャリアを用いた。 《現像材の調製》上記トナー粒子120重量部およびフ
ェライトキャリア100重量部を混合して二成分系静電
現像材を調製した。この二成分系静電現像材について、
前記方法により定着画像の定着性、トナーの耐ブロッキ
ング性、オフセット現象、画像の乱れ、および感光体・
定着ローラーの汚染性を評価した。結果を表1に示す。
【0131】実施例2、3 実施例1のエチレン・スチレン共重合体ワックスの代わ
りに、実施例1と同様にして得た表1に示すエチレン・
スチレン共重合体ワックスを用いて、実施例1と同様に
して現像材を調製し、評価を行った。結果を表1に示
す。
【0132】実施例4 公知の方法で合成したイソプロピリデン−ビス(インデ
ニル)ジルコニウムジクロリドに触媒を変更して実施例
1と同様にしてエチレン・スチレン共重合体ワックスを
合成し、実施例1と同様にして現像材を調整して評価を
行った。結果を表2に示す。
【表1】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森園 賢一 山口県玖珂郡和木町和木六丁目1番2号 三井化学株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結着樹脂(A)と着色剤(B)と離型剤
    (C)とを含有する熱定着型電子写真用現像材におい
    て、 前記離型剤(C)が、エチレンと芳香族ビニル化合物と
    からなるエチレン・芳香族ビニル化合物共重合体であっ
    て、メタロセン触媒(D)の存在下にエチレンと芳香族
    ビニル化合物とを共重合して得られるエチレン・芳香族
    ビニル化合物共重合体であるか、またはメタロセン触媒
    (D)の存在下に重合して得られたエチレンと芳香族ビ
    ニル化合物との共重合体を加熱減成して得られるエチレ
    ン・芳香族ビニル化合物共重合体であることを特徴とす
    る熱定着型電子写真用現像材。
  2. 【請求項2】 離型剤(C)として用いるエチレン・芳
    香族ビニル化合物共重合体が、エチレンから導かれる構
    造単位85〜99モル%、芳香族ビニル化合物から導か
    れる構造単位1〜15モル%を含有するエチレン・芳香
    族ビニル化合物共重合体である請求項1記載の熱定着型
    電子写真用現像材。
  3. 【請求項3】 離型剤(C)として用いるエチレン・芳
    香族ビニル化合物共重合体の重量平均分子量(Mw)が
    500〜18000である請求項1または2記載の熱定
    着型電子写真用現像材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005522540A (ja) * 2002-04-12 2005-07-28 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド エチレンとビニル芳香族モノマーとの低分子量コポリマー及びその用途

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005522540A (ja) * 2002-04-12 2005-07-28 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド エチレンとビニル芳香族モノマーとの低分子量コポリマー及びその用途

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