JPH0215274A - 電子写真用トナー組成物の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は電子写真法、静電印刷等において形成される静
電潜像を現像するためのトナーに関するものであり、特
にヒートローラ一定着方式に使用されるトナーのオフセ
ット性能を改善させたトナー組成物の製造方法に関する
。

従来の技術 一般に電子写真に使われるトナーは現像装置内で激しい
機械的磨耗を受け、このために２成分現像剤の場合、キ
ャリアへのスペントが発生し荷電特性が低下するという
問題がある。このようなトナーの劣化を防ぐには機械的
摩擦力に耐え得る高分子量の強靭な樹脂を用いればよい
が反面軟化点が高く紙等の支持材上に定着するのに多量
の熱を必要とすると共に、この多量の熱のため紙にはカ
ールが発生し易くなり、紙搬送上の問題を惹起する可能
性が強くなる。このような欠点を解決するため低分子量
の樹脂を用いたトナーが供せられている。低分子量樹脂
を用いた場合、前述の欠点は解消してはいるが、ヒート
ロール系定着装置を利用した場合、加熱ローラ面とトナ
ー像面が接触する際、トナーが加熱ローラに付着して後
続の紙等に転写される、所謂オフセット現象が生じ易い
欠点を有している。

この現象を防止するため、 Ａ：特公昭５５−６８９５号公報や特開昭５６９８２０
２号公報に記載の如（バインダー樹脂　　の分子量分布
を広くする方法。

Ｂ：特公昭５７−４９３号公報、特開昭５０−４４８３
６号公報に記載の如く、バインダー樹脂　　中にゲル分
を含有さぜる方法。

Ｃ：特公昭４９−６５２３１号公報、特公昭５７５２５
７４号公報に記載の如く、トナー粒子中にポリプロピレ
ンワックス、もしくはポリエチレンワックス等の離型剤
よりなる低軟化点ワックスを含有させる方法がそれぞれ
提案されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記Ａの方法は本発明者等による実験検
討結果では若干のオフセット防止は達成されるもののま
だ十分なオフセット防止効果とは言えない状態であった
。

また上記Ｂの方法によれば、ゲル分を含有さぜないもの
に比較して定着温度が高（なってしまうという問題が発
生していた。

また上記Ｃの方法によれば、確かにオフセット防止には
大幅な改善がみられるものの、樹脂に対して低軟化点ワ
ックスを５〜１０　ｗ　ｔ％程添加する必要があり、こ
れに伴ってトナーの流動性が低下したりトナーの二次凝
集を引き起こし易くなり良好な画像が得られなくなると
いう問題が発生したり、製造上においては粉砕効率が悪
化するという問題も発生してしまう。この原因としては
ポリプロピレンもしくはポリエチレンワックスはバイン
ダー樹脂であるスチレン系或いはポリエステル系樹脂と
の相溶性が悪く十分な分散を完成することが困難なため
トナー粒子毎に偏析が発生していると共に感光体表面へ
のブリードアウトが過剰に起こり、感光体表面が汚染さ
れること、並びに２成分系現像剤においてはキャリアへ
のフィルミングが発生することが考えられる。

本発明は以上のようなオフセット防止事情に基づいてな
されたものであって、その第１の目的は定着温度を高め
ることなく十分な非オフセット性を有すトナーを提供す
ることである。

本発明の第２の目的は、トナー製造時の混練性、粉砕性
のよいトナーを提供することにある。

本発明の第３の目的は、流動性がよくブロッキングを起
こさない、また２成分系現像剤においてはキャリアにフ
ィルミングを起こさないトナーを提供することにある。

本発明の第４の目的は、感光体を汚染せず、クリーニン
グ特性の優れたトナーを提供することにある。

また本発明の第５の目的は、特に荷電制御剤を使用しな
いか、または必要最少限の荷電制御剤の添加量で十分の
負帯電性を有するトナーを提供することにある。

また本発明の第６の目的は、溶融混練時にグラフト重合
を行わしめることにより、実質的に加工工程を省略した
電子写真用トナー組成物の製造方法を提供することにあ
る。

課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するための電子写真用トナー
の製造方法に係るものであり、バインダー樹脂２着色剤
以外の有効成分として低分子量ポリオレフィン及び該低
分子量ポリオレフィングラフト剤及びグラフト触媒を含
有し、溶融混練時に該グラフト剤を該低分子量ポリオレ
フィングラフト化反応を行わしめることを特徴とする。

また、バインター樹脂がスチレン−アクリル酸エステル
類共立合体であり、前記低分子量ポリオレフィンがポリ
エチレン、ポリプロピレンの少なくとも１種類よりなり
、グラフト化剤がアリル基を有するカルボン酸類、無水
カルボン酸類、カルボンエステル類、ハイドロオキシカ
ルボン酸の少なくとも１種類からなり、グラフト化触媒
として有機過酸化物類を含んだものである。

作　　用 低分子量ポリオレフィンにバインダー樹脂と同一構造の
極性基を導入することにより、低分子量ポリオレフィン
のソルヒリティパラメータ値（ＳＰ値）をバインダー樹
脂に近付けることができる。

実施例 本発明に使用できる低分子量ポリオレフィンの分子量は
定着温度との関係で決められるが一般にはリング及ボー
ル法による軟化点が１６０８Ｃ〜１００°Ｃのものが本
発明に好適に使用され得る。

本発明に使用され得るグラフト化剤はアリル基を有する
カルボン酸類、無水カルボン酸類、カルボン酸エステル
類、ハイドロオキシカルボン酸類から選ばれた少なくと
も１種からなり、後述するグラフト化触媒の選定と溶融
混線条件によって自由に選定され得るものである。

ここで、グラフト化剤としてアリル基に限定した理由は
、例えばビニル基を低分子量ポリオレフィンにグラフト
化しようとした場合、後に述べるグラフト化触媒の選定
或いはグラフト化条件のいかんにかかわらず、グラフト
化がおこりにくくグラフト化剤の単独重合物ができるた
め所謂グラフト効率が低（なりバインダー樹脂との相溶
性改善に基づく本発明の諸口的を達成できないためであ
る。

また、本発明の第５の目的である荷電制御剤を使用しな
いかまたは必要最少限の添加量で十分の負帯電性を有す
るトナーを得るためには、アリル基を有するカルボン酸
類が好適に使用され得る。

また、本発明の目的の第５の目的を除く他の目的を達成
するためにはアリル基を有するカルボン酸エステル類が
好適に使用され得る。

上記グラフト化剤と組み合わせて本発明に使用され得る
グランド化触媒はラジカル発生触媒として有機過酸化物
の少なくとも１種からなるがグラフト化反応が低分子量
ポリプロピレン、ポリエチレンの少なくとも１種類のα
位水素の引き抜きによる幹ポリマ−ラジカル生成が優先
的におこることを考慮すると有機過酸化物の分解活性化
エネルギーが３５Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下であり、かつ分
解温度が１１０℃以下のものである必要がある。

分解活性化エネルギー或いは分解温度が上記範囲外であ
ると低分子量ポリオレフィンのα位水素引き抜きに基づ
くグラフト化が起こりに＜＜、グラフト化剤が単独のホ
モポリマー或いは未反応状態でトナー組成物中に存在す
る確率が高くなりバインダー樹脂との相溶性改善がみら
れず、本発明の諸口的を達成できないのみならず、特に
高湿時でのトリボ電位の低下が顕著になり、電子写真用
トナーとして供することが不可能になることが判明した
。

従って、本発明に好適に使用され得る有機過酸化物は上
記の範囲の分解活性化エネルギー、分解温度を有するも
ののうちベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケト
ンパーオキサイド、１・１シｔ−ブチルパーオキシ３・
３・５トリメチルシクロヘキサノン、ｔ−ブチルパーオ
キシエチルヘキサノエート等であり、副次的には溶融混
線時のエネルギーコスト面から有利となる。

以上の如く本発明によれば、バインダー樹脂とオフセッ
ト防止剤との相溶性を高めることにより低分子量ポリオ
レフィン添加に基づく前記の欠点を克服したものである
。即ち、本発明の第１の目的を達成すると第２の目的に
対しては従来より少量のオフセット防止剤の添加で十分
の効果が得られるため混練性、粉砕性を高めることがで
きる。

また、第３．第４の目的に対してはオフセット防止開き
バインダー樹脂との相溶性改善に基づき、所謂オフセッ
ト防止剤のブリードアウトがなくなり、ブロッキングや
キャリア、感光体へのフィルミングを効果的に防止でき
る。本発明の第５の目的に対してはグラフト化剤にアリ
ル基を有するカルボン酸類を使用し配価をコントロール
することにより達成できる。

本発明の第５の目的に対しては、特許請求の範囲のラジ
カル発生触媒と特許請求の範囲のグラフト化剤を組み合
わせて用いることにより、他の目的を達成することがで
きる。

以下実施例を説明し、併せてその効果を説明する。

実施例１ バインダー樹脂：スチレン−アクリル酸エステル共重合
体 （ハイマー５ＢＴ７３　、三洋化成製）１００重量部 荷電制御剤：ＢＯＮＴＲＯＮＳ３４ （オリエント化学製） ０．５重量部 オフセット防止剤：低分子量ポリプロピレンくビスゴー
ル５５０Ｐ　、三洋化成製）１０重量部 グラフト化剤：アリルカリボン酸 （大阪有機化学製〉 ０．２重量部 グラフト化触媒；ベンゾイルパーオキサイド（日本油脂
製） （分解活性化エネルギー ３１　Ｋｃａｌ／ｍｏ１ 分解温度　７３℃） ０．０２重量部 着色剤：カーボンブラック （リーガル３３０Ｒ、キャボット社製）７重量部 の混合物を予め高速ミキサで乾式混合し、２軸押出機Ｐ
ＣＭ３０　（池貝鉄工製）で溶融混練と同時にグラフト
化反応を行い、溶融混練物をＴＨＦに溶解し０．４５μ
ｍのミクロフィルターで濾過した濾液をＧＰＣ（日本ウ
ォータズ製）で分析した結果、アリルカルボン酸単独重
合体、或いは未反応物は実質的に認められないことを確
認した。又ＴＨＦ溶解物中の未反応モノマーの存在を熱
天秤により測定した。その後、粗砕シェツトミル（ＮＰ
Ｋ製）、気流分級（ＮＰＫ製）による外添処理により平
均粒径１１．５μｍのトナーを得た。

このトナー５ｗｔ％に鉄粉キャリア９５　ｗ　ｔ％を加
え現像剤を調整し、レーザプリンタ（ＫＸＰ４４５０・
パナソニック製）を用い定着器の温度を可変してホット
オフセット温度、最低定着温度、初期及び１万枚印刷後
のカブリ等の印字品質、及びブローオフ法による帯電量
の測定を行った。更に５０℃−８０％ＲＨ−４８Ｈ後の
ブロッキングの有無を観察した。

実施例２ 実施例１の荷電制御剤を除き、グラフト過剤を０６４重
量部にした以外は実施例１の方法でトナーを製造しＧＰ
Ｃ分析で実質的にアリルカルボン酸ホモポリマー或いは
モノマーは検出されなかった。以後、実施例１の手順に
従って評価を行った。

実施例３ グラフト化剤をアリルカルボン酸メチルエステルとしグ
ラフト化触媒をｔ−ブチルパーオキシイソブチレート（
分解活性化エネルギー３１．５Ｋｃａｌ／ｍｏｌ、分解
温度７８°Ｃ）にした以外は実施例１と同様に行った。

実施例４ グラフト化剤を低分子量ポリエチレン（サンワックス１
３１Ｐ、三洋化成製）にした以外は実施例１と同様とし
た。

比較例１ 実施例１のグラフト化剤、グラフト化触媒を除いてトナ
ーを製造し荷電制御剤を１・５重量部とした以外は実施
例と同様の評価を行った。

比較例２ グラフト化剤をアクリル酸とした以外は実施例１と同様
とした。

比較例３ グラフト化触媒をシタミルパーオキサイド（分解活性化
エネルギー４０．６Ｋｃａ　ｌ／ｍｏ　ｌ　。

分解温度１１７°Ｃ）とした以外は実施例１と同様とし
た。

次頁に測定結果を示す。

（以　下　余　白） 又、比較例−１，比較例−２，比較例−３ではキャリア
、感光体へのフィルミングが発生しており、カブリ以外
の印刷品質（濃度）の低下がみられたが、実施例１．実
施例２．実施例３では初期の印字品質を保持していた。

以上の如く本発明は効果的なオフセット防止剤である低
分子量ポリオレフィンの添加に伴う副作用を防止できる
電子写真用トナー組成物の工業的製造方法に関するもの
であり、従来法を大幅に改善したものである。

発明の効果 本発明はバインダー樹脂２着色剤以外の成分として低分
子量ポリオレフィン及びこの低分子量ポリオレフィング
ラフト剤及びグラフト化触媒を含有し溶融混線時に前記
グラフト剤を前記低分子量ポリオレフィンにグラフト化
反応を行わしめることにより、効果的なオフセット防止
剤である低分子量ポリオレフィンの添加に伴う副作用を
防止することができるという優れた効果を奏する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）バインダー樹脂と着色剤、その他電子写真用トナ
   ーとして有効成分を含む混合物を溶融混練後粉砕してな
   る電子写真用トナー組成物の製造方法において前記バイ
   ンダー樹脂と着色剤以外の有効成分として低分子量ポリ
   オレフィン及び該低分子量ポリオレフィングラフト剤及
   びグラフト化触媒を含有し、溶融混練時に該グラフト剤
   を該ポリオレフィンにグラフト化反応を行わせることを
   特徴とする電子写真用トナー組成物の製造方法。
2. （２）バインダー樹脂がスチレン−アクリル酸エステル
   類共重合体であり、低分子量ポリオレフィンがポリエチ
   レン、ポリプロピレンの少なくとも１種類からなり、グ
   ラフト化剤がアリル基を有するカルボン酸類、無水カル
   ボン酸類、カルボン酸エステル類、ハイドロオキシカル
   ボン酸類の少なくとも１種類からなり、グラフト化触媒
   が分解活性化エネルギーが３５Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下で
   あり、かつ半減期１０時間の温度（以下、分解温度）が
   １１０℃以下である有機過酸化物からなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の電子写真用トナー組
   成物の製造方法。