JPH10232505A

JPH10232505A - トナー用離型剤

Info

Publication number: JPH10232505A
Application number: JP5385897A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Ochiai; 茂男落合; Tomohisa Kato; 智久加藤
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱定着型の複写機もしくはプリンターに用
いる低温定着性、耐ホットオフセット性および流動性に
優れたトナー用離型剤の提供。【解決手段】下記一般式（１）で表されるケトン化合
物からなるトナー用離型剤。〔式中、Ｒ１，Ｒ２は脂肪族または芳香族炭化水素であ
り、Ｒ１とＲ２の合計炭素数は１６〜９０である。〕

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真トナー用離
型剤に関する。さらに詳しくは加熱定着型の複写機もし
くはプリンターに用いる低温定着性、耐ホットオフセッ
ト性、保存性および流動性に優れたトナー用離型剤に関
する。

【０００２】

【従来の技術】粉体の乾式トナーによる電子写真用プロ
セスでは紙等の上に転写されたトナーを定着するため
に、接触加熱型定着器（ヒートロールを用いる方法、加
熱体と紙等の間にフィルムまたはベルトを介する方法
（例えば特開平４−７０６８８号公報および特開平４−
１２５５８号公報））が広く採用されている。この方法
では、低温度でのヒートロール表面、フィルムまたはベ
ルトへのオフセットが発生する温度（以下ＣＯＴと略
す）は低いことが望ましく、また、高温度でのヒートロ
ール表面、フィルムまたはベルトへのオフセットが発生
する温度（以下ＨＯＴと略す）は高いことが望ましい。
好適なＣＯＴ、ＨＯＴを得るため、バインダー樹脂の分
子量分布を広くする方法が多く提案されている（例えば
特開昭６１−２１５５５８号公報）が、さらにバインダ
ー樹脂に離型剤として特定の分子量範囲の低分子量ポリ
プロピレン系樹脂を添加することが有効であることが知
られている。（例えば特公昭５２−３３０４号公報）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
コピー速度の高速化、低エネルギー定着化の要求に対し
て、トナーをより低い温度で定着することが要望されて
おり、このため、ＣＯＴをより低くすることが必要とさ
れている。この目的のために低分子量ポリプロピレン系
樹脂の分子量をより低くして融点をより低くすることが
有効であるが、一方トナーの流動性が低下し、さらにキ
ャリヤーへのフィルミング物の付着量が増える等の問題
がある。あるいは、カルナバワックス等の天然ワックス
の使用（特開平４−３６２９５３）、脂肪酸エステル、
脂肪酸アミド等の合成ワックスの使用（特開昭５６−１
４４４３６）が提案されている。これらは低融点ではあ
るが、カルナバワックス等の天然ワックスでは価格、品
質の安定性等から問題があり、脂肪酸エステル、脂肪酸
アミド等の合成ワックスではトナー保存性が悪くなる等
の問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記の欠点の
ない、優れたＣＯＴ、ＨＯＴを示すトナー用離型剤につ
いて鋭意検討した結果本発明に到達した。すなわち本発
明は、下記一般式（１）で表されるケトン化合物からな
るトナー用離型剤である。〔式中、Ｒ１，Ｒ２は脂肪族または芳香族炭化水素であ
り、Ｒ１とＲ２の合計炭素数は１６〜９０である。〕

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳述する。一般式
（１）において、Ｒ１、Ｒ２は脂肪族または芳香族炭化
水素であり、Ｒ１とＲ２の合計炭素数は通常１６〜９０
であり、好ましくは２０〜９０、さらに好ましくは３０
〜９０である。合計炭素数が１６未満では融点が低く保
存性が悪くなる。また合計炭素数が９０を超えるとトナ
ーバインダーとの相溶性が悪くなりトナー粉砕時にトナ
ーから抜け落ち、低温定着性が悪くなる。脂肪族炭化水
素基としては炭素数１〜５０のアルキル基、炭素数１〜
５０のアルケニル基が挙げられ、具体例としてメチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、ヘプチル基、（イソ）オクチル基、ノニル
基、（イソ）デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、
ヘプタデシル基、オクタデシル基、ドコシル基、オクタ
コシル基、ヘキサトリアコンチル基、ヘキサトリアコン
チル基、ヘキサテトラコンチル基、ブテニル基、ペンテ
ニル基、ヘキセニル基、オクテニル基、ノネニル基、ド
デセニル基、オクタデセニル基、ドコセニル基、オクタ
コセニル基等が挙げられる。芳香族炭化水素基としては
フェニル基、炭素数１〜５０のアルキル基を有するアル
キルフェニル基が挙げられ、具体例としてメチルフェニ
ル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチル
フェニル基、ペンチルフェニル基、（イソ）ヘキシルフ
ェニル基、ヘプチルフェニル基、（イソ）オクチルフェ
ニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、オクタ
デシルフェニル基等が挙げられる。これらのうちＲ１と
して好ましいものは炭素数１〜５０の直鎖アルキル基で
あり、Ｒ２として好ましいものは炭素数１〜５０の直鎖
アルキル基、フェニル基または炭素数１〜５０の直鎖ア
ルキル基を有するアルキルフェニル基である。ケトン化
合物の例としてはメチルトリコシルケトン、ペンチルオ
クタデシルケトン、ヘキサデシルヘプタデシルケトン、
ジヘプタデシルケトン、ヘキセニルトリデシルケトン、
オクテニルトリデシルケトン、デシルトリデシルケト
ン、フェニルヘプタデシルケトン、３メチルフェニルヘ
プタデシルケトン、３エチルフェニルステアロイルケト
ン等が挙げられる。

【０００６】一般式（１）で表せるケトン化合物は通常
５０〜１１０℃の融点を有している。このためトナー用
離型剤として使用されたとき、室温では比較的硬い固体
状であるため、トナー保管時の保存性や流動性に優れ、
５０℃以上に加熱されると速やかに溶融して液状となる
ため、定着温度の低下効果に極めて優れかつ優れた耐ホ
ットオフセット性を示す。

【０００７】本発明のケトン系トナー用離型剤は、単独
または、他の離型剤と併用して使用することができる。
併用する他の離型剤としては、ポリオレフィン樹脂、脂
肪酸金属塩、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、アルキレ
ンビス脂肪酸アミド、多価アルコールのエステル、高級
脂肪酸、高級アルコール、パラフィンワックス、炭化水
素ワックス、フィッシャートロプシュワックス、カルナ
バワックス、モンタンワックス等が挙げられる。好まし
くは数平均分子量２，０００〜１０，０００のポリオレ
フィン樹脂であり、さらに好ましくはポリプロピレン、
エチレンプロピレン共重合体およびポリエチレンであ
る。

【０００８】本発明のケトン系トナー用離型剤は、トナ
ー製造時にトナーバインダー等他の成分と共に加えて用
いることも、また該トナーバインダーに予め混練・混合
した形で用いることもできる。該トナーバインダーとし
ては例えば、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂およ
びこれらの複合系が挙げられる。

【０００９】スチレン系樹脂としては単官能性スチレン
系モノマー、（メタ）アクリル系モノマー、および必要
によりその他の単官能性や多官能性モノマーを重合開始
剤を用いて重合してなる樹脂が挙げられる。

【００１０】スチレン系モノマーとしてはスチレン、ア
ルキルスチレン（たとえばα−メチルスチレン、Ｐ−メ
チルスチレン）等が挙げらる。これらのうち好ましいも
のはスチレンである。

【００１１】（メタ）アクリル系モノマーとしてはアル
キル（メタ）アクリレート［アルキルの炭素数が１〜１
８のもので、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メ
タ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−
エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メ
タ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート
等］、ヒドロキシル基含有（メタ）アクリレート［ヒド
ロキシルエチル（メタ）アクリレート等］、アミノ基含
有（メタ）アクリレート［ジメチルアミノエチル（メ
タ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アク
リレート等］、ニトリル基含有（メタ）アクリル化合物
［アクリロニトリル等］、（メタ）アクリル酸等を挙げ
ることができる。これらのうち好ましいものは、アルキ
ル（メタ）アクリレートおよびニトリル基含有（メタ）
アクリル化合物であり、アルキル（メタ）アクリレート
のうち特に好ましいものはメチル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アク
リレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、
ラウリル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸お
よびこれらの２種以上の混合物である。ニトリル基含有
（メタ）アクリル化合物のうち、特に好ましいものはア
クリロニトリルである。

【００１２】その他のモノマーとしては、ビニルエステ
ル（たとえば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等）、脂
肪族炭化水素系モノマー（ブタジエン等）を挙げること
ができる。多官能性モノマーとしては、ジビニルベンゼ
ン、ジビニルトルエン、エチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）ア
クリレート、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付
加物のジ（メタ）アクリレート等を挙げることができ
る。多官能性モノマーを使用する場合、好ましいものは
ジビニルベンゼンおよび１，６−ヘキサンジオールジア
クリレートである。

【００１３】上記に例示したスチレン系樹脂の重合は、
通常溶液重合もしくは懸濁重合にて行われるが、溶液重
合が好ましい。溶液重合の場合、溶媒としては芳香族炭
化水素系溶媒（トルエン、キシレン等）、塩素系溶媒
（クロロホルム、四塩化炭素、二塩化エチレン、四塩化
エチレン等）、エーテル系溶媒およびこれらの二種以上
の混合溶媒が挙げられる。溶媒の使用量はモノマーの合
計重量に対して通常１，０００％以下、好ましくは４０
０％以下である。溶媒の使用量が１，０００％を越える
と生産効率が低くなる。

【００１４】また重合には通常重合開始剤が使用され、
この重合開始剤としてはアゾ系開始剤（アゾビスイソブ
チロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等）、過酸
化物系開始剤（ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイル
パーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ．−ブチルパーオキサイ
ド、ｔｅｒｔ．−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミ
ルパーオキサイド、ｔｅｒｔ．−ブチルパーオキシベン
ゾエート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ．−ブチルパーオキ
シ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等）が挙げ
られる。

【００１５】重合反応は通常窒素等の不活性気体の雰囲
気下で行われる。重合温度は通常５０〜２５０℃、好ま
しくは７０〜２３０℃である。温度が５０℃より低いと
重合開始剤の開始能が低くなる。２５０℃を越えるとポ
リマーの分解が顕著となる。反応時間は他の条件に左右
されるが、通常１〜５０時間、好ましくは２〜１０時間
である。反応時間が１時間より短いと反応のコントロー
ルが難しいケースが多く、５０時間を越えると経済的に
不利である。重合に使用した溶剤は重合後脱溶剤する。
脱溶剤は常圧もしくは減圧下で行われる。

【００１６】本発明に係わるスチレン系樹脂の重量平均
分子量は通常、２，０００〜１，０００，０００、好ま
しくは３，０００〜４００，０００であり、Ｔｇは通常
４０〜８０℃、好ましくは４５〜７０℃である。Ｔｇが
４０℃未満ではトナーにしたときの保存性が不良とな
り、８０℃を越えるとＭＦＴが高くなりトナーとしての
実用に耐えない。

【００１７】また、ポリエステル系樹脂としては、例え
ば多価アルコールと多塩基酸との縮重合物が挙げられ
る。多価アルコ−ルとしては（１）エチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、１，２ープロピレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、１，６ーヘキサンジオール等の脂肪族グリコール類
およびこれらのアルキレンオキサイド［エチレンオキサ
イド（以下ＥＯと略す）、プロピレンオキサイド（以下
ＰＯと略す）等］付加物（２）ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、ピ
ロガロール、ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＦ、ビスフェノールスルホン等）および水
素添加ビスフェノール類にアルキレンオキサイド（ＥＯ
および／またはＰＯ）を付加させたフェノール系グリコ
ール類（３）グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメ
チロールエタン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリ
トール、ジグリセリン、α−メチルグルコシド、ソルビ
トール、キシリット、マンニット、グルコース、フラク
トース、ショ糖等の３〜８価のアルコール類およびそれ
らのアルキレンオキサイド付加物（４）アルカノールアミン（トリエタノールアミン、
トリプロパノールアミン等）、アルキレンジアミン（炭
素数２〜６）［エチレンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミン等］、ポリアルキレン（アルキレンの炭素数２〜
６）ポリアミン［ジエチレントリアミン、トリエチレン
トリアミン等］、芳香族アミン（アニリン、フェニレン
ジアミン、ジアミノトルエン、キシリレンジアミン、メ
チレンジアニリン、ジエチルトリレンジアミン、ジフェ
ニルエーテルジアミン等）、脂環式アミン（イソホロン
ジアミン、シクロヘキシルメタンジアミン、シクロヘキ
シレンジアミン等）、複素環式アミン（ピペラジン、ア
ミノエチルピペラジン、その他特公昭５５ー２１０４４
号公報記載の物等）等にアルキレンオキサイド（ＥＯお
よび／またはＰＯ）を付加させたアミノ基含有多価アル
コール類およびこれらの２種以上の混合物が挙げられ
る。これらの中で好ましいものは、エチレングリコール、ネ
オペンチルグリコールおよびビスフェノール類（とくに
ビスフェノールＡ）にアルキレンオキサイドを２〜３モ
ル付加させたものおよびこれらの２種以上の混合物であ
り、特に好ましくはビスフェノールＡのアルキレンオキ
サイドを２〜３モル付加させたもの、ネオペンチルグリ
コールおよびこれらの２種以上の混合物である。

【００１８】多塩基酸としては（１）コハク酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン
酸、アゼライン酸、メサコン酸、シトラコン酸、セバチ
ン酸、グルタコン酸、アジピン酸、マロン酸、フタール
酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサン
ジカルボン酸、オクチルコハク酸、ドデセニルコハク酸
等の二塩基酸（２）トリメリット酸、１，２，４−シクロヘキサン
ジカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン
酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−
ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２
−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、ピロメリ
ット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、シクロペン
タジエンテトラカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキ
シル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボ
ン酸等の３価以上の多塩基酸およびこれらの酸の無水
物、低級アルキルエステル等が挙げられる。その他リノ
レイン酸の二量体、三量体等の重合脂肪酸も使用でき
る。これらの中では、コハク酸、マレイン酸、フマール酸、
フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸およびオ
クチルコハク酸、ドデセニルコハク酸に代表されるアル
キルまたはアルケニル（炭素数４〜１８）コハク酸が好
ましい。以上例示したポリエステル系樹脂としては、線
状型のものが好ましいが、トリメチロールプロパン等の
３価以上のアルコールおよび／またはトリメリット酸等
の３価以上の多塩基酸を少量（多価アルコールおよび多
塩基酸中に通常１〜３０モル％、好ましくは２〜１０モ
ル％）用いて得られる分岐型のものも使用することがで
きる。また、多価アルコールと多塩基酸に加え、ヘキサ
メチレンジアミン、メチレンジアミン等のポリアミン類
を少量用いて製造されるアミド結合含有のポリエステル
系樹脂も、本発明に係わるポリエステル系樹脂として使
用することができる。

【００１９】ポリエステル化反応は必要によりエステル
化触媒（例えば酸化亜鉛、酸化第一錫、ジブチル錫オキ
サイド、ジブチル錫ジラウレート、テトラブチルチタネ
ート等）の存在下、通常１５０〜２５０℃の任意の温度
で行うことができる。また、反応は常圧または減圧下、
さらに不活性ガスや溶媒（例えば、トルエン、キシレン
等）の存在下または不存在下に行うことができる。

【００２０】このポリエステル系樹脂のＴｇは通常４０
〜８０℃であり、４５〜７０℃であることが好ましい。
Ｔｇが４０℃未満ではトナーにしたときの保存性が不良
となり、８０℃を越えるとＭＦＴが高くなりトナーとし
ての実用に耐えない。

【００２１】スチレン系樹脂とポリエステル系樹脂の複
合系としては、例えば、（１）スチレン系樹脂とポリエステル系樹脂を均一混
合したもの。（２）ポリエステル系樹脂存在下でスチレン系モノマ
ーを重合したもの。（３）スチレン系樹脂存在下でポリエステル系樹脂を
重合したもの。等が挙げられる。これらのトナーバインダーのうち複合
系トナーバインダーにケトン系離型剤を加えることが好
ましい。

【００２２】本発明のトナー用離型剤の用途となる電子
写真トナーの処方を例示すると、トナーの重量に基づい
てトナーバインダーを通常５０〜９５％、離型剤を通常
１〜３０％、公知の着色材料（カーボンブラック、鉄
黒、ベンジジンイエロー、キナクリドン、ローダミン
Ｂ、フタロシアニン等）を通常５〜１０％、荷電調整剤
（ニグロシン、四級アンモニウム円等）を通常１〜５％
および磁性粉（鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属
の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト
等の化合物）を通常０〜５０％用いる処方、が挙げられ
る。

【００２３】電子写真トナーの製法を例示すると、前記
処方における各成分や上記の種々の添加剤を乾式ブレン
ドした後、溶融混練、粗粉砕、ジェット粉砕機等を用い
て微粉化の工程を経て、最終的に分級することにより粒
径が通常５〜２０ミクロンのトナーを得る製法が挙げら
れる。

【００２４】この電子写真トナーは、必要に応じて鉄
粉、ガラスビーズ、ニッケル粉、フェライト等のキャリ
アー粒子と混合されて電気的潜像の現像剤として用いる
ことができる。また粉体の流動性改良のために疎水性コ
ロイダルシリカ微粉末を用いることもできる。この電子
写真トナーを支持体（紙、ポリエステルフィルム等）に
定着する方法としては、公知の熱ロール定着方法が適用
できる。

【００２５】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれにより限定されるものではない。

【００２６】実施例１ジヘプタデシルケトン（日本化成（株）製）を用いて以
下の方法により電子写真トナーを作製し、さらに電子写
真現像剤を作製した。部はいずれも重量部を現す。トナー作製法スチレン・アクリレート・アクリロニトリル共重合体／ポリエステル複合トナーバインダー１００部（数平均分子量：４，０００、重量平均分子量：２００，０００、ガラス転移点：５８℃）ジヘプタデシルケトン（日本化成（株）製）４部カーボンブラックＭＡ−１００８部（三菱化成工業（株）製）アイゼンスピロンブラックＴＲＨ１部（保土谷化学工業（株）製）上記配合物を粉体ブレンドした後、ラボプストミルで１
３０℃ｘ７０ｒｐｍで３０分間混練し、得られた混練物
をジェットミルＰＪＭ１００（日本ニューマチック社
製）で微粉砕した。気流分級機ＭＤＳ（日本ニューマチ
ック社製）を用い微粉砕物から５μｍ以下の微粉をカッ
トした。得られた粉体５０部にアエロジルＲ９７２（日
本アエロジル社製）０．１５部を均一混合してトナーを
得た。現像剤作製法上記トナー３０部と電子写真用キャリアー鉄粉（パウダ
ーテック（株）製Ｆ−１００）８００部とを混合して電
子写真現像剤（１）を得た。

【００２７】実施例２ジヘプタデシルケトンをオクタデカノフェノン（Ａｌｄ
ｒｉｃｈ製）にする以外実施例１と同様の方法で電子写
真現像剤（２）を得た。

【００２８】実施例３ジヘプタデシルケトンの他に低分子量ポリプロピレン
（数平均分子量：３０００）を１部添加する以外実施例
１と同様の方法で電子写真現像剤（３）を得た。

【００２９】比較例１ジヘプタデシルケトンを低分子量ポリプロピレン（数平
均分子量：３０００）にする以外実施例１と同様の方法
で電子写真現像剤（４）を得た。

【００３０】比較例２ジヘプタデシルケトンを２ヘキサデカノン（Ａｌｄｒｉ
ｃｈ製）にする以外実施例１と同様の方法で電子写真現
像剤（５）を得た。

【００３１】試験結果電子写真現像剤（１）〜（５）について、市販複写機
（（株）シャープ製ＡＲ−５０３０）を用いて紙上にト
ナー像を転写し、転写された紙上のトナーを外部定着機
を使用して、Ａ４紙１０枚／分のスピードで定着テスト
を行った。テスト結果は表１に示した通りである。

【００３２】

【表１】

【００３３】ＣＯＴコールドオフセットが発生するヒートローラーの温度。ＨＯＴホットオフセットが発生するヒートローラーの温度。トナー嵩密度ホソカワミクロン社製パウダーテスターを用いて測定し
た。（数値が大きいほど、トナーの流動性が良い）トナー保存性トナーを５０℃にて８時間放置した後、ホソカワミクロ
ン社製パウダーテスターを用いて測定した。（数値が小
さいほど、保存性が良い）

【００３４】本発明の離型剤を使用することにより、低
温定着性、耐ホットオフセット性、保存性に優れ、かつ
トナーの流動性に優れた電子写真用現像剤を得ることが
できる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の離型剤を電子写真用トナーに使
用したとき、耐ホットオフセット性、保存性に優れるの
みならず、従来低分子量ポリプロピレンを用いた場合に
避けられなかったトナーの流動性を低下させることな
く、低温定着性を飛躍的に向上させることができ、その
有用性は極めて高い。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で表されるケトン化合
物からなるトナー用離型剤。〔式中、Ｒ１，Ｒ２は脂肪族または芳香族炭化水素であ
り、Ｒ１とＲ２の合計炭素数は１６〜９０である。〕
【請求項２】一般式（１）において、Ｒ１は炭素数１
〜５０の直鎖アルキル基であり、Ｒ２は炭素数１〜５０
の直鎖アルキル基、フェニル基または炭素数１〜５０の
直鎖アルキル基を有するアルキルフェニル基であり、Ｒ
１とＲ２の合計炭素数は１６〜９０である請求項１記載
のトナー用離型剤。
【請求項３】請求項１または２記載のトナー用離型
剤、トナーバインダー及び着色剤からなるトナー組成
物。
【請求項４】さらに、数平均分子量２，０００〜１
０，０００の低分子量ポリオレフィンを含有してなる請
求項３記載のトナー組成物。