JPS629356A - トナ−用バインダ−組成物 - Google Patents

トナ−用バインダ−組成物

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JPS629356A
JPS629356A JP60148290A JP14829085A JPS629356A JP S629356 A JPS629356 A JP S629356A JP 60148290 A JP60148290 A JP 60148290A JP 14829085 A JP14829085 A JP 14829085A JP S629356 A JPS629356 A JP S629356A
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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〕 本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにおける
静電荷像を現像するためのトナーに用いられるバインダ
ー組成物に関する。
〔従来の技術〕
電子写真法は一般には光導電性物質を利用し、種々の手
段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像
をトナーを用いて現像し、紙等の被定着シート上にトナ
ー画像を転写した後、加熱、加圧或いは溶剤蒸気などに
より定着し、被写物を得る方法である。上述のトナー像
を紙などの被定着シート上に定着する工程に関しては種
々の方法や装置が開発されているが、現在量も一般的な
方法は熱ローラーによる加熱圧着方式である。熱ローラ
ーによる加熱圧着方式は、トナーに対し離屋性が良い材
料で表面を形成した加熱された熱ローラーで被定着シー
ト上のトナー画像を加圧下で接触しながら通過させるこ
とにより定着を行う。熱ローラーで定着させる方法は、
加熱加圧下で定着を行うので迅速でしかも熱効率が極め
て良好であり、したがって定着効率が良い。高速機電子
写真被写機には有効な定着方式である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記方法においては熱ローラー表面とト
ナーが溶融状態で接触するためにトナーの一部が熱ロー
ラー表面に付着、転移し、次の被着シートにこれが再転
移して、所會胃オフセット現象を生じる。熱ローラー表
面に付着させないようにすることが、熱ローラ一方式の
課題である。熱ローラーの温度が高げれば高いほど定着
性は向上するが、オフセット性は逆に悪化する。従って
、従来加熱定着方式においてはこの矛盾する性質を両立
させる極く狭い温度領域、即ち約16ト240°Cにて
定着が行われていたのが実情である。
しかし近年複写スピードの高速化や省エネルギーの観点
から複写の立ち上り時間(電源を入れてから複写可能と
なる迄の時間)の短縮が望まれており、この点から特に
低温でも定着性のよいトナーの実現が要望されている。
特に省エネルギータイプの複写機においては使用してい
ない時は熱ロールの加熱を一部中止し、使用する時に加
熱を行うという事が行われている為、トナーの低温定着
性が重要である。しかし低温定着性のよいトナーは高温
で使用した場合に著しくオフセットが悪化する。もちろ
ん常に低温定着を行うのであれば高温のオフセット性を
問題にすることはないが、日本のように気象条件、特に
湿度変化が大きいところでは梅雨等の高湿時には使用す
る紙が吸湿して熱容量が大となる為、どうしても熱ロー
ラーの温度を上げざるを得ない場合がある。従って13
0−260℃のように広範囲の温度領域、特に130〜
160℃の低温に於ける定着性と220〜260℃の比
較的高温に於いてのオフセット性の優れたトナーの開発
が望まれている。
本発明は、従来のトナーの欠陥を改善し、優れたトナー
を製造し、供給するためのバインダー組成物の性能向上
を目的とするものである。すなわち、定着温度中が13
0℃〜260℃と広範囲でありしかもオフセット発生の
限界温度が220℃以上を有するトナーバインダー組成
物である。さらに、カーボンブラック等との分散性が向
上し、均一に分散され、適度な硬さ、モジュラス、衝撃
値等機械的特性を有し、粉砕性が良好で、かつ定着性、
オフセット性に影響を与えることなく、ブロッキング性
の良いトナーを製造する為のトナー用バインダー組成物
を提供することを目的とする。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明は、上記に記載した課題を達成するために、実質
的に酸基を有しない低分子スチレン系共重合体と−CO
OH基等の酸基を含有する高分子スチレン系共重合体と
を適度な比率で混合することにより、熱溶融特性は改善
され、温度依存性の小さい溶融粘度のトナーが得られる
ことを見い出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、重量平均分子量が8×104〜8×
104で酸価1以下のスチレン系共重合体10〜90重
量%と重量平均分子量が1×105〜I X 10’で
酸価が1〜100であるスチレン系共重合体10〜90
重量パーセントとを混合した樹脂を主成分とすることを
特徴とするトナー用バインダー組成物を提供するもので
ある。
本発明の重量平均分子量が8×104〜8×104で酸
価1以下のスチレン系共重合体とは、スチレンを主体に
他のビニル単量体を共重合させ比較的低分子量のスチレ
ン共重合体である。通常、懸濁重合法もしくは溶液重合
法にて製造される。他のビニル単量体とはたとえば、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル
酸シクロヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ス
テアリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フルフリル
、アクリル酸テトラヒドロフリフリル、アクリル酸ヒド
ロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシブチル等のアクリ
ル酸エステル類、メタアクリル酸メチル、メタアクリル
酸エチル、メタアクリル酸プロピル、メタアクリル酸ブ
チル、メタアクリル酸オクチル、メタアクリル酸ラウリ
ル、メタアクリル酸ステアリル、メタアクリル酸シクロ
ヘキシル、メタアクリル酸ベンジル、メタアクリル酸フ
リフリル、メタアクリル酸テトラヒドロフルフリル、メ
タアクリル酸ヒドロキシエチル、メタアクリル酸ヒドロ
キシプロピル、メタアクリル酸ヒドロキシブチル等のメ
タアクリル酸エステル類、ビニルトルエン、α・メチル
スチレン、クロルスチレン等の芳香族ビニル単量体、マ
レイン酸ジプチル、マレイン酸ジオクチル、フマール酸
ジブチル、フマール酸ジオクチル等の不飽和二塩基酸ジ
アルキルエステル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
等のビニルエステル類、アクリルニトリル、メタアクリ
ルニトリル等の含窒素ビニル単量体等である。スチレン
と他の単量体との割合は通常重量比で95=5〜20:
80、好ましくは80:20〜50:50である。
また重量平均分子量が105〜10’で酸価が1〜10
0のスチレン系共重合体とは、スチレンを主体に他のビ
ニル単量体と不飽和酸類とを共重合させた比較的高分子
の共重合体である。この共重合体は通常、塊状重合法も
しくは溶液重合法にて製造される。ここで他のビニル単
量体とは、上記に記載したものである。不飽和酸類とは
、たとえばアクリル酸、メタアクリル酸、ケイヒ酸、等
の不飽和カルボン酸、マレイン酸、m水マレイン酸、フ
マール酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸、マレイ
ン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モ
ツプチル、マレイン酸モノオクチル、フマール酸モノメ
チル、フマール酸モノエチル、フマール酸モツプチル、
フマール酸モノオクチル等の不飽和ジカルボン酸モノエ
ステル類等である。
スチレンと他のビニル単量体の割合は通常重量比−(−
95:5〜20:80.好ましくハ80:20〜50:
50である。不飽和酸類の景は共重合体の酸価が処定の
範囲となるように選択される。
本発明は特許請求の範囲内で実用上の効果が出るが、低
分子スチレン系共重合体は重量平均分子量がlO4〜3
.0X10’の範囲が好ましい。また高分子スチレン系
共重合体は重量平均分子量が2.5×105〜7.0X
10’で酸価が10〜70の範囲が好ましい。また低分
子スチレン系共重合体と高分子スチレン系共重合体の混
合比は30〜60重量パーセントと70〜40重量パー
セントの範囲が好ましい。
本発明で高分子スチレン系共重合体に酸基を導入するこ
とにより、著しく、凝集力が向上し、溶融粘度が改善さ
れる。しかし、低分子スチレン系共重合体に酸基を導入
すると、溶融粘度が高すぎて、低温時の定着性を悪化さ
せてしまう。したがって、低分子スチレン系共重合体は
酸価1以下、高分子スチレン系共重合体は酸価1〜10
0にすることにより定着性、オフセット性に著しい改善
がなされる。
また、耐ブロッキング性、現像性、転写性、クリーニン
グ性、粉砕性、帯電安定性等のトナー特性についても本
発明のバインダー組成物を使用したものは従来に比較し
て劣らない。
トナー製造にあたっては本発明のバインダー組成物を常
法により粉砕した粉末と、カーボンブラックに代表され
る各種着色剤、及び必要に応じて摩擦帯電性を調整する
だめの、例えばニグロシン、含金染料等の荷電調整剤、
オフセット防止を助長させるポリオレフィンワックス、
ステアリン酸誘導体、シリコンオイル等の助剤、または
磁性トナーとする場合には磁性酸化鉄、還元鉄粉等を混
合し、ニーダ等で混線後、粉砕、分級してトナーを製造
する。また本発明の効果を阻害しない範囲で他の樹脂成
分を混合することも可能である。
本発明のバインダー組成物と上記各種材料を混合し、溶
融混練、粉砕、分級されたトナーは定着性、オフセット
性、耐ブロッキング性、現像性、転写性、クリーニング
性、粉砕性、帯電安定性の良好なるものが得られる。
〔実施例〕
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお分子量の測定はGPC法により行った。装置及び測
定条件は下記のとおりである。
検出器  5HODEX RI 5E−31力5ム  
A−80MX2+KF−802溶媒 THF 吐出量  1.2吟侮 試 料  0.25%THF溶液 〔実施例1及び比較例1〕 スチレン80重量部とメタアクリル酸ブチル2゜重量部
をキジロール溶媒存在下で開始剤アゾビスイソブチルニ
トリルを用い溶液重合させ、重量平均分子量2.Ox 
10’ 、T972℃、酸価0.1(7)スチレン系共
重合低分子ポリマー(A)を得た。
次にスチレン57重量部とメタアクリル酸ブチル40重
量部とメタアクリル酸3重量部とを塊状重合させ、つい
でキジロール溶媒存在下で溶液重合し、重量平均分子量
3.0X10’、Tg60℃、酸価18のスチレン共重
合高分子ポリマー(B)溶液を得た。
次にスチレン系共重合低分子ポリマー(A)とスチレン
系共重合高分子ポリマー(B)を評価結果表1に示す通
り各種割合にて混合し、脱溶媒し、各種トナーバインダ
ー組成物を得た。
この各種トナーバインダー組成物を用い、下記要領にて
トナーを試作した。トナーバインダー組成物100重量
部、カーボンブラック5重量部、ポリエチレンワックス
2重量部、スビロンブラックTRH1重量部とを混合し
、二軸押出機で溶融混練後、ジェット粉砕機にて粉砕し
、分級な行って粒子径5〜15μmのトナーを製造した
このトナーを複写機を用い評価した。評価結果を表1に
示す。
〔実施例2及び比較例2〕 スチレン80重量部とメタアクリル酸ブチル20重量部
をキジロール溶媒存在下で開始剤子ゾビスイソプチルニ
トリルを用い溶液重合させた。
キジロール溶媒量、開始剤アゾビスイソブチルニトリル
量、重合温度を各種変動させ評価結果表2に示す通り、
各種分子量のスチレン系共重合低分子ポリマー溶液を得
た。
次に各種分子量のスチレン系共重合低分子ポリマー50
重量部と実施例1で得られたスチレン系共重合高分子ポ
リマー(B)50重量部を混合し、脱溶媒し、各種トナ
ーバインダー組成物を得た。
この各種トナーバインダー組成物を用い、実施例1と同
様な方法でトナーを試作し、粒子径5〜15μmのトナ
ーを得た。
このトナーを複写機を用い評価した。評価結果を表2に
示す。
〔実施例3及び比較例3〕 スチレン57重量部とメタアクリル酸ブチル40重量部
とメタアクリル酸3重量部とを塊状重合させ、ついで溶
液重合させた。塊状重合時の重合率及び溶液重合時の溶
媒量、開始剤量、重合温度を変動させることにより評価
結果表3に示す通り、各種分子量のスチレン系共重合高
分子ポリマーを得た。
次に実施例1で得られたスチレン系共重合低分子ポリマ
ー(A)  50重量部と上記で得られた各種分子量の
スチレン系共重合高分子ポリマー50重量部を混合し、
脱溶媒して各種トナーバインダー組成物を得た。
この各種バインダー組成物を用い、実施例1と同様な方
法でトナーを試作し、粒子径5〜15確のトナーを得た
このトナーを複写機を用い、評価した。評価結果を表3
に示す。
〔実施例4及び比較例4〕 スチレン、メタアクリル酸ブチル及びメタアクリル酸を
下記表4に示す組成比にて塊状重合ついで溶液重合させ
、評価結果表5に示す通り各種酸価のスチレン系共重合
高分子ポリマーを得た。
表4 実施例1で得られたスチレン系共重合低分子ポリマー(
A)  50重量部と上記で得られた各種酸価のスチレ
ン系共重合高分子ポリマー50重量部を混合し、脱溶媒
して各種トナーバインダー組成物を得た。
この各種トナーバインダー組成物を用(・、実施例1と
同様な方法でトナーを試作し、粒子径5〜15μmのト
ナーを得た。
このトナーを複写機を用い、評価した。評価結果を表5
に示す。
〔比較例5〕 スチレン65重量部とメタアクリル酸ブチル35重量部
とを塊状重合及び溶液重合させ、重量平均分子量1.5
X10’のスチレン系共重合ポリマー(C)溶液を得た
このスチレン系共重合ポリマー(C)溶液を脱溶媒し、
トナーバインダー組成物を得た。この組成物の物性は表
6に示す。
このトナーバインダー組成物を用い実施例1と同様な方
法でトナーを試作し、平均粒径5〜15μmのトナーを
得た。
このトナーを複写機を用い、評価した。評価結果を表6
に示す。
〔実施例5〕 スチレン60重量部とメタア“クリル酸メチル20重量
部とメタアクリル酸ブチル20重量部とをキジロール溶
媒存在下で開始剤アゾビスイソブチルニトリルを用い溶
液重合させ、重量平均分子量1.5X10’ 、 T9
72°C1酸価0.1のスチレン系共重合低分子ポリマ
ー(D)を得た。
次にスチレン37重量部とメタアクリル酸メチル20重
量部とメタアクリル酸3重量部とを塊状重合させ、つい
で溶液重合し、重量平均分子量2.5X10’TV 6
0℃、酸価18のスチレン系共重合高分子ポリマー(E
)を得た。
スチレン系共重合低分子ポリマー(D)  50重量部
とスチレン系共重合ポリマー(E)  50重量部を混
合し脱溶媒してトナーバインダー組成物を得た。
このトナーバインダー組成物を実施例1と同様な方法で
トナーを試作し、平均粒径5〜15μmのトナーを得た
このトナーを複写機を用い、評価した。評価結果を表6
に示す。
〔実施例6〕 スチレン88重量部とフマール酸ジオクチル12重量部
をキジロール溶媒存在下で開始剤アゾビスイソブチルニ
トリルを用い溶液重合させ、重量平均分子量2.2X1
0’、1772℃、酸価0.1のスチレン系共重合低分
子ポリマー(F)を得た。
次にスチレン系共重合低分子ポリマー(F) 50重重
量と実施例1で得られたスチレン系共重合高分子ポリマ
ー(B) 50重量部を混合して、脱溶媒し、トナーバ
インダー組成物を得た。
このトナーバインダー組成物を用い、実施例1と同様な
方法でトナーを試作し、平均粒径5〜15μmのトナー
を得た。
このトナーを複写機を用い評価した。評価結果を表6に
示す。
〔発明の効果〕
以上より、本発明のトナー用バインダー組成物を用いる
ことにより、トナーの定温定着性と高温のオフセット性
をはじめとする各種性能が向上することが明白である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 重量平均分子量が8×10^3〜8×10^4で酸価1
    以下のスチレン系共重合体10〜90重量パーセントと
    重量平均分子量が1×10^5〜1×10^6で酸価1
    〜100のスチレン系共重合体10〜90重量パーセン
    トとを混合した樹脂を主成分とすることを特徴とする電
    子写真用のトナー用バインダー組成物。
JP60148290A 1985-07-08 1985-07-08 トナ−用バインダ−組成物 Expired - Lifetime JPH0695225B2 (ja)

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