JPH09281746A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
静電荷像現像用トナーInfo
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- JPH09281746A JPH09281746A JP9092796A JP9092796A JPH09281746A JP H09281746 A JPH09281746 A JP H09281746A JP 9092796 A JP9092796 A JP 9092796A JP 9092796 A JP9092796 A JP 9092796A JP H09281746 A JPH09281746 A JP H09281746A
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- JP
- Japan
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- toner
- weight
- developing
- polylactic acid
- electrostatic charge
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- Pending
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温定着性、定着強度、耐オフセット性およ
び耐ブロッキング性に優れた生分解性トナーを提供す
る。 【解決手段】 ポリ乳酸を3官能以上の多価イソシアナ
ートにより架橋して得られるウレタン化ポリエステル樹
脂および着色剤を含有することを特徴とする静電荷像現
像用トナー。
び耐ブロッキング性に優れた生分解性トナーを提供す
る。 【解決手段】 ポリ乳酸を3官能以上の多価イソシアナ
ートにより架橋して得られるウレタン化ポリエステル樹
脂および着色剤を含有することを特徴とする静電荷像現
像用トナー。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電荷像現像用ト
ナーに関する。更に詳しくは、生分解性を有するバイン
ダー樹脂を主成分とする、定着性(低温定着性、定着強
度、耐オフセット性)、耐ブロッキング性に優れた静電
荷像現像用トナーに関する。
ナーに関する。更に詳しくは、生分解性を有するバイン
ダー樹脂を主成分とする、定着性(低温定着性、定着強
度、耐オフセット性)、耐ブロッキング性に優れた静電
荷像現像用トナーに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、廃棄物処理、環境保全、およびリ
サイクル等の見地から、生分解性材料への期待が高まっ
ており、トナーについても例外ではない。従来のトナー
は、生分解性がないため、トナーまたはトナー樹脂を土
中に埋め立て処理をした場合に、土中に永久に残存する
という問題を抱えている。また近年、複写機やプリンタ
ーに使用される普通紙の使用量が飛躍的に増大してお
り、これらの普通紙を再生、再利用することが重要な技
術のひとつとなっているが、従来のスチレン系を中心と
するバインダー樹脂では、アルカリ加水分解による脱墨
が困難であり、普通紙をリサイクルする際の弊害のひと
つとなっている。
サイクル等の見地から、生分解性材料への期待が高まっ
ており、トナーについても例外ではない。従来のトナー
は、生分解性がないため、トナーまたはトナー樹脂を土
中に埋め立て処理をした場合に、土中に永久に残存する
という問題を抱えている。また近年、複写機やプリンタ
ーに使用される普通紙の使用量が飛躍的に増大してお
り、これらの普通紙を再生、再利用することが重要な技
術のひとつとなっているが、従来のスチレン系を中心と
するバインダー樹脂では、アルカリ加水分解による脱墨
が困難であり、普通紙をリサイクルする際の弊害のひと
つとなっている。
【0003】このような観点から、生分解性を有し、ア
ルカリ加水分解において効率よく分解され、紙のリサイ
クルにも有用であるとして、ポリヒドロキシカルボン酸
を中心とする脂肪族ポリエステルを主成分とするトナー
が提案されている。例えば特開平7−120975号明
細中には乳酸ホモポリマーをトナー化する方法が提案さ
れており、その代表格として開環重合法により得られた
ポリ乳酸があげられている。しかしポリ乳酸をそのまま
トナー化した場合、トナーの保存性、耐オフセット性に
問題があり、未だ実用化には到っていない。
ルカリ加水分解において効率よく分解され、紙のリサイ
クルにも有用であるとして、ポリヒドロキシカルボン酸
を中心とする脂肪族ポリエステルを主成分とするトナー
が提案されている。例えば特開平7−120975号明
細中には乳酸ホモポリマーをトナー化する方法が提案さ
れており、その代表格として開環重合法により得られた
ポリ乳酸があげられている。しかしポリ乳酸をそのまま
トナー化した場合、トナーの保存性、耐オフセット性に
問題があり、未だ実用化には到っていない。
【0004】一方、静電荷像現像用トナーは、速やかに
定着し、そしてトナーが定着ローラー表面に転移して、
以後定着工程を通過する転写材をローラー上のトナーに
よって汚す、所謂オフセット現像を発生しないことが必
要である。さらに、トナーは保存時あるいは運搬時等に
ブロッキングするような事があってはならない。このよ
うなトナーは、流動性、帯電性等が著しく劣化してお
り、もはや現像剤としての機能を果たすことが出来な
い。そこで、トナーの主要成分であるバインダー樹脂に
は微妙な硬度及び熱溶融特性が要求され、着色剤等が分
散されたバインダー樹脂を粉砕・分級して得られるトナ
ーは、現像器内の撹拌による機械的衝撃に対して微粉を
発生することなく、またトナー自体が凝集することなく
良好な流動性を示すことが必要であり、また定着時には
低温で速やかに溶融すること、そして溶融時に溶融トナ
ーが凝集性を示すことが必要である。
定着し、そしてトナーが定着ローラー表面に転移して、
以後定着工程を通過する転写材をローラー上のトナーに
よって汚す、所謂オフセット現像を発生しないことが必
要である。さらに、トナーは保存時あるいは運搬時等に
ブロッキングするような事があってはならない。このよ
うなトナーは、流動性、帯電性等が著しく劣化してお
り、もはや現像剤としての機能を果たすことが出来な
い。そこで、トナーの主要成分であるバインダー樹脂に
は微妙な硬度及び熱溶融特性が要求され、着色剤等が分
散されたバインダー樹脂を粉砕・分級して得られるトナ
ーは、現像器内の撹拌による機械的衝撃に対して微粉を
発生することなく、またトナー自体が凝集することなく
良好な流動性を示すことが必要であり、また定着時には
低温で速やかに溶融すること、そして溶融時に溶融トナ
ーが凝集性を示すことが必要である。
【0005】これらの性能を全て満足するバインダー樹
脂を設計することは極めて困難であり、特に定着性と耐
オフセット性・耐ブロッキング性は相反する性能である
為両者の性能を両立することは極めて難しい。そこで、
従来からバインダー樹脂として使用される重合体の分子
量及び分子量分布について多くの提案がなされている。
例えば、数平均分子量が1000〜4000の低温融
解、高流動性樹脂を50〜95重量%含有するトナーが
提案されているが(特公昭59−107360号公
報)、耐オフセット性、耐ブロッキング性になお問題を
残している。
脂を設計することは極めて困難であり、特に定着性と耐
オフセット性・耐ブロッキング性は相反する性能である
為両者の性能を両立することは極めて難しい。そこで、
従来からバインダー樹脂として使用される重合体の分子
量及び分子量分布について多くの提案がなされている。
例えば、数平均分子量が1000〜4000の低温融
解、高流動性樹脂を50〜95重量%含有するトナーが
提案されているが(特公昭59−107360号公
報)、耐オフセット性、耐ブロッキング性になお問題を
残している。
【0006】また、特公昭63−32180号公報にお
いては分子量が103 〜8×104及び105 〜2×1
06 の各々の領域に少なくとも1つの極大値をもつスチ
レン共重合体バインダー樹脂を使用することが提案され
ている。しかしながら、上記公報によるトナーは、転写
材への定着性特に定着強度と耐ブロッキング性の両立に
おいて未だ満足のいく結果が得られていない。すなわ
ち、該方法によると、定着性を良くする為には低分子量
成分の含有量を増やさなければならず、この為、耐ブロ
ッキング性に問題が生じる。一方、耐ブロッキング性を
良くする為には、高分子量成分の含有量を増やす必要が
あり、定着性に問題をきたす。
いては分子量が103 〜8×104及び105 〜2×1
06 の各々の領域に少なくとも1つの極大値をもつスチ
レン共重合体バインダー樹脂を使用することが提案され
ている。しかしながら、上記公報によるトナーは、転写
材への定着性特に定着強度と耐ブロッキング性の両立に
おいて未だ満足のいく結果が得られていない。すなわ
ち、該方法によると、定着性を良くする為には低分子量
成分の含有量を増やさなければならず、この為、耐ブロ
ッキング性に問題が生じる。一方、耐ブロッキング性を
良くする為には、高分子量成分の含有量を増やす必要が
あり、定着性に問題をきたす。
【0007】また、特開平6−308765号公報中に
は、無水トリメリット酸、グリセリンまたは、トリメチ
ロールプロパンで架橋された乳酸ポリエステルを使用す
ることが提案されている。しかしながら、これらは架橋
性が悪く、定着性特に耐オフセット性が充分でなく、熱
ローラーがトナーによって汚されやすいという欠点があ
った。
は、無水トリメリット酸、グリセリンまたは、トリメチ
ロールプロパンで架橋された乳酸ポリエステルを使用す
ることが提案されている。しかしながら、これらは架橋
性が悪く、定着性特に耐オフセット性が充分でなく、熱
ローラーがトナーによって汚されやすいという欠点があ
った。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決して、生分解性を有する脂肪族ポリエステルを主成
分とする、定着性(低温定着性、定着温度、耐オフセッ
ト性)・耐ブロッキング性に優れたトナーを提供すべ
く、鋭意検討した結果、上記性能を満足するトナーを完
成するに至ったものである。
解決して、生分解性を有する脂肪族ポリエステルを主成
分とする、定着性(低温定着性、定着温度、耐オフセッ
ト性)・耐ブロッキング性に優れたトナーを提供すべ
く、鋭意検討した結果、上記性能を満足するトナーを完
成するに至ったものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、ポリ乳酸を3官能以上の多価イソシアナートにより
架橋して得られるウレタン化ポリエステル樹脂および着
色剤を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー
に存する。
は、ポリ乳酸を3官能以上の多価イソシアナートにより
架橋して得られるウレタン化ポリエステル樹脂および着
色剤を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー
に存する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるトナーは、脱
水縮合あるいは開環反応により得られたポリ乳酸、好ま
しくは脱水縮合により得られたポリ乳酸に、3官能以上
の多価イソシアナートを反応せしめることにより得られ
るウレタン化ポリエステル樹脂を含有する(好ましくは
バインダー樹脂の主成分として含有する)ものである。
このウレタン化ポリエステル樹脂は3官能以上の多価イ
ソシアナートにより、架橋されたゲル成分を有し、ゲル
成分量はテトラヒドロフラン(THF)不溶分を目安と
して表される。
水縮合あるいは開環反応により得られたポリ乳酸、好ま
しくは脱水縮合により得られたポリ乳酸に、3官能以上
の多価イソシアナートを反応せしめることにより得られ
るウレタン化ポリエステル樹脂を含有する(好ましくは
バインダー樹脂の主成分として含有する)ものである。
このウレタン化ポリエステル樹脂は3官能以上の多価イ
ソシアナートにより、架橋されたゲル成分を有し、ゲル
成分量はテトラヒドロフラン(THF)不溶分を目安と
して表される。
【0011】本発明に使用される乳酸には、L体、D
体、DL体、あるいはD体とL体の混合物が挙げられ、
特に限定されるものではない。ただし得られるポリ乳酸
に融点が現れると、トナーの定着性が悪化するため、融
点を有さないポリ乳酸が好ましい。このような非晶性の
ポリ乳酸を得るには、全乳酸単量体のうち、少なくとも
5モル%が、光学異性体で占められていることが好まし
く、20モル%以上が光学異性体であることが更に好ま
しい。
体、DL体、あるいはD体とL体の混合物が挙げられ、
特に限定されるものではない。ただし得られるポリ乳酸
に融点が現れると、トナーの定着性が悪化するため、融
点を有さないポリ乳酸が好ましい。このような非晶性の
ポリ乳酸を得るには、全乳酸単量体のうち、少なくとも
5モル%が、光学異性体で占められていることが好まし
く、20モル%以上が光学異性体であることが更に好ま
しい。
【0012】本発明に使用される3官能以上の多価イソ
シアナートとしては、芳香族のタイプと脂肪族のタイプ
があり、いずれも使用可能であるが、生分解性であると
いう見地からすれば、脂肪族のタイプのものが好まし
い。具体的には、リジントリイソシアナート、ヘキサメ
チレンジイソシアナートの環状3量体などが入手が容易
であるという点から好ましい。
シアナートとしては、芳香族のタイプと脂肪族のタイプ
があり、いずれも使用可能であるが、生分解性であると
いう見地からすれば、脂肪族のタイプのものが好まし
い。具体的には、リジントリイソシアナート、ヘキサメ
チレンジイソシアナートの環状3量体などが入手が容易
であるという点から好ましい。
【0013】3官能以上の多価イソシアナート成分の添
加によるゲル成分の存在は、樹脂の分子量分布を広げ、
ガラス転移温度を高める効果があると同時に、樹脂の溶
融時に弾性を付与することもできる。従って定着時の耐
オフセット性を向上せしめることができる。しかし、多
官能化合物を大量に用いると、重合時、急激な架橋反応
に伴う粘度上昇が起こり、撹拌が不良となり、均一な撹
拌が出来ない。従って3官能以上の多価イソシアナート
の添加量は、通常0.1〜50重量%、好ましくは1〜
30重量%、より好ましくは3〜20重量%である。ま
たテトラヒドロフラン不溶分は、通常10〜80重量
%、好ましくは20〜70重量%、より好ましくは30
〜60重量%である。THF不溶分の測定は、バインダ
ー樹脂1gを100gのTHF中にスターラーで撹拌し
ながら、25℃、10時間で溶解させ、濾過後の不溶分
の重量を測定することにより求めた。
加によるゲル成分の存在は、樹脂の分子量分布を広げ、
ガラス転移温度を高める効果があると同時に、樹脂の溶
融時に弾性を付与することもできる。従って定着時の耐
オフセット性を向上せしめることができる。しかし、多
官能化合物を大量に用いると、重合時、急激な架橋反応
に伴う粘度上昇が起こり、撹拌が不良となり、均一な撹
拌が出来ない。従って3官能以上の多価イソシアナート
の添加量は、通常0.1〜50重量%、好ましくは1〜
30重量%、より好ましくは3〜20重量%である。ま
たテトラヒドロフラン不溶分は、通常10〜80重量
%、好ましくは20〜70重量%、より好ましくは30
〜60重量%である。THF不溶分の測定は、バインダ
ー樹脂1gを100gのTHF中にスターラーで撹拌し
ながら、25℃、10時間で溶解させ、濾過後の不溶分
の重量を測定することにより求めた。
【0014】本発明における3官能以上の多価イソシア
ナートで架橋させたポリ乳酸を含有するバインダー樹脂
の製造法は、乳酸の脱水重縮合法またはラクチドの開環
反応により得られたポリ乳酸に、3官能以上の多価イソ
シアナートを重付加により反応せしめるものである。こ
こで言うラクチドの開環反応とは、精製した乳酸の環状
二量体(ラクチド)を原料とし、スズ系化合物等の触媒
存在下で加熱反応(140〜200℃)することにより
得られる。また、ここで言う乳酸の脱水重縮合法とは、
ラクチドを原料とするいわゆる開環重合とは根本的に異
なる製造方法であり、開環重合が基本的に重付加である
のに対し、本方法は重縮合である。脱水重縮合は、溶媒
を使用してもよいが、基本的にコスト増につながるた
め、好ましくは、溶媒を使用しない、溶融重縮合であ
る。さらに詳細に脱水重縮合について述べると、本方法
では例えば、触媒の存在下、常圧あるいは減圧下、乳酸
あるいは乳酸オリゴマーを加熱することにより、目的の
ポリマーを得ることが出来る。触媒としては特に限定さ
れないが、ゲルマニウム触媒が所望の分子量を有するポ
リマーが得られ易い点で好ましい。具体的には、酸化ゲ
ルマニウム、あるいはテトラエトキシゲルマニウム、テ
トラブトキシゲルマニウムなどの有機アルコキシゲルマ
ニウム、さらにはこれらの混合物などが挙げられる。
ナートで架橋させたポリ乳酸を含有するバインダー樹脂
の製造法は、乳酸の脱水重縮合法またはラクチドの開環
反応により得られたポリ乳酸に、3官能以上の多価イソ
シアナートを重付加により反応せしめるものである。こ
こで言うラクチドの開環反応とは、精製した乳酸の環状
二量体(ラクチド)を原料とし、スズ系化合物等の触媒
存在下で加熱反応(140〜200℃)することにより
得られる。また、ここで言う乳酸の脱水重縮合法とは、
ラクチドを原料とするいわゆる開環重合とは根本的に異
なる製造方法であり、開環重合が基本的に重付加である
のに対し、本方法は重縮合である。脱水重縮合は、溶媒
を使用してもよいが、基本的にコスト増につながるた
め、好ましくは、溶媒を使用しない、溶融重縮合であ
る。さらに詳細に脱水重縮合について述べると、本方法
では例えば、触媒の存在下、常圧あるいは減圧下、乳酸
あるいは乳酸オリゴマーを加熱することにより、目的の
ポリマーを得ることが出来る。触媒としては特に限定さ
れないが、ゲルマニウム触媒が所望の分子量を有するポ
リマーが得られ易い点で好ましい。具体的には、酸化ゲ
ルマニウム、あるいはテトラエトキシゲルマニウム、テ
トラブトキシゲルマニウムなどの有機アルコキシゲルマ
ニウム、さらにはこれらの混合物などが挙げられる。
【0015】重縮合温度は通常は140〜220℃、乳
酸の環状2量化を抑制するという観点から好ましくは1
60〜210℃、より好ましくは180〜200℃であ
る。反応温度が220℃を超えると、ポリマーの熱分解
が起こり、乳酸の環状2量体であるラクチドが副生し、
好ましくない。反応温度が140℃以下だと、重合速度
が遅くなり、製造上好ましくない。減圧度は、通常は常
圧〜2mmHg、最終的には30〜5mmHgが好まし
い。反応温度にもよるが、一般に2mmHg以下では、
ラクチドが生成しやすくなる。ポリ乳酸の数平均分子量
は2000以上であることが好ましい。
酸の環状2量化を抑制するという観点から好ましくは1
60〜210℃、より好ましくは180〜200℃であ
る。反応温度が220℃を超えると、ポリマーの熱分解
が起こり、乳酸の環状2量体であるラクチドが副生し、
好ましくない。反応温度が140℃以下だと、重合速度
が遅くなり、製造上好ましくない。減圧度は、通常は常
圧〜2mmHg、最終的には30〜5mmHgが好まし
い。反応温度にもよるが、一般に2mmHg以下では、
ラクチドが生成しやすくなる。ポリ乳酸の数平均分子量
は2000以上であることが好ましい。
【0016】ウレタン化ポリエステルの製造におけるウ
レタン化反応は、上記の方法で得られた溶融状態のポリ
乳酸に3官能以上の多価イソシアナートを添加すること
により行われる。反応温度は100〜220℃、好まし
くは120〜200℃、さらに好ましくは140〜18
0℃で、常圧〜2mmHgの圧力下で行われる。220
℃を超えると、ポリマーの熱分解が起こり、好ましくな
い。ウレタン化ポリエステル樹脂中の乳酸成分は50〜
99.9重量%であることが好ましい。
レタン化反応は、上記の方法で得られた溶融状態のポリ
乳酸に3官能以上の多価イソシアナートを添加すること
により行われる。反応温度は100〜220℃、好まし
くは120〜200℃、さらに好ましくは140〜18
0℃で、常圧〜2mmHgの圧力下で行われる。220
℃を超えると、ポリマーの熱分解が起こり、好ましくな
い。ウレタン化ポリエステル樹脂中の乳酸成分は50〜
99.9重量%であることが好ましい。
【0017】本発明のトナーに使用されるウレタン化ポ
リエステル樹脂のガラス転移温度は30〜80℃、好ま
しくは40〜70℃、さらに好ましくは50〜70℃で
ある。30℃より低い値では、ブロッキング性が悪くな
り、また80℃以上になると定着性が高くなる。また本
発明におけるウレタン化ポリエステル樹脂の軟化点は、
好ましくは60〜170℃、さらに好ましくは80〜1
40℃である。60℃以下では耐オフセット性の悪化が
見られ、170℃以上では定着温度が高くなる。
リエステル樹脂のガラス転移温度は30〜80℃、好ま
しくは40〜70℃、さらに好ましくは50〜70℃で
ある。30℃より低い値では、ブロッキング性が悪くな
り、また80℃以上になると定着性が高くなる。また本
発明におけるウレタン化ポリエステル樹脂の軟化点は、
好ましくは60〜170℃、さらに好ましくは80〜1
40℃である。60℃以下では耐オフセット性の悪化が
見られ、170℃以上では定着温度が高くなる。
【0018】本発明のウレタン化ポリエステル樹脂は、
重量平均分子量Mwが好ましくは5000〜30万であ
り、数平均分子量Mnが好ましくは2000〜10万、
特に好ましくは7000〜5万である。重量平均分子量
Mwが、5000未満ではガラス転移温度が著しく低下
し、耐ブロッキング性が悪くなり、また30万を超える
と溶融時における粘度が高くなり、低温定着性が悪化す
る。数平均分子量Mnについても同じことが言える。
重量平均分子量Mwが好ましくは5000〜30万であ
り、数平均分子量Mnが好ましくは2000〜10万、
特に好ましくは7000〜5万である。重量平均分子量
Mwが、5000未満ではガラス転移温度が著しく低下
し、耐ブロッキング性が悪くなり、また30万を超える
と溶融時における粘度が高くなり、低温定着性が悪化す
る。数平均分子量Mnについても同じことが言える。
【0019】所望の物性のウレタン化ポリエステル樹脂
は、ポリ乳酸の製造条件、架橋剤の使用量及び反応条件
を適宜選択することにより得られる。例えば、分子量を
上げるには重合時間を長くする、あるいは減圧度を高め
る等の手段が採られ、ガラス転移温度、軟化点を上げる
には樹脂の分子量を上げるか、または樹脂中のオリゴマ
ー成分を除去する等の手段が採られる。
は、ポリ乳酸の製造条件、架橋剤の使用量及び反応条件
を適宜選択することにより得られる。例えば、分子量を
上げるには重合時間を長くする、あるいは減圧度を高め
る等の手段が採られ、ガラス転移温度、軟化点を上げる
には樹脂の分子量を上げるか、または樹脂中のオリゴマ
ー成分を除去する等の手段が採られる。
【0020】本発明のトナーは、定着性向上のため、さ
らに、主として脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸か
らなる、トナーの軟化点よりも低い融点を有する脂肪族
ポリエステルを添加することが出来る。この主として脂
肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸からなる脂肪族ポリ
エステルは特に限定されないが、ポリブチレンサクシナ
ート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンサクシナ
ート、ポリエチレンアジペート、あるいはこれらに脂肪
族オキシカルボン酸が少量共重合されたものであっても
良い。
らに、主として脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸か
らなる、トナーの軟化点よりも低い融点を有する脂肪族
ポリエステルを添加することが出来る。この主として脂
肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸からなる脂肪族ポリ
エステルは特に限定されないが、ポリブチレンサクシナ
ート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンサクシナ
ート、ポリエチレンアジペート、あるいはこれらに脂肪
族オキシカルボン酸が少量共重合されたものであっても
良い。
【0021】本発明トナーはバインダー樹脂以外に、着
色剤を含有する。更に必要に応じて帯電制御剤等、トナ
ーに使用される種々の添加剤を含有する。着色剤として
は、特に限定されるものではなく、例えば、カーボンブ
ラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染
料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシ
アニングリーン、ハンザイエロー、クロムイエロー、ロ
ーズベンガル、トリアリールメタン系染料、モノアゾ
系、ジスアゾ系染顔料等を挙げることができる。着色剤
の量はバインダー樹脂100重量部に対し3〜20重量
部程度である。
色剤を含有する。更に必要に応じて帯電制御剤等、トナ
ーに使用される種々の添加剤を含有する。着色剤として
は、特に限定されるものではなく、例えば、カーボンブ
ラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染
料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシ
アニングリーン、ハンザイエロー、クロムイエロー、ロ
ーズベンガル、トリアリールメタン系染料、モノアゾ
系、ジスアゾ系染顔料等を挙げることができる。着色剤
の量はバインダー樹脂100重量部に対し3〜20重量
部程度である。
【0022】本発明トナーは、乾式1成分現像剤及び2
成分現像剤のいずれにも使用でき、1成分現像剤に使用
する磁性体としては、フェライト、マグネタイト等をは
じめとする鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す合
金、或いは化合物または強磁性元素を含まないが適当に
熱処理することによって強磁性を示すようになる合金、
例えば、マンガン−銅−アルミニウムあるいはマンガン
−銅−スズ等のマンガンと銅とを含むホイスラー合金と
呼ばれる種類の合金、または二酸化クロム等を挙げるこ
とができる。磁性体は、平均粒径0.3〜30μmの微
粉末の形でバインダー樹脂中に均一に分散される。磁性
体粒子の含有量は、バインダー100重量部当り20〜
70重量部、好ましくは40〜70重量部が望ましい。
成分現像剤のいずれにも使用でき、1成分現像剤に使用
する磁性体としては、フェライト、マグネタイト等をは
じめとする鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す合
金、或いは化合物または強磁性元素を含まないが適当に
熱処理することによって強磁性を示すようになる合金、
例えば、マンガン−銅−アルミニウムあるいはマンガン
−銅−スズ等のマンガンと銅とを含むホイスラー合金と
呼ばれる種類の合金、または二酸化クロム等を挙げるこ
とができる。磁性体は、平均粒径0.3〜30μmの微
粉末の形でバインダー樹脂中に均一に分散される。磁性
体粒子の含有量は、バインダー100重量部当り20〜
70重量部、好ましくは40〜70重量部が望ましい。
【0023】トナーの帯電制御は、バインダー樹脂、着
色剤自体で行っても良いが、必要に応じて帯電制御剤を
併用しても良い。正帯電制御剤として、4級アンモニウ
ム塩、塩基性・電子供与性の有機物質、負帯電制御剤と
して、金属キレート類、含金染料、酸性もしくは電子求
引性の有機物質等を用いることができる。
色剤自体で行っても良いが、必要に応じて帯電制御剤を
併用しても良い。正帯電制御剤として、4級アンモニウ
ム塩、塩基性・電子供与性の有機物質、負帯電制御剤と
して、金属キレート類、含金染料、酸性もしくは電子求
引性の有機物質等を用いることができる。
【0024】帯電制御剤の添加量はバインダー樹脂の帯
電性、着色剤の添加量・分散方法を含めた製造方法、そ
の他の添加剤の帯電性等の条件を考慮した上で決めるこ
とができるが、バインダー樹脂100重量部に対して
0.1〜10重量部が適当である。この他、金属酸化物
等の無機粒子や前記有機物質で表面処理した無機物質を
用いても良い。これら帯電制御剤は、バインダー樹脂中
に混合添加して用いても、トナー粒子表面に付着させた
形で用いても良い。
電性、着色剤の添加量・分散方法を含めた製造方法、そ
の他の添加剤の帯電性等の条件を考慮した上で決めるこ
とができるが、バインダー樹脂100重量部に対して
0.1〜10重量部が適当である。この他、金属酸化物
等の無機粒子や前記有機物質で表面処理した無機物質を
用いても良い。これら帯電制御剤は、バインダー樹脂中
に混合添加して用いても、トナー粒子表面に付着させた
形で用いても良い。
【0025】さらにまた、固体電解質、高分子電解質、
電荷移動錯体、酸化スズ等の金属酸化物等の誘電体、半
導体、あるいは強誘電体、磁性体等を添加しトナーの電
気的性質を制御することができる。この他、トナー中に
は熱特性・物理特性等を調整する目的で各種可塑剤・離
型剤等の助剤を添加することも可能である。その添加量
は、バインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜1
0重量部が適当である。さらに、トナー粒子に対して、
TiO2 、Al2 O3 、SiO2 等の微粉末を添加し、
これらでトナー粒子表面を被覆せしめることによってト
ナーの流動性・耐凝集性の向上を図ることができる。そ
の添加量は、バインダー樹脂100重量部に対して0.
1〜10重量部が好ましい。
電荷移動錯体、酸化スズ等の金属酸化物等の誘電体、半
導体、あるいは強誘電体、磁性体等を添加しトナーの電
気的性質を制御することができる。この他、トナー中に
は熱特性・物理特性等を調整する目的で各種可塑剤・離
型剤等の助剤を添加することも可能である。その添加量
は、バインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜1
0重量部が適当である。さらに、トナー粒子に対して、
TiO2 、Al2 O3 、SiO2 等の微粉末を添加し、
これらでトナー粒子表面を被覆せしめることによってト
ナーの流動性・耐凝集性の向上を図ることができる。そ
の添加量は、バインダー樹脂100重量部に対して0.
1〜10重量部が好ましい。
【0026】本発明のトナーの製造方法には、従来から
用いられている各種トナー製造法が適用できるが、例え
ば一般的製造法として次の例が挙げられる。まず、樹
脂、着色剤(場合により帯電制御剤等)をボールミル、
V型混合機、S型混合機、ヘンシェルミキサー等で均一
に分散する。次いで分散物を双腕ニーダー、加圧ニーダ
等で溶融混練する。該混合物をハンマーミル、ジェット
ミル、ボールミル等の粉砕機で粉砕し、さらに得られた
粉体を風力分級機等で分級する。
用いられている各種トナー製造法が適用できるが、例え
ば一般的製造法として次の例が挙げられる。まず、樹
脂、着色剤(場合により帯電制御剤等)をボールミル、
V型混合機、S型混合機、ヘンシェルミキサー等で均一
に分散する。次いで分散物を双腕ニーダー、加圧ニーダ
等で溶融混練する。該混合物をハンマーミル、ジェット
ミル、ボールミル等の粉砕機で粉砕し、さらに得られた
粉体を風力分級機等で分級する。
【0027】得られたトナーは、キャリアと混合して電
子写真用現像剤を形成させ、従来から実施されている電
子写真法による複写に用いることができる。なお、キャ
リアは、公知の鉄粉、フェライト系キャリア等の磁性物
質またはそれらの表面にコーティングを施したものをト
ナー1部に対して10部〜100部用いることが好まし
い。
子写真用現像剤を形成させ、従来から実施されている電
子写真法による複写に用いることができる。なお、キャ
リアは、公知の鉄粉、フェライト系キャリア等の磁性物
質またはそれらの表面にコーティングを施したものをト
ナー1部に対して10部〜100部用いることが好まし
い。
【0028】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
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、軟化点(Ts)、架橋度の目安とし
てのTHF不溶分の測定は次の測定方法により行った。
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、軟化点(Ts)、架橋度の目安とし
てのTHF不溶分の測定は次の測定方法により行った。
【0029】(1)分子量 分子量の測定は樹脂をTHFに溶解し不溶分を濾過した
後、次の条件下にGPC測定を行ない、得られた保持時
間を基にしてポリスチレンについて既知の保持時間と分
子量の関係から求めたポリスチレン換算分子量である。
分離カラム:以下の三種類のポリスチレン充填カラム
(東ソー(株)製)を順次に三本連結して使用した。 「TSK GEL G−1000H」 「TSK GEL G−2000H」 「TSK GEL G−4000H」 流出液:テトラヒドロフラン 流出速度:1ml/分 流出温度:40℃
後、次の条件下にGPC測定を行ない、得られた保持時
間を基にしてポリスチレンについて既知の保持時間と分
子量の関係から求めたポリスチレン換算分子量である。
分離カラム:以下の三種類のポリスチレン充填カラム
(東ソー(株)製)を順次に三本連結して使用した。 「TSK GEL G−1000H」 「TSK GEL G−2000H」 「TSK GEL G−4000H」 流出液:テトラヒドロフラン 流出速度:1ml/分 流出温度:40℃
【0030】(2)軟化点(Ts) 軟化点の測定は高架式フローテスター(島津フローテス
ター CFT−500形)を用いて行なう。具体的には
重量1.0gの試料を昇温速度3℃/minでプランジ
ャーにより30kgfの荷重をかけ、直径1mm、長さ
10mmのノズルより押し、得られた流出曲線より軟化
点を求める。
ター CFT−500形)を用いて行なう。具体的には
重量1.0gの試料を昇温速度3℃/minでプランジ
ャーにより30kgfの荷重をかけ、直径1mm、長さ
10mmのノズルより押し、得られた流出曲線より軟化
点を求める。
【0031】(3)ガラス転移温度(Tg) ガラス転移温度の測定は、ASTM D3418−82
に準じて行なう。測定装置は例えばDSC7000(真
空理工(株)製)を用いれば良い。 (4)THF不溶分 試験管に試料1gをとり、テトラヒドロフラン(TH
F)100mlに溶解させ250℃で10時間撹拌し
た。濾過にてTHF不溶分をとり、これを風乾後、50
℃で5時間、真空乾燥し、重量を求めた。
に準じて行なう。測定装置は例えばDSC7000(真
空理工(株)製)を用いれば良い。 (4)THF不溶分 試験管に試料1gをとり、テトラヒドロフラン(TH
F)100mlに溶解させ250℃で10時間撹拌し
た。濾過にてTHF不溶分をとり、これを風乾後、50
℃で5時間、真空乾燥し、重量を求めた。
【0032】実施例1 撹拌装置、窒素道入管、加熱装置、温度計、助剤添加口
を備えた容量500mlの反応容器内に、90%DL乳
酸300g、テトラブトキシゲルマニウム240μlを
仕込んだ。容器内容物を撹拌下、窒素ガスを導入し、窒
素ガス雰囲気下180℃で2時間反応させた後、30m
mHgの減圧下、2時間反応させた。引き続いて温度を
220℃とし、20mmHgの減圧下において8時間重
縮合を行ったところ、Mn=4660、Mw=8790
の透明なポリ乳酸が得られた。このポリ乳酸樹脂200
gにヘキサメチレンジイソシアナートの環状3量体32
gを添加し、140℃で反応させて、Mn=9800、
Mw=29630、THF不溶分45重量%、Tg=3
9℃、Ts=118℃のウレタン化ポリ乳酸を得た。
を備えた容量500mlの反応容器内に、90%DL乳
酸300g、テトラブトキシゲルマニウム240μlを
仕込んだ。容器内容物を撹拌下、窒素ガスを導入し、窒
素ガス雰囲気下180℃で2時間反応させた後、30m
mHgの減圧下、2時間反応させた。引き続いて温度を
220℃とし、20mmHgの減圧下において8時間重
縮合を行ったところ、Mn=4660、Mw=8790
の透明なポリ乳酸が得られた。このポリ乳酸樹脂200
gにヘキサメチレンジイソシアナートの環状3量体32
gを添加し、140℃で反応させて、Mn=9800、
Mw=29630、THF不溶分45重量%、Tg=3
9℃、Ts=118℃のウレタン化ポリ乳酸を得た。
【0033】上記の方法で得られたウレタン化ポリ乳酸
樹脂(トナー用樹脂)100重量部に対してカーボンブ
ラック(三菱化学(株)製、#30)6重量部、ポリア
ルキレンワックス(三洋化成(株)製、ビスコール55
0P)3重量部、ニグロシン染料(オリエント化学
(株)製、ボントロンN−04)2重量部を分散混合し
た後、二軸押出機を用いて溶融混練した。冷却後、ハン
マーミルで粗粉砕し、次いで超音速ジェットミル粉砕機
にて微粉砕した。得られた粉体を風力分級機で分級し、
平均粒径10.1μmのトナーAを得た。
樹脂(トナー用樹脂)100重量部に対してカーボンブ
ラック(三菱化学(株)製、#30)6重量部、ポリア
ルキレンワックス(三洋化成(株)製、ビスコール55
0P)3重量部、ニグロシン染料(オリエント化学
(株)製、ボントロンN−04)2重量部を分散混合し
た後、二軸押出機を用いて溶融混練した。冷却後、ハン
マーミルで粗粉砕し、次いで超音速ジェットミル粉砕機
にて微粉砕した。得られた粉体を風力分級機で分級し、
平均粒径10.1μmのトナーAを得た。
【0034】実施例2 撹拌装置、窒素道入管、加熱装置、温度計、助剤添加口
を備えた容量500mlの反応容器内に、90%DL乳
酸300g、テトラブトキシゲルマニウム240μlを
仕込んだ。容器内容物を撹拌下、窒素ガスを導入し、窒
素ガス雰囲気下180℃で2時間反応させた後、30m
mHgの減圧下、2時間反応させた。引き続いて温度を
220℃とし、20mmHgの減圧下において10時間
重縮合を行ったところ、Mn=8260、Mw=235
20の透明なポリ乳酸が得られた。このポリ乳酸樹脂2
00gにリジントリイソシアナート3量体20gを添加
し、140℃で反応させて、Mn=13200、Mw=
31020、THF不溶分30重量%、Tg=41℃、
Ts=124℃のウレタン化ポリ乳酸を得た。上記の方
法で得られたウレタン化ポリ乳酸樹脂(トナー用樹脂)
100重量部を用い実施例1と同様にして混練・粉砕・
分級を行ない、平均粒径10.1μmのトナーBを得
た。
を備えた容量500mlの反応容器内に、90%DL乳
酸300g、テトラブトキシゲルマニウム240μlを
仕込んだ。容器内容物を撹拌下、窒素ガスを導入し、窒
素ガス雰囲気下180℃で2時間反応させた後、30m
mHgの減圧下、2時間反応させた。引き続いて温度を
220℃とし、20mmHgの減圧下において10時間
重縮合を行ったところ、Mn=8260、Mw=235
20の透明なポリ乳酸が得られた。このポリ乳酸樹脂2
00gにリジントリイソシアナート3量体20gを添加
し、140℃で反応させて、Mn=13200、Mw=
31020、THF不溶分30重量%、Tg=41℃、
Ts=124℃のウレタン化ポリ乳酸を得た。上記の方
法で得られたウレタン化ポリ乳酸樹脂(トナー用樹脂)
100重量部を用い実施例1と同様にして混練・粉砕・
分級を行ない、平均粒径10.1μmのトナーBを得
た。
【0035】実施例3 撹拌装置、窒素道入管、加熱装置、温度計、助剤添加口
を備えた容量500mlの反応容器内に、DL−ラクチ
ド300g、ラウリルアルコール0.15g、オクチル
酸錫0.6gを仕込んだ。容器内容物を撹拌下、窒素ガ
スを導入し、窒素ガス雰囲気下、190℃、100mm
Hgの減圧下において2時間反応を行ったところ、Mn
=55500、Mw=118000の透明なポリ乳酸が
得られた。このポリ乳酸樹脂200gにリジントリイソ
シアナート3量体25gを添加し、140℃で反応させ
て、Mn=78000、Mw=226020、THF不
溶分40%、Tg=50℃、Ts=131℃のウレタン
化ポリ乳酸を得た。上記の方法で得られたウレタン化ポ
リ乳酸樹脂(トナー用樹脂)100重量部を用い実施例
1と同様にして混練・粉砕・分級を行ない平均粒径1
0.3μmのトナーCを得た。
を備えた容量500mlの反応容器内に、DL−ラクチ
ド300g、ラウリルアルコール0.15g、オクチル
酸錫0.6gを仕込んだ。容器内容物を撹拌下、窒素ガ
スを導入し、窒素ガス雰囲気下、190℃、100mm
Hgの減圧下において2時間反応を行ったところ、Mn
=55500、Mw=118000の透明なポリ乳酸が
得られた。このポリ乳酸樹脂200gにリジントリイソ
シアナート3量体25gを添加し、140℃で反応させ
て、Mn=78000、Mw=226020、THF不
溶分40%、Tg=50℃、Ts=131℃のウレタン
化ポリ乳酸を得た。上記の方法で得られたウレタン化ポ
リ乳酸樹脂(トナー用樹脂)100重量部を用い実施例
1と同様にして混練・粉砕・分級を行ない平均粒径1
0.3μmのトナーCを得た。
【0036】以上、トナーA〜Cを用いて以下の試験を
行った。 定着テスト:未定着のトナーを400mm/secの定
着ローラーに通紙し、定着する下限温度とホットオフセ
ットが発生する温度を調べた。 耐ブロッキングテスト:トナーに一定荷重を加え、放置
した後のブロッキング性の良否を判定した。 こすり残存率テスト:種々の付着量を有する未定着トナ
ーを150℃、400mm/secの定着ローラーに通
紙後、こすり試験を行った。こすり残存率を下式より求
め、その最小値を最低こすり残存率と定義した。
行った。 定着テスト:未定着のトナーを400mm/secの定
着ローラーに通紙し、定着する下限温度とホットオフセ
ットが発生する温度を調べた。 耐ブロッキングテスト:トナーに一定荷重を加え、放置
した後のブロッキング性の良否を判定した。 こすり残存率テスト:種々の付着量を有する未定着トナ
ーを150℃、400mm/secの定着ローラーに通
紙後、こすり試験を行った。こすり残存率を下式より求
め、その最小値を最低こすり残存率と定義した。
【0037】
【数1】
【0038】結果を表1に示す。
【0039】
【表1】
【0040】
【発明の効果】本発明により、低温定着性、定着強度、
耐オフセット性および耐ブロッキング性に優れた生分解
性トナーを得ることができる。
耐オフセット性および耐ブロッキング性に優れた生分解
性トナーを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山岡 弘明 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内
Claims (7)
- 【請求項1】 ポリ乳酸を3官能以上の多価イソシアナ
ートにより架橋して得られるウレタン化ポリエステル樹
脂および着色剤を含有することを特徴とする静電荷像現
像用トナー。 - 【請求項2】 該ポリ乳酸の数平均分子量が2000以
上であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現
像用トナー。 - 【請求項3】 該ウレタン化ポリエステル樹脂が乳酸成
分を50〜99.9重量%、3官能以上の多価イソシア
ナート成分を0.1〜50重量%含有することを特徴と
する請求項1または2に記載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項4】 該ウレタン化ポリエステル樹脂のテトラ
ヒドロフラン不溶分が10〜80重量%であることを特
徴とする請求項1乃至3に記載の静電荷像現像用トナ
ー。 - 【請求項5】 該ウレタン化ポリエステル樹脂のガラス
転移温度が30〜80℃であり、軟化点が60〜170
℃であることを特徴とする請求項1乃至4に記載の静電
荷像現像用トナー。 - 【請求項6】 該ポリ乳酸が乳酸の脱水重縮合により得
られたものであることを特徴とする請求項1乃至5に記
載の静電荷像現像用トナー。 - 【請求項7】 該ポリ乳酸がラクチドの開環反応により
得られたものであることを特徴とする請求項1乃至5に
記載の静電荷像現像用トナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9092796A JPH09281746A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 静電荷像現像用トナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9092796A JPH09281746A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 静電荷像現像用トナー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09281746A true JPH09281746A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14012078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9092796A Pending JPH09281746A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 静電荷像現像用トナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09281746A (ja) |
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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