JPH04114169A

JPH04114169A - トナー

Info

Publication number: JPH04114169A
Application number: JP2233929A
Authority: JP
Inventors: Yasushige Nakamura; 安成中村; Yoshimichi Katagiri; 善道片桐
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1990-09-04
Publication date: 1992-04-15

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】［概要コ電子写真などの静電潜像を現像するために用いられるト
ナーに関し、塩ビ移行性が良好で、黒度が高く、環境安定性、低温定
着性に優れ、低コストのトナーを提供することを目的と
し、バインダ樹脂としてスチレン−アクリル樹脂を［産業上
の利用分野］本発明は、電子写真などの静電潜像を現像するために用
いられるトナーに関する。

電子写真法としては、米国特許第２２９７６９１号など
に記載された方式が周知である。これは、一般には光導
電性絶縁体（フォトコンドラムなど）を利用し、コロナ
放電などにより該光導電性絶縁体上に−様な静電荷を与
え、様々な手段により光導電性絶縁体上に光像を照射す
ることによって静電潜像を形成し、次いで、該潜像をト
ナーと呼ばれる微粉末を用いて現像可視化し、必要に応
じて紙等にトナー画像を転写した後、加圧、加熱、溶剤
、蒸気、光等により該トナー画像を溶融させて紙等に定
着させ、印刷物を得るものである。これらの静電潜像を
現像するトナーとしては、従来より天然または合成高分
子物質よりなるバインダ樹脂中に染料、カーボンブラッ
クなどの着色剤等を分散させたものを１〜３０μｍ程度
に微粉砕した粒子が用いられる。

光プリンタは複写機と異なり、オリジナルイメージを出
力するため、その印刷物は印字品位か高く、長期間保存
できることが求められているか、かかるトナーに対して
も低コスト化と高機能化という相反する特性の両立が求
められつつある。トナーの高機能化のひとつに耐塩ビ移
行性があるが、これは最近、プリンタによる印刷の適用
分野が各種の保険証、住民台帳などの重要書類に及ぶに
至り、印刷物を塩化ビニールシート（以下、塩ビシート
という）にファイルした際に問題になるトナーとシート
との粘り付きが発生しないという特性である。従来より
知られている耐塩ビ移行性の良好なトナー用材料として
はエポキシ樹脂やポリエステル樹脂等があるが、これら
の樹脂は価格が比較的高いという理由から一般には低価
格なスチレン−アクリル系樹脂が用いられている。しか
しスチレン−アクリル系トナーは耐塩ビ性に劣ることか
ら、特に、プリンタ用トナーとして使用が制限されてき
た。したかって、スチレン−アクリル系樹脂を主成分と
し、ポリエステル樹脂を混合したトナーにおいて耐塩ビ
移行性か改善できれば、プリンタ用として低価格化と高
機能化の両立が図れる可能性が高い。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］前述
したようなスチレン−アクリル系トナーの耐塩ビ移行性
を解決する方法として、例えば■周知のポリエステル樹
脂を単に混練する方法（特公昭５２−２５４２０） ■ヒドロキシ価の高い水溶性単量体を共重合し、トナー
用バインダの溶解度パラメータを塩ビシート中のジオク
チルフタレート（ＤＯＰ）のそれと遠さける方法（特開
昭５９−１６６９６５．特開昭６０−１６４７５４等） ■イミド基含有メタクリレート単量体を共重合する方法
（特開昭６２−８１６４３．特開昭６３−１６５８６７
、特開昭６３−２７１２７２等）などが知られている。

一般にポリエステル樹脂とスチレン−アクリル系樹脂は
相溶せず、いわゆる海島構造をとる。■のように、周知
のポリエステル樹脂を単にスチレン−アクリル系樹脂に
混練する場合、この海島構造のためカーボンブラック、
染料、磁性体等の着色剤のバインダへの分散が阻害され
、両樹脂が境界面に集まり、着色剤を相当量含有させて
いるにもかかわらずトナーの黒度があまり出ず、色の薄
いトナーとなる。耐塩ビ移行性に対してはある程度の効
果は認められるが、両樹脂がほとんど相溶していないた
め、スチレン−アクリル系樹脂を少量含有する場合でも
塩ビの可塑剤（ジオクチルフタレート等、以下ＤＯＰと
呼ぶ）に溶け、塩ビ移行する。また、さらに多量にポリ
エステル樹脂を含有させれば、環境安定性に欠ける。

また、■のようにヒドロキシエチルメタクリレート等の
水溶性特殊添加剤を添加する場合、バインダ１００重量
部に対し、４０重量部以上添加しないと効果が現れず、
コスト高になるばかりでなく、環境安定性に欠け、トナ
ーとしてのバランスを失ってしまう。

■の場合も３０重量部以上混合しないと耐塩ビ移行性に
対して効果はなく、環境安定性や低温定着性等のバラン
スを崩し、プリンタ用トナーとしての低価格化と高機能
化の両立が図れる可能性が低かった。

したがって、従来の方法では塩化ビニル移行性が良好で
、黒度が高く、環境安定性、低温定着性に優れた低コス
トのトナーは得られなかった。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたもので、塩化ビニ
ル移行性が良好で、黒度が高く、環境安定性、低温定着
性に優れ、低コストのトナーを提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］本発明者らは鋭意研究の結果、静電荷現像用トナーバイ
ンダ組成として少なくともポリエステル系樹脂、スチレ
ン−アクリル系樹脂およびオキサプリン系反応性ポリマ
および着色剤を含むことにより、低コストの塩化ビニル
移行性が良好で、黒度が高く、環境安定性、低温定着性
に優れ、低コストの静電荷現像用トナーを製造できるこ
とを見出し、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明はトナー用バインダ樹脂として、スチ
レン−アクリル樹脂を２〜９８重量部、ポリエステル樹
脂を２〜９８重量部およびオキサゾリン系反応性ポリマ
を０．０１〜５重量部用いるものである。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

一般に、既存のポリエステル樹脂はスチレンアクリル樹
脂と比べ、素早い溶融性を示し、定着マージンが広く、
耐塩ビ移行性は良好であるが、反応残基の水酸基および
カルホキシル基の影響で環境安定性に乏しい。一方、ス
チレン−アクリル系樹脂は環境安定性に対して良好であ
るが、定着マージンが狭く、耐塩ビ移行性が悪い。

両樹脂の長所を満足する手段として、ポリエステル樹脂
とスチレン−アクリル樹脂の混合を検討した。すでに述
べたが、ただ単に両樹脂を混練すれば、両樹脂は相溶せ
ず、それぞれの短所が顕著に現れ、環境安定性に乏しく
、定着マージンが狭く、耐塩ビ移行性が悪いトナーとな
る。さらに、樹脂の海島構造により着色剤の分散不良が
起こり、灰色トナーとなり、紙への定着後においても印
字が濃くなる。

以上の結果を鑑み、ポリエステル樹脂とスチレン−アク
リル樹脂の相溶性を良好にする方法を検討した。これを
達成する方法として架橋による方法、すなわちポリエス
テル樹脂とスチレン−アクリル樹脂を変性し、さらに反
応性の架橋剤を用い架橋する方法が知られている（特開
昭６０−１０４９５６）。この方法は混練時に架橋を行
うため、この架橋反応を制御することが難しく、樹脂が
ゲル化することがあり、製造性に欠ける。また、そうな
らない場合でも分子量分布が高分子量側にシフトし、定
着性不良となり、トナーとしてのバランスは取れなくな
る。そこで、ポリエステル樹脂とスチレン−アクリル樹
脂の相溶性を良好にする手段として、架橋剤を用いずオ
キサゾリン系反応性ポリマを用いる方法がある。ここで
示すオキサゾリン系反応性ポリマとは、オキサゾリン基
を有するスチレン、アクリル、スチレン−アクリロニト
リル、スチレン−アクリル系のポリマであり、オキサゾ
リン基がポリエステル樹脂の反応残基の水酸基およびカ
ルボキシル基と反応し、ポリエチル分子の末端にポリス
チレン（まはたポリアクリレート）が付加された構造に
なる。このオキサゾリン系反応性ポリマの部分を介して
両樹脂は溶は合い、相溶性は改善される。この方法では
樹脂の架橋が起こらないため、反応による分子量分布の
変化がほんどなく低温定着を実現することができる。

しかしポリエステル樹脂は全重量部に対し２重量部以上
が望ましい。２重量部未満の場合、耐塩ビ性、低温定着
性が阻害される。一方、９８重量部以上の場合には、ポ
リエステル樹脂中の水酸基やカルボキシル基のため環境
安定性が悪くなる。

また、ポリエステル樹脂とスチレン−アクリル樹脂の組
成を一定比にした場合、耐塩ビ移行性および環境安定性
は、グラフトポリマを含有しない場合と比べ、大きく改
善される。これはポリエステル樹脂のカルボキシル基お
よび水酸基とグラフトポリマが反応し、吸湿基が減少す
るためである。

オキサゾリン系反応性ポリマは、架橋剤を用いる場合と
異なり、ゲル化することがなく、製造安定性に優れ、定
着性に悪影響を及ぼすことはない。

オキサゾリン系反応性ポリマの市販品としてはＲＰＳ−
１００１，ＲＰＳ−１００５，ＲＡＳ−１００５（日本
触媒化学）などがある。

また、オキサゾリン系反応性ポリマは全重量部に対して
０．０１重量部以上とすることが望ましい。好ましくは
１重量部とする。オキサゾリン系反応性ポリマが０．０
１重量部未満の場合には、両樹脂の相溶性は改善されず
、黒度があまり出ず、色の薄いトナーとなり、また塩ビ
移行性、環境安定性、低温定着性も不良となる。一方、
１０重量部以上としても両樹脂の相溶性は向上しない。

ここで、スチレン−アクリル樹脂とはスチレン、２−エ
チルへキシルメタクリレート、α−メチルスチレン、０
−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルス
チレン、ｐ−メトキシスチレン、クロロスチレン、ブロ
モスチレン、ジクロロスチレン、ジプロモスチレン、ｐ
−フェニルスチレン、ｔｅｎｔブチルスチレン、メチル
メタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｎ−オク
チルメタクリレート、メチルアクリレート、ジビニルベ
ンゼン、ジアリルフタレート、マレイン酸、マレイン酸
ハーフエステル、アクリロニトリル、エチレングリコー
ルジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレート等のラ
ジカル重合可能な単量体１種類または数種類をアゾ系や
過酸化物系等の開始剤を用い、懸濁重合、乳化重合法、
塊状重合または溶液重合等の方法によって製造された樹
脂を指す。また、必要に応じて、四塩化炭素やチオール
系化合物を連鎖移動剤として用いても良い。

ポリエステル樹脂は、通常の市販の樹脂を用いても良く
、架橋型ポリエステル樹脂でも架橋のない樹脂でもどち
らでも良い。アルコール成分としては、ビスフェノール
Ａのエチレンオキサイド、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、ネオペンチルグリコール等、酸成分と
してフタル酸、コハク酸、イソフタル酸、トリメリット
酸、マレイン酸等を縮重合することによって得られた樹
脂を指す。

［実施例］以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はこれにより限定されるものではない。

実施例１バインダ樹脂として、樹脂Ａ（スチレン：ブチルアクリ
レート＝８　：　２．Ｍｗ／Ｍｎ＝４０．Ｍ１＝１５）
５０重量部、樹脂Ｂ（エチレングリコール：フタル酸ニ
トリメリット酸＝３　：　３　：　１゜Ｍｗ／Ｍｎ　＝
　３５．　Ｍ　Ｉ　＝　２７．酸化＝２５）５０重量部
およびＲＰＳ−１００１を１重量部、着色剤としてカー
ボンブラック（ブラックパールズＬ；平均粒径２４ｍμ
、比表　面積　＋３８ｎ（／ｇキャボット社製）５重量
部、アゾ染料（ボントロン５−３４　オリエント化学型
）３重量部、プロピレンワックス（ビスコール　５５０
Ｐ　三洋化成製）４重量部を加え、加圧ニーダにより１
３０℃、３０分溶融混練し、トナー塊を得た。冷却した
トナー塊をロートプレックス粉砕機により約〜２Ｉｌ１
ｍの粗トナーとした。

次いで、粗トナーをジェットミル（ＰＪＭ粉砕粉砕機２
二を行い、粉砕物を風力分級機（アルビネ社製）により分
級し、粒径５〜２０μｍのトナーを得た。

トナー４重量部、キャリアとしてＧＦ−１２０Ｇ（関東
電化型）９６重量部からなる現像剤を調製し、熱ロール
定着方式を採用しているＭ−３７１１Ｌレーザプリンタ
（富士通型）を用いて定着試験を行った。

塩ビ移行性はＤＯＰを４４％含有する塩ビシートを用い
、印字サンプル上に塩ビシートを乗せ、５０℃，３０％
ＲＨの環境下で５０ｇ／ｃｎｒの荷重を印字サンプル上
にかけ、１２時間後に印字サンプルと塩ビシートを剥離
し、その移行性を目視によって判断した。

環境安定性は２５℃の環境下で湿度対帯電保持率で評価
した。結果を表１に示す。

比較例１バインダ樹脂としての樹脂Ａ　１００重量部に対し、カ
ーボンブラック（ブラックパールズし）５重量部、アゾ
染料（ボントロンＳ−３４）３重量部、プロピレンワッ
ス（ビスコール　５５０Ｐ）４重量部を加え、実施例１
と同様の方法でトナーを得た。

その後、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に
示す。

比較例２バインダ樹脂としての樹脂８　１００重量部に対し、カ
ーボンブラック（ブラックパールズし）５重量部、アゾ
染料（ボントロンＳ−３４）３重量部、プロピレンワッ
クス（ビスコール　５５０Ｐ）４重量部を加え、実施例
１と同様の方法でトナーを得た。

ラックパールズＬ）５重量部、アゾ染料（ボントロンＳ
−３４）３重量部、プロピレンワックス（ビスコール　
５５０Ｐ）４重量部を加え、実施例１と同様の方法でト
ナーを得た。

実施例２バインダ樹脂としての樹脂Ａ　　９５重量部、樹脂Ｂ　
５重量部に対し、カーボンブラック（ブラックパールズ
Ｌ）５重量部、アゾ染料（ボントロンＳ−３４）３重量
部、プロピレンワックス（ビスコール　５５０Ｐ）４重
量部を加え、実施例１と同様の方法でトナーを得た。

実施例４バインダ樹脂としての樹脂Ａ　　２３重量部、樹脂Ｂ　
　６９重量部に対し、カーボンブラック（ブラックパー
ルズＬ）５重量部、アゾ染料（ボントロンＳ−３４）３
重量部、プロピレンワックス（ビスコール　５５０Ｐ）
４重量部を加え、実施例１と同様の方法でトナーを得た
。

実施例３バインダ樹脂としての樹脂Ａ　　６９重量部、樹脂８　
２３重量部に対し、カーボンブラック（ブ比較例３ＲＰＳ−１００１を入れずに、実施例１と同様の方法で
トナーを得た。

比較例４樹脂Ａをマレイン酸で変性し、ＲＰｉｌｏｏｌを入れず
に、代わりに架橋剤（ボントロン　５−３２．オリエン
ト化学）を入れ、実施例１と同様の方法でトナーを得た
。その後、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１
に示す。

実施例５ＲＰＳ−１００１をＲＡＳ−１００５に変更し、実施例
１と同様の方法でトナーを得た。

その後、実施例１と同様の評価を行った。その結果、塩
ビ移行性、定着性、環境安定性、黒度とも十分満足する
ものとなった。

トナーを作成した。

このトナー５重量部、キャリアとして不定形鉄粉ＴＳＶ
１００／２００　（日本鉄粉製）９５重量部からなる現
像剤を調製し、フラッシュ定着方式を採用している。Ｆ
ＡＣＯＭ−６７＋５０レーザプリンタを用いて印字試験
および定着試験を行った。また実施例１と同方法で塩ビ
移行性、環境安定性、黒度の評価を行った。

その結果、塩ビ移行性、定着性、環境安定性、黒度とも
十分満足するものとなった。

実施例６実施例１で着色剤としてカーボンブラック、アゾ染料を
用いる代わりに、赤顔料キナクイトン系顔料（シンカシ
ャレッド、デュポン社製）を用い表１比較例１実施例２実施Ｎ３実施例１実施例４比較例２比較例３（１）スチレン：ブチルアクリレート：マレイン酸＝７
８　：　２０　：　２゜Ｍｙ／Ｍｎ−４０，Ｍｌ−１５
，ＡＶ−１５（２）架橋剤　ボントロン５−３４（３）試験後の塩ビシートの光学濃度（ＯＤ）によって
判定、○・０Ｄ（０，１，ｘ　：ＯＤ＞０．１［発明の
効果コ以上説明してきたように、本発明によれば、静電荷現像
用トナーバインダ組成として、ポリエステル樹脂、スチ
レン−アクリル樹脂およびオキサゾリン系反応性ポリマ
を用いることにより、塩化ビニル移行性が良好で黒度が
高く、環境安定性、低温定着性に優れ、低コストな静電
荷現像用トナーを得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

バインダ樹脂としてスチレン−アクリル樹脂を全重量部
に対して２〜９８重量部、ポリエステル樹脂を２〜９８
重量部およびオキサゾリン系反応性ポリマを０．０１〜
１０重量部用いることを特徴とするトナー。