JP2017146419A - 電子写真用トナー - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1では、電子写真用トナーのバインダー成分の製造方法に関して記載されている。当該文献では、より低い温度で定着すること、より高温においてもオフセットしないこと、湿度等の環境条件が大きく変動しても安定した画像を形成できること、帯電の立ち上がりに優れること等の要求を満たすことが課題とされている。特許文献1では、ポリエステル樹脂(A)と、カルボジイミド基含有化合物(B)とを反応させることを特徴とするカルボジイミド変性ポリエステル樹脂の製造方法が記載されている。
本発明においては、優れたカブリ抑制性を示す電子写真用トナー及び結着樹脂を提供することを課題とする。
[1]アルコール成分と、カルボン酸成分と、樹脂Aの全モノマー成分の合計量に対して0.01質量%以上5.0質量%以下の下記式(1)で表されるポリヒドロキシアミン化合物と、を重縮合させて得られるポリエステル部位を少なくとも有する樹脂Aを含有する電子写真用トナー。
〔式中、R1は、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R2は、水素原子、炭素数1以上6以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R3及びR4は、炭素数1以上5以下のアルカンジイル基を示す。R3及びR4は、同一でも異なっていてもよい。〕
[2]アルコール成分と、カルボン酸成分と、樹脂Aの全モノマー成分の合計量に対して0.01質量%以上5.0質量%以下の式(1)で表されるポリヒドロキシアミン化合物と、を重縮合させて得られるポリエステル部位を有する樹脂Aを含む結着樹脂。
本発明の電子写真用トナーは、アルコール成分と、カルボン酸成分と、樹脂Aの全モノマー成分の合計量に対して0.01質量%以上5.0質量%以下の下記式(1)で表されるポリヒドロキシアミン化合物と、を重縮合させて得られるポリエステル部位を少なくとも有する樹脂Aを含有する。
〔式中、R1は、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R2は、水素原子、炭素数1以上6以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R3及びR4は、炭素数1以上5以下のアルカンジイル基を示す。R3及びR4は、同一でも異なっていてもよい。〕
その理由は定かではないが、ポリヒドロキシアミン化合物中の正の極性を持つアミン基と負の極性の強いポリエステルとの相互作用により、シャープな帯電量の分布が得られ、さらにポリエステルと反応させることで相互作用が強くなり、カブリ抑制性が良好な結果となったものと考えられる。
<樹脂A>
結着樹脂は、アルコール成分と、カルボン酸成分と、樹脂Aの全モノマー成分の合計量に対して0.01質量%以上5.0質量%以下の下記式(1)で表されるポリヒドロキシアミン化合物と、を重縮合させて得られるポリエステル部位を少なくとも有する樹脂A(以下単に「樹脂A」ともいう)を含有する。
樹脂Aは、ポリエステル、並びに、ポリエステルセグメントを有する複合樹脂を含む。
樹脂Aは、ポリエステル、並びに、ポリエステルセグメント及びスチレン系樹脂セグメントを有する複合樹脂から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
ポリエステルは、アルコール成分と、カルボン酸成分と、樹脂Aの全モノマー成分の合計量に対して0.01質量%以上5.0質量%以下の下記式(1)で表されるポリヒドロキシアミン化合物とを含む原料モノマーの重縮合により得られるものが好ましい。
ポリヒドロキシアミン化合物は、優れたカブリ抑制性と臭気抑制性の観点から、下記式(1)で表されるものである。
〔式中、R1は、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R2は、水素原子、炭素数1以上6以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R3及びR4は、炭素数1以上5以下のアルカンジイル基を示す。R3及びR4は、同一でも異なっていてもよい。〕
R1のアルキル基は、直鎖又は分岐鎖のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基が挙げられ、好ましくはメチル基及びエチル基から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくはメチル基である。
R1のヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシプロピル基、3-ヒドロキシプロピル基、2-ヒドロキシブチル基、3-ヒドロキシブチル基、4-ヒドロキシブチル基等が挙げられ、好ましくはヒドロキシメチル基及び2-ヒドロキシエチル基から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくはヒドロキシメチル基である。
R2のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
R2のヒドロキシアルキル基の炭素数は、好ましくは3以下、より好ましくは2以下であり、そして、好ましくは1以上である。R2のヒドロキシアルキル基の例としては、上述のR1と同様のものが挙げられる。
これらの中でもR2は、好ましくは、水素原子、炭素数1以上3以下のアルキル基、又は炭素数1以上3以下のヒドロキシアルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
R3及びR4のアルカンジイル基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロパン-1, 2-ジイル基、テトラメチレン基等が挙げられ、好ましくはメチレン基である。
これらの中では、優れたカブリ抑制性を得る観点から、好ましくは、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1, 3-プロパンジオール、2-アミノ-2-ヒドロキシエチル-1, 3-プロパンジオール、2-アミノ-1, 3-プロパンジオール、2-アミノ-2-メチル-1, 3-プロパンジオール、及び2-アミノ-2-エチル-1, 3-プロパンジオールから選ばれる少なくとも1種、より好ましくは2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1, 3-プロパンジオール、2-アミノ-2-ヒドロキシエチル-1, 3-プロパンジオール、及び2-アミノ-2-メチル-1, 3-プロパンジオールから選ばれる少なくとも1種、より好ましくは、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1, 3-プロパンジオールである。
上記のポリヒドロキシアミン化合物は、1種又は2種以上を用いることができる。なお、ポリヒドロキシアミン化合物は、常法により製造することができる。
アルコール成分としては、芳香族ポリオール化合物であっても、脂肪族ポリオール化合物であってもよい。
芳香族ポリオール化合物としては、耐久性及びカブリ抑制性の観点から、好ましくはビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物であり、より好ましくは式(I):
〔式中、RO及びORはオキシアルキレン基であり、Rはエチレン基及びプロピレン基から選ばれる少なくとも1種であり、x及びyはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上であり、好ましくは1.5以上であり、そして、16以下であり、好ましくは8以下、より好ましくは4以下である。〕で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物である。
脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、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、1,4-ブテンジオール、1,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール等が挙げられる。
一方、カルボン酸成分において、2価のカルボン酸としては、保存性の観点から、芳香族ジカルボン酸が好ましい。また、低温定着性の観点からは、脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
複合樹脂は、好ましくはポリエステルセグメント及びスチレン系樹脂セグメントを有する。
ポリエステルセグメントは、ポリエステルよりなり、当該ポリエステルとしては上述のポリエステルと同様のものが好ましい例として挙げられる。
スチレン系樹脂セグメントは、スチレン系樹脂よりなり、当該スチレン系樹脂としては、スチレン化合物を含む原料モノマーの付加重合により得られるものが好ましい。
スチレン化合物としては、少なくとも、スチレン、又はα−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体(以下、スチレンとスチレン誘導体をまとめて単に「スチレン化合物」という)が用いられる。
複合樹脂は、トナーの耐久性及び低温定着性を向上させる観点から、ポリエステルセグメントの原料モノマーとスチレン系樹脂セグメントの原料モノマーに加えて、更にポリエステルセグメントの原料モノマー及びスチレン系樹脂セグメントの原料モノマーのいずれとも反応し得る、両反応性モノマーを用いて得られる複合樹脂であることが好ましい。したがって、ポリエステルセグメントの原料モノマー及びスチレン系樹脂セグメントの原料モノマーを重合させて複合樹脂を得る際に、重縮合反応及び/又は付加重合反応は、両反応性モノマーの存在下で行うことが好ましい。これにより、複合樹脂は、両反応性モノマー由来の構成単位を介してポリエステルセグメントとスチレン系樹脂セグメントとが結合した複合樹脂となり、ポリエステルセグメントとスチレン系樹脂セグメントとがより微細に、かつ均一に分散したものとなる。
軟化点、ガラス転移温度、酸価、数平均分子量の測定方法は、実施例に記載の方法による。2種以上の樹脂を含有する場合は、軟化点、ガラス転移温度、酸価、数平均分子量は、それぞれの加重平均値が上記範囲にあることが好ましい。
その他のポリエステルとしては、上述のポリエステルで例示したアルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させて得られるポリエステルが挙げられる。
上述の樹脂の中でも、本発明のトナーは、耐高温オフセット性及び低温定着性の観点から、軟化点が20℃以上異なる2種の樹脂を含むことが好ましい。
本発明において、「非晶質樹脂」とは、示差走査熱量計(DSC)による吸熱の最高ピーク温度(℃)に対する軟化点(℃)の比、すなわち[(軟化点)/(吸熱の最高ピーク温度)]で定義される結晶性指数の値が1.4以上、又は0.6未満の樹脂をいう。なお、吸熱の最高ピーク温度とは、実施例に記載する測定方法の条件下で観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を指す。
樹脂H及び樹脂Lが非晶質樹脂である場合、上述の樹脂の中でも、アルコール成分として、芳香族ポリオール化合物を含む樹脂が好ましい。なお、芳香族ポリオール化合物の好ましい例、及びその他の好ましい例は上述の例示と同様である。
上述の樹脂の中でも、本発明の電子写真用トナーは、結晶性樹脂C(以下単に「樹脂C」ともいう)を更に含有することが好ましい。
「結晶性樹脂」とは、前記結晶性指数の値が0.6以上1.4未満、好ましくは0.8以上1.2以下である樹脂をいう。
結晶性樹脂Cは、上述の樹脂の中でも、アルコール成分として、脂肪族ポリオール化合物を含む樹脂が好ましい。なお、脂肪族ポリオール化合物の好ましい例、及びその他の好ましい例は上述の例示と同様である。
樹脂Cの融点は、低温定着性の観点から、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下であり、そして、耐高温オフセット性の観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、より好ましくは80℃以上である。
好ましくは、(i)非晶質樹脂、及び結晶性樹脂を含み、前記非晶質樹脂、及び結晶性樹脂から選ばれる少なくとも1種が、前記樹脂Aであり、
より好ましくは、(ii)非晶質樹脂H、非晶質樹脂L、及び結晶性樹脂Cを含み、非晶質樹脂L、及び結晶性樹脂Cから選ばれる少なくとも1種が、前記樹脂Aである。
本発明の電子写真用トナーは、好ましくは荷電制御剤を含有する。
荷電制御剤は、特に限定されず、正帯電性荷電制御剤及び負帯電性荷電制御剤のいずれを含有していてもよい。
正帯電性荷電制御剤としては、ニグロシン染料、例えば「ニグロシンベースEX」、「オイルブラックBS」、「オイルブラックSO」、「ボントロンN-01」、「ボントロンN-04」、「ボントロンN-07」、「ボントロンN-09」、「ボントロンN-11」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)等;3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、例えば「ボントロンP-51」(オリヱント化学工業株式会社製)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、「COPY CHARGE PX VP435」(クラリアント社製)等;ポリアミン樹脂、例えば「AFP-B」(オリヱント化学工業株式会社製)等;イミダゾール誘導体、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」(以上、四国化成工業株式会社製)等;スチレン−アクリル系樹脂、例えば「FCA-701PT」(藤倉化成株式会社製)等が挙げられる。
荷電制御剤の中でも、負帯電性荷電制御剤が好ましく、サリチル酸化合物の金属化合物がより好ましい。
本発明の電子写真用トナーは、着色剤を含有していてもよい。
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等が用いることができ、本発明のトナーは、黒トナー、カラートナーのいずれであってもよい。
本発明の電子写真用トナーは、離型剤を含有していてもよい。
離型剤としては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス;マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス等の炭化水素系ワックス又はそれらの酸化物;カルナウバワックス、モンタンワックス又はそれらの脱酸ワックス、脂肪酸エステルワックス等のエステル系ワックス;脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩等が挙げられ、これらは1種又は2種以上を用いることができる。
本発明の電子写真用トナーの製造方法としては、
(1)本発明の結着樹脂を含むトナー用原料混合物を溶融混練し、得られた溶融混練物を粉砕してトナーを製造する方法、
(2)本発明の結着樹脂を水溶性媒体中に分散させた分散液を含むトナー用原料混合物中で、結着樹脂粒子を凝集及び融着させてトナー粒子を得ることによりトナーを製造する方法、
(3)本発明の結着樹脂を水溶性媒体中に分散させた分散液とトナー用原料を高速撹拌させてトナー粒子を得ることによりトナーを製造する方法
等が挙げられる。
トナーの生産性を向上させる観点、及びトナーの定着性を向上させる観点から、(1)の溶融混練法が好ましい。また、(2)の凝集及び融着法によりトナーを得てもよい。なお、本願発明の効果を損なわない範囲内であれば、いずれの工程においても、ポリヒドロキシアミン化合物を更に添加してもよい。
(1)の方法は、好ましくは下記工程1及び工程2を含む。
工程1:本発明の結着樹脂を含むトナー用原料混合物を溶融混練する工程
工程2:工程1で得られた溶融混練物を粉砕し、分級する工程
ロール内の加熱温度は、添加剤の分散性の観点から、好ましくは20℃以上、より好ましくは30℃以上であり、そして、好ましくは150℃以下、より好ましくは130℃以下である。
工程3:分級し得られた粉体と外添剤を混合する工程
外添剤としては、疎水性シリカ、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、カーボンブラック等の無機微粒子及びポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、シリコーン樹脂等のポリマー微粒子等が挙げられ、これらの中でも、疎水性シリカが好ましい。
外添剤を用いてトナー粒子の表面処理を行う場合、外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは1.0質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。
<1>アルコール成分と、カルボン酸成分と、樹脂Aの全モノマー成分の合計量に対して0.01質量%以上5.0質量%以下の下記式(1)で表されるポリヒドロキシアミン化合物と、を重縮合させて得られるポリエステル部位を少なくとも有する樹脂Aを含有する、電子写真用トナー。
〔式中、R1は、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R2は、水素原子、炭素数1以上6以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R3及びR4は、炭素数1以上5以下のアルカンジイル基を示す。R3及びR4は、同一でも異なっていてもよい。〕
<2>ポリヒドロキシアミン化合物が、2-アミノ-1, 3-プロパンジオール、2-アミノ-2-メチル-1, 3-プロパンジオール、2-アミノ-2-エチル-1, 3-プロパンジオール、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1, 3-プロパンジオール、及び2-アミノ-2-ヒドロキシエチル-1, 3-プロパンジオールから選ばれる1種以上である、<1>に記載の電子写真用トナー。
<3>ポリヒドロキシアミン化合物が、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1, 3-プロパンジオールである、<1>又は<2>に記載の電子写真用トナー。
<4>ポリヒドロキシアミン化合物の配合量が、樹脂Aの全モノマー成分の合計量に対して、0.01質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上であり、そして、5.0質量%以下、好ましくは4.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以下である、<1>〜<3>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
<5>非晶質樹脂、及び結晶性樹脂を含み、
前記非晶質樹脂、及び結晶性樹脂から選ばれる少なくとも1種が、前記樹脂Aである、<1>〜<4>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
<6>非晶質樹脂H、非晶質樹脂L、及び結晶性樹脂Cを含み、
非晶質樹脂L、及び結晶性樹脂Cから選ばれる少なくとも1種が、前記樹脂Aである、<1>〜<5>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
<7>樹脂Aの軟化点が、90℃以上、好ましくは95℃以上、より好ましくは100℃以上であり、そして、150℃以下、好ましくは145℃以下、より好ましくは140℃以下である、<1>〜<6>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
<8>樹脂Aのガラス転移温度が、45℃以上、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上であり、そして、80℃以下、好ましくは75℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは65℃以下である、<1>〜<7>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
<9>樹脂Aの酸価が、40mgKOH/g以下、好ましくは30mgKOH/g以下、より好ましくは20mgKOH/g以下であり、そして、1mgKOH/g以上、好ましくは2mgKOH/g以上である、<1>〜<8>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
<10>樹脂Aが、ポリエステル、並びに、ポリエステルセグメント及びスチレン系樹脂セグメントを有する複合樹脂から選ばれる少なくとも1種である、<1>〜<9>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
<11>複合樹脂が、(i)ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含有するアルコール成分と、芳香族ジカルボン酸を含有するカルボン酸成分とを含む、ポリエステルセグメントの原料モノマー、(ii)スチレン系樹脂セグメントの原料モノマー、及び(iii)ポリエステルセグメントの原料モノマー及びスチレン系樹脂セグメントの原料モノマーのいずれとも反応し得る両反応性モノマーを重合させることにより得られる樹脂である、<1>〜<10>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
<12>両反応性モノマーとしては、分子内に、水酸基、カルボキシ基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基から選ばれる少なくとも1種の官能基、好ましくは水酸基及びカルボキシ基から選ばれる少なくとも1種の官能基、より好ましくはカルボキシ基とエチレン性不飽和結合とを有する化合物が好ましく、更に好ましくはアクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸及び無水マレイン酸から選ばれる少なくとも1種である、<1>〜<11>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
<13>アルコール成分と、カルボン酸成分と、樹脂Aの全モノマー成分の合計量に対して0.01質量%以上5.0質量%以下の下記式(1)で表されるポリヒドロキシアミン化合物と、を重縮合させて得られるポリエステル部位を少なくとも有する樹脂Aを含む結着樹脂。
〔式中、R1は、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R2は、水素原子、炭素数1以上6以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R3及びR4は、炭素数1以上5以下のアルカンジイル基を示す。R3及びR4は、同一でも異なっていてもよい。〕
樹脂の酸価は、JIS K0070の方法に基づき測定した。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更した。
(1)軟化点
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
(2)吸熱の最大ピーク温度
示差走査熱量計「Q-100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、室温(20℃)から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料をそのままの温度で1分間維持し、その後、昇温速度10℃/分で180℃まで昇温しながら測定した。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱の最大ピーク温度とした。
(3)ガラス転移温度
示差走査熱量計「Q-100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.01~0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した。次に昇温速度10℃/分で150℃まで昇温しながら測定した。吸熱の最大ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とした。
(4)樹脂の数平均分子量、重量平均分子量
以下の方法により、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、樹脂の数平均分子量Mn及び重量平均分子量Mwを求めた。
(4−1)試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mLになるように、樹脂をクロロホルムに溶解させた。ついで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター(住友電気工業株式会社製、商品名「FP-200」)を用いて濾過して不溶成分を除き、試料溶液とした。
(4−2)分子量測定
下記装置を用いて、溶離液としてクロロホルムを、毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定化させた。そこに試料溶液100μLを注入して測定を行った。試料の分子量は、あらかじめ作製した検量線に基づき算出した。このときの検量線には、数種類の分子量が既知の単分散ポリスチレン(東ソー株式会社製;2.63×103、2.06×104、1.02×105、ジーエルサイエンス株式会社製;2.10×103、7.00×103、5.04×104)を標準試料として作成したものを用いた。
測定装置:「CO-8010」(東ソー株式会社製)
分析カラム:「GMHXL」+「G3000HXL」(いずれも東ソー株式会社製)
トナーの体積中位粒径(D50)は以下の方法で測定した。
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:50μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王株式会社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)5%電解液
分散条件:分散液5mlに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mlを添加し、更に、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件:ビーカーに電解液100mlと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
非磁性一成分現像装置「MicroLine 5400」(株式会社沖データ社製)にトナーを実装し、温度25℃、相対湿度50%の環境下で12時間放置した後、白紙(0%)印字を行った。その後、感光体ドラム上に残存しているトナーをメンディングテープで写し取り、リファレンスとの画像濃度差ΔEを色差計「X-Rite」(X-Rite社製)にて測定し、カブリを評価した。なお、ΔEは、2.0未満であることが好ましい。結果を表に示す。
実施例又は比較例で得られたトナー5gを200℃のホットプレートで5分間加熱し、その臭気を10人により、ランク1〜4(1:非常に臭い、2:臭い、3:ほとんど臭わない、4:臭わない)で評価した。10人の評価結果の平均値を表に示す。
製造例H21(樹脂H-21)
表1に示すフマル酸、無水トリメリット酸以外のポリエステル樹脂の原料モノマー、及びエステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで昇温し、7h反応を行い、反応率が80%以上に到達したのを確認し、20kPaにて1h反応を行った。
その後、160℃に冷却し、表1に示すスチレン系樹脂セグメントの原料モノマーであるスチレン、ブチルアクリレート、両反応性モノマーであるアクリル酸、および重合開始剤であるジブチルパーオキサイドの混合物を1時間かけて滴下した。滴下後、160℃にて1h保持した後、200℃に昇温し、8kPaにて0.5h反応を行った後、フマル酸、無水トリメリット酸を添加し、1時間常圧で反応させた後、210℃に昇温し、1時間反応させた後、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、非晶質ポリエステル樹脂H-21を得た。なお、反応率とは、生成反応水量/理論生成水量×100の値をいう。
表1に示すフマル酸、無水トリメリット酸以外の原料モノマー、及びエステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで昇温し、7h反応を行い、反応率が80%以上に到達したのを確認し、190℃まで冷却を行い、フマル酸/無水トリメリット酸を添加し、210℃まで10℃/hにて昇温を行った後、1時間常圧で反応させた後、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、非晶質ポリエステル樹脂H-22を得た。
表1に示す無水トリメリット酸以外の原料モノマー、及びエステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで昇温し、7h反応を行い、反応率が80%以上に到達したのを確認し、210℃まで冷却を行い、無水トリメリット酸を添加し、1時間常圧で反応させた後、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、非晶質ポリエステル樹脂H-23を得た。
表1に示す無水トリメリット酸以外の原料モノマー、及びエステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、185℃まで昇温し、5h反応を行い、220℃まで10℃/hにて昇温を行い、220℃にて反応率が80%以上に到達したのを確認し、210℃まで冷却を行い、無水トリメリット酸を添加し、1時間常圧で反応させた後、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、非晶質ポリエステル樹脂H-24を得た。
表1に示すフマル酸、無水トリメリット酸以外の原料モノマー、エステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで昇温し、7h反応を行い、反応率が80%以上に到達したのを確認し、20kPaにて1h反応を行った。
その後、160℃に冷却し、表1に示すスチレン系樹脂セグメントのスチレン、2-エチルヘキシルアクリレート、両反応性モノマーであるアクリル酸、及び重合開始剤であるジブチルパーオキサイドの混合物を1時間かけて滴下した。滴下後、160℃にて1h保持した後、200℃に昇温し、8kPaにて0.5h反応を行った後、フマル酸、無水トリメリット酸を添加し、1時間常圧で反応させた後、210℃に昇温し、1時間反応させた後、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、非晶質ポリエステル樹脂H-25を得た。
表2に示す原料モノマー、エステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで昇温し、10h反応を行い、反応率が80%以上に到達したのを確認し8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、非晶質ポリエステル樹脂L-21〜L-23、L-25、L-26、L-28を得た。
表2に示す、原料モノマー、エステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、160℃に昇温し、表2に示すスチレン系樹脂セグメントのスチレン、2-エチルヘキシルアクリレート、両反応性モノマーであるアクリル酸、及び重合開始剤であるジブチルパーオキサイドの混合物を1時間かけて滴下した。滴下後、160℃にて1h保持した後、235℃まで昇温し、10h反応を行い、反応率が80%以上に到達したのを確認し、20kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、非晶質ポリエステル樹脂L-24を得た。
表2に示す原料モノマー、エステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで昇温し、10h反応を行い、反応率が80%以上に到達したのを確認し8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、非晶質ポリエステル樹脂L-27を得た。
表3に示す原料モノマー、エステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、140℃まで昇温し、5h反応を行い、200℃まで10℃/hにて昇温を行い、200℃で反応率が80%以上に到達したのを確認し8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、結晶性ポリエステル樹脂C-21,C-22を得た。
表3に示す原料モノマー、エステル化触媒及び助触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、分留塔、脱水管、冷却管、及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、140℃まで昇温し、5h反応を行い、200℃まで10℃/hにて昇温を行い、200℃で反応率が80%以上に到達したのを確認し8kPaにて所望の軟化点まで反応を行い、結晶性ポリエステル樹脂C-23を得た。
実施例及び比較例
表4に示す樹脂を混合した結着樹脂100質量部、「Regal 330R」(キャボット社製、カーボンブラック)5質量部、負帯電性荷電制御剤「LR-147」(日本カーリット株式会社製)1質量部及び離型剤「NP-105」(三井化学株式会社製、ポリプロピレンワックス、融点:140℃)2質量部を、ヘンシェルミキサーにて攪拌した後、混練部分の全長1560mm、スクリュー径42mm、バレル内径43mmの同方向回転二軸押出機を用いて溶融混練した。ロールの回転速度は200r/min、ロール内の加熱温度は120℃であり、混合物の供給速度は10kg/hr、平均滞留時間は約18秒であった。得られた混練物を冷却ローラーで圧延冷却した後、ジェットミルで体積中位粒径(D50)6.5μmの粉体を得た。
得られた粉体100質量部に、外添剤「アエロジル R-972」(疎水性シリカ、日本アエロジル株式会社製、平均粒子径:16nm)1.0質量部及び「SI-Y」(疎水性シリカ、日本アエロジル株式会社製、平均粒子径:40nm)1.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサーで3600r/min、5分間混合することにより、外添剤処理を行い、体積中位粒径(D50)6.5μmのトナーを得た。得られたトナーの評価を行い表4に示した。
Claims (6)
- アルコール成分と、カルボン酸成分と、樹脂Aの全モノマー成分の合計量に対して0.01質量%以上5.0質量%以下の下記式(1)で表されるポリヒドロキシアミン化合物と、を重縮合させて得られるポリエステル部位を少なくとも有する樹脂Aを含有する、電子写真用トナー。
〔式中、R1は、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R2は、水素原子、炭素数1以上6以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R3及びR4は、炭素数1以上5以下のアルカンジイル基を示す。R3及びR4は、同一でも異なっていてもよい。〕 - ポリヒドロキシアミン化合物が、2-アミノ-1, 3-プロパンジオール、2-アミノ-2-メチル-1, 3-プロパンジオール、2-アミノ-2-エチル-1, 3-プロパンジオール、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1, 3-プロパンジオール、及び2-アミノ-2-ヒドロキシエチル-1, 3-プロパンジオールから選ばれる1種以上である、請求項1に記載の電子写真用トナー。
- ポリヒドロキシアミン化合物が、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1, 3-プロパンジオールである、請求項1又は2に記載の電子写真用トナー。
- 非晶質樹脂、及び結晶性樹脂を含み、
前記非晶質樹脂、及び結晶性樹脂から選ばれる少なくとも1種が、前記樹脂Aである、請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真用トナー。 - 非晶質樹脂H、非晶質樹脂L、及び結晶性樹脂Cを含み、
非晶質樹脂L、及び結晶性樹脂Cから選ばれる少なくとも1種が、前記樹脂Aである、請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真用トナー。 - アルコール成分と、カルボン酸成分と、樹脂Aの全モノマー成分の合計量に対して0.01質量%以上5.0質量%以下の下記式(1)で表されるポリヒドロキシアミン化合物と、を重縮合させて得られるポリエステル部位を少なくとも有する樹脂Aを含む結着樹脂。
〔式中、R1は、水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R2は、水素原子、炭素数1以上6以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のヒドロキシアルキル基を示し、R3及びR4は、炭素数1以上5以下のアルカンジイル基を示す。R3及びR4は、同一でも異なっていてもよい。〕
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