JPH1090940A - 熱定着型電子写真用現像材 - Google Patents

熱定着型電子写真用現像材

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JPH1090940A
JPH1090940A JP18611497A JP18611497A JPH1090940A JP H1090940 A JPH1090940 A JP H1090940A JP 18611497 A JP18611497 A JP 18611497A JP 18611497 A JP18611497 A JP 18611497A JP H1090940 A JPH1090940 A JP H1090940A
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JP
Japan
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ethylene
olefin
olefin copolymer
methyl
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Application number
JP18611497A
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English (en)
Inventor
Hideo Toyoda
英雄 豊田
Hidenori Sakai
英紀 酒井
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 離型性、特に低エネルギー定着時の離型性、
耐ブロッキング性および定着性に優れ、さらにオフセッ
ト現象がなく、かつキャリア、感光体、加熱ローラー等
を汚染することもなく、このため静電トナーの主成分と
して好適に用いることができる熱定着型電子写真用現像
材を提供する。 【解決手段】 結着樹脂(A)と着色剤(B)と滑剤
(C)とを含有する熱定着型電子写真用現像材におい
て、滑剤(C)が、エチレン95〜99モル%、α−オ
レフィン1〜5モル%を含有する共重合体であって、メ
タロセン触媒(D)の存在下にエチレンとα−オレフィ
ンとを共重合して得られるエチレン・α−オレフィン共
重合体であるか、またはメタロセン触媒(D)の存在下
に重合して得られたエチレンとα−オレフィンとの共重
合体を加熱減成して得られるエチレン・α−オレフィン
共重合体である熱定着型電子写真用現像材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は静電トナーの主成分
として好適に用いられる熱定着型電子写真用現像材に関
し、さらに詳しくは熱定着時の離型性、耐ブロッキング
性および定着性に優れるとともに、オフセット現象がな
く、またキャリア、感光体、加熱ローラー等を汚染する
ことがないトナーを得ることができる熱定着型電子写真
用現像材に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真用現像材は静電トナーとも称さ
れ、静電的電子写真において帯電露光により形成された
潜像を現像し、可視画像を形成するために用いられる現
像材料である。この静電トナーは、樹脂中にカーボンブ
ラック、他の顔料等の着色剤を分散させてなる帯電性微
粉末である。静電トナーは、鉄粉、ガラス粒子等のキャ
リアと共に用いられる乾式二成分系トナー、イソパラフ
ィン等の有機溶媒を用いて分散系とした湿式トナー、お
よび磁性微粉末が分散された乾式一成分系トナーに大別
されている。
【0003】ところで静電トナーにより感光体上に現像
されて得られた画像は、紙に転写された後に、また感光
層を形成された紙において直接現像により得られた画像
はそのままで、熱や溶媒蒸気によって定着される。これ
らの中でも、加熱ローラーによる定着は、接触型の定着
法であるため、熱効率が高く、比較的低温の熱源によっ
ても確実に画像を定着することができ、さらに高速複写
に適しているなどの長所を有している。
【0004】特に近年、電子写真の利用範囲が広がり、
従来よりも低エネルギーで静電トナーを定着させる必要
性が増大している。例えば、家庭用機器への電子写真の
進出が進むにつれて、加熱ローラー部の消費電力の低減
が要求されている。また、コンピュータ等の高速機器の
出力端末に使用されるトナーとしては、高速定着性の向
上も要求されている。
【0005】しかし、加熱ローラー等の加熱体を接触さ
せて画像を定着させる場合、従来の静電トナーを使用す
るとオフセット現象、すなわち加熱体に静電トナーの一
部が付着して後続の画像部分に転写される現象が生ずる
ことがある。特に、加熱ローラーの温度が低いと、静電
トナーが十分に軟化せず、印字用紙やフィルムへの定着
性が低下すると同時に、オフセット現象が生じ易い。ま
た、高速で複写する場合、定着効果および定着速度を向
上させるために加熱体を高温にすると、オフセット現象
を生じる原因となりやすい。そのため、例えば加熱ロー
ラーの表面にシリコーン油を含浸させたり、あるいはシ
リコーン油を加熱ローラー表面に供給する等の方法によ
ってオフセット現象の解消が図られているが、逆に加熱
ローラーの汚れの原因となる等の問題が生じることがあ
る。
【0006】また、静電トナーの成分である結着樹脂と
して、各種の熱可塑性樹脂が用いられ、特に低分子量の
スチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体は、帯
電性が良好で、100℃前後の適度な軟化点を有するた
め定着が容易であり、また感光体の洗浄が容易で汚染が
少なく、低吸湿性であるほか、着色剤としてのカーボン
ブラックとの混合性がよく、さらに粉砕し易い等の長所
を有するため、広く使用されている。しかし、この低分
子量のスチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体
を結着樹脂として用いる従来の静電トナーも、低温の加
熱ローラーによる定着、あるいは高速複写においては、
オフセット現象を生じ易いなどの問題があった。
【0007】このような問題を解決するため、静電トナ
ーにポリオレフィンワックスを離型剤として配合するこ
とが提案されている(特公昭52−3304号公報、同
52−3305号公報、同57−52574号公報、同
58−58664号公報、特開昭58−59455号公
報)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ポリオレフィンワックスを離型剤として添加した静電ト
ナーにおいても、近年の低エネルギー定着条件において
は、良好な定着性が発揮されず、このためオフセット現
象を防止するまでには至っていない。その他にも、例え
ばポリオレフィンワックスを添加したトナーは、耐ブロ
ッキング性が低下し、トナーカートリッジ内でトナーの
ブロッキングが生じ、トナーカートリッジから感光体上
へトナーが供給されなくなるという別の問題が生ずる場
合もある。
【0009】さらにフィルミング現象、すなわちポリオ
レフィンワックス中に含まれる低結晶性物質が、キャリ
ア、感光体、加熱ローラー等の表面に付着する現象が起
こり、感光体上への静電潜像の形成や、トナーの帯電に
悪影響を及ぼし、得られる画像が著しく乱れるという問
題が生ずることもある。
【0010】本発明の課題は、離型性、特に低エネルギ
ー定着時の離型性に優れるとともに、耐ブロッキング性
および定着性に優れ、さらにオフセット現象がなく、か
つキャリア、感光体、加熱ローラー等を汚染することも
なく、このため静電トナーの主成分として好適に用いる
ことができる熱定着型電子写真用現像材を提供すること
にある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは鋭意研究の結果、静電トナー中に添加
するワックスとして、メタロセン触媒を用いて重合した
特定のエチレン・α−オレフィン共重合体を使用するこ
とによって、上記課題を解決することができることを見
出し、本発明に到達した。
【0012】すなわち、本発明は次の熱定着型電子写真
用現像材である。 (1)結着樹脂(A)と着色剤(B)と滑剤(C)とを
含有する熱定着型電子写真用現像材において、前記滑剤
(C)が、エチレンから導かれる構造単位95〜99モ
ル%、α−オレフィンから導かれる構造単位1〜5モル
%を含有するエチレン・α−オレフィン共重合体であっ
て、メタロセン触媒(D)の存在下にエチレンとα−オ
レフィンとを共重合して得られるエチレン・α−オレフ
ィン共重合体であるか、またはメタロセン触媒(D)の
存在下に重合して得られたエチレンとα−オレフィンと
の共重合体を加熱減成して得られるエチレン・α−オレ
フィン共重合体であることを特徴とする熱定着型電子写
真用現像材。 (2)α−オレフィンがプロピレン、4−メチルペンテ
ン−1、ヘキセン−1およびオクテン−1からなる群か
ら選ばれる1種または2種である上記(1)記載の熱定
着型電子写真用現像材。 (3)滑剤(C)として用いるエチレン・α−オレフィ
ン共重合体の重量平均分子量(Mw)が500〜180
00である上記(1)または(2)記載の熱定着型電子
写真用現像材。
【0013】本発明の熱定着型電子写真用現像材(以
下、単に現像材という場合がある)の(A)成分である
結着樹脂としては、着色剤(B)を紙やフィルムに定着
させて、形成された画像を長期間維持できる樹脂であっ
て、帯電性、定着性および着色剤(B)との混和性など
が良好で、適当な軟化点(100℃前後)を有する樹脂
であれば、いずれのものでも使用でき、特に制限されな
い。このような樹脂としては、従来よりこの種の熱定着
型電子写真用現像材に用いられている熱可塑性樹脂、あ
るいはこれらとほぼ同等の特性を有する樹脂が使用でき
る。
【0014】結着樹脂(A)の具体的なものとしては、
例えばスチレン系重合体、ケトン樹脂、マレイン酸樹
脂、脂肪族ポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル樹
脂、クマロン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、テ
ルペン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリブチルメタク
リレート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリブタジエン、エチレン・酢酸ビニル共重合体
等からなるものがあげられる。これらの結着樹脂(A)
は1種単独で使用することもできるし、2種以上を組合
せて使用することもできる。上記結着樹脂(A)の中で
は、100℃前後の適度の軟化点を有し、良好な定着性
を示す点で、スチレン系重合体が好ましい。
【0015】上記スチレン系重合体としては、例えばス
チレン系単量体のみからなる単独重合体または共重合
体、あるいはスチレン系単量体と他のビニル系単量体と
の共重合体などがあげられる。スチレン系単量体として
は、スチレン、p−クロルスチレン、ビニルナフタレン
等があげられる。また他のビニル系単量体としては、例
えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等
のエチレン性不飽和モノオレフィン類;塩化ビニル、臭
化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類;酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビ
ニル等のビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブ
チル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、
アクリル酸2−クロル−エチル、アクリル酸フェニル、
α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のα−メチレ
ン脂肪族モノカルボン酸のエステル類;アクリロニトリ
ル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド等のニトリ
ル類またはアミド類;ビニルメチルエーテル、ビニルエ
チルエーテル、ビニルプロピルエーテル、ビニルイソブ
チルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケト
ン等のビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニ
ルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピ
ロリドン等のN−ビニル化合物などがあげられる。これ
らのビニル系単量体の中ではα−メチレン脂肪族モノカ
ルボン酸のエステル類が好ましい。
【0016】前記スチレン系重合体としては、重量平均
分子量(Mw)が2000以上のものが好ましく、特に
重量平均分子量(Mw)が3000〜30000のもの
が好ましい。また前記スチレン系重合体は、スチレン含
有量が25重量%以上であるものが好ましい。
【0017】本発明の現像材の(B)成分である着色剤
としては、紙やフィルムに定着されて可視画像を形成
し、長期間退色しない着色剤であれば特に制限されず、
いずれのものでも使用でき、従来よりこの種の熱定着型
電子写真用現像材に用いられている着色剤、あるいはこ
れらに類する着色剤が使用できる。
【0018】着色剤(B)の具体的なものとしては、例
えばカーボンブラック、フタロシアニンブルー、アニリ
ンブルー、アルコオイルブルー、クロムイエロー、ウル
トラマリンブルー、キノリンイエロー、ランプブラッ
ク、ローズベンガル、ジアゾイエロー、ローダミンBレ
ーキ、カーミン6B、キナクリドン誘導体等の顔料また
は染料があげられる。これらは1種単独で使用すること
もできるし、2種以上を組合せて使用することもでき
る。
【0019】また着色剤(B)には、補色や荷電制御を
目的として、アジン系ニグロシン、インジュリン、アゾ
系染料、アントラキノン系染料、トリフェニルメタン系
染料、キサンテン系染料、フタロシアニン系染料等の油
溶性染料を配合してもよい。
【0020】本発明で使用するエチレン・α−オレフィ
ン共重合体(C)は、エチレンから導かれる構造単位9
5〜99モル%、好ましくは97〜98モル%、α−オ
レフィンから導かれる構造単位1〜5モル%、好ましく
は2〜3モル%を含有するエチレン・α−オレフィン共
重合体であって、メタロセン触媒(D)を用いて得られ
るエチレン・α−オレフィン共重合体である。
【0021】上記炭素数3〜10のα−オレフィンとし
てはプロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン
−1、ヘプテン−1、オクテン−1、ノネン−1、デセ
ン−1、3−メチルブテン−1、4−メチルペンテン−
1などがあげられる。これらのα−オレフィンは1種単
独でエチレンと共重合することもできるし、2種以上を
エチレンと共重合することもできる。α−オレフィンと
してはプロピレン、4−メチルペンテン−1、ヘキセン
−1およびオクテン−1からなる群から選ばれる1種ま
たは2種をエチレンと共重合するのが好ましい。
【0022】エチレン・α−オレフィン共重合体(C)
の重量平均分子量(Mw)は500〜18000、好ま
しくは1000〜6000であるのが望ましい。またエ
チレン・α−オレフィン共重合体(C)の分子量分布
(Mw/Mn)は、通常1.0〜6.0、好ましくは
1.0〜2.2、さらに好ましくは1.0〜1.5であ
るのが望ましい。本発明において、重量平均分子量(M
w)または分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー(GPC)によって、単分
散ポリスチレンを用いて予め作成した検量線を用いて、
単分散ポリスチレン換算で求められる値である。
【0023】またエチレン・α−オレフィン共重合体
(C)の融点は、通常80〜115℃程度、好ましくは
100〜110℃であるのが望ましい。本発明におい
て、融点は示差走査型熱量計(DSC)で測定される値
である。
【0024】さらにまたエチレン・α−オレフィン共重
合体(C)の密度は、通常0.91〜0.95g/cm
3程度、好ましくは0.915〜0.930g/cm3
あるのが望ましい。本発明において、密度はJIS K
6760に従って測定される値である。
【0025】本発明では、エチレン・α−オレフィン共
重合体(C)として、前記のようなエチレン・α−オレ
フィン共重合体をスチレン系モノマーまたは不飽和カル
ボン酸系モノマーなどによりグラフト変性したグラフト
変性物を使用することもできる。グラフト変性物に占め
る上記グラフトモノマーのグラフト量は3〜60重量
%、好ましくは5〜40重量%であるのが望ましい。
【0026】上記グラフト変性用のスチレン系モノマー
としては、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチル
スチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、
2,5−ジメチルスチレン、3,4−ジメチルスチレ
ン、2,4,6−トリメチルスチレン、2−エチルスチ
レン、3−エチルスチレン、4−ブチルスチレン、4−
sec−ブチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、4
−ヘキシルスチレン、4−ノニルスチレン、4−オクチ
ルスチレン、4−フェニルスチレン、4−デシルスチレ
ン、4−ドデシルスチレン、2−クロロスチレン、3−
クロロスチレン、4ークロロスチレン、2,4−ジクロ
ロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、2−メトキシ
スチレン、4−メトキシスチレン、4−エトキシスチレ
ン等をあげることができる。
【0027】また上記グラフト変性用の不飽和カルボン
酸系モノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸sec−ブチ
ル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アク
リル酸イソプロピル、アクリル酸2−オクチル、アクリ
ル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ヘキ
シル、アクリル酸イソヘキシル、アクリル酸フェニル、
アクリル酸2−クロロフェニル、アクリル酸ジエチルア
ミノエチル、アクリル酸3−メトキシブチル、アクリル
酸ジエチレングリコールエトキシレート、アクリル酸
2,2,2−トリフルオロエチル等のアクリル酸エステ
ル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、メタク
リル酸イソブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル
酸イソプロピル、メタクリル酸2−オクチル、メタクリ
ル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸
ヘキシル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸2−クロロフェニル、メタクリル酸ジ
エチルアミノエチル、メタクリル酸2−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル等の
メタクリル酸エステル類;マレイン酸エチル、マレイン
酸プロピル、マレイン酸ブチル、マレイン酸ジエチル、
マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル等のマレイ
ン酸エステル類;フマル酸エチル、フマル酸ブチル、フ
マル酸ジブチル等のフマル酸エステル類;イタコン酸エ
チル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ブチル等のイタ
コン酸エステル類などをあげることができる。
【0028】エチレン・α−オレフィン共重合体(C)
の変性方法としては、公知の種々の方法を採用すること
ができる。例えば、エチレン・α−オレフィン共重合体
(C)とスチレン系モノマーまたは不飽和カルボン酸系
モノマーとをラジカル開始剤の存在下で加熱・溶融混合
して反応させる方法などが使用できる。その際の反応温
度は125〜325℃の範囲が好ましく、また使用され
るラジカル開始剤としては、ベンゾイルペルオキシド、
ラウロイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−
t−ブチルペルオキシド等の過酸化物、アゾビスイソブ
チロニトリル等のアゾ化合物などがあげられる。
【0029】メタロセン触媒(D)を用いて得られるエ
チレン・α−オレフィン共重合体(C)としては、メタ
ロセン触媒(D)の存在下にエチレンとα−オレフィン
とを共重合して得られるエチレン・α−オレフィン共重
合体、またはメタロセン触媒(D)の存在下に重合して
得られたエチレンとα−オレフィンとの共重合体を加熱
減成して得られるエチレン・α−オレフィン共重合体な
どがあげられる。メタロセン触媒(D)、およびメタロ
セン触媒(D)存在下にエチレンとα−オレフィンとを
共重合する方法については、後で詳しく述べる。
【0030】メタロセン触媒(D)の存在下に重合して
得られたエチレン・α−オレフィン共重合体を加熱減成
する方法としては、例えば高分子量のエチレン・α−オ
レフィン共重合体を、1軸または2軸以上の押出機に供
給して溶融混練しながら押出す方法、また管型反応器、
槽型反応器等に高分子量のエチレン・α−オレフィン共
重合体を直接供給して加熱減成する方法、あるいは高分
子量のエチレン・α−オレフィン共重合体を押出機に供
給して溶融混練しながら連続して押出し、管型反応器に
供給して加熱減成する方法等があげられる。押出機また
は反応器における加熱温度は350〜450℃、好まし
くは380〜430℃である。これらの方法の中では、
高分子量のエチレン・α−オレフィン共重合体を押出機
に供給して溶融混練しながら連続して押出し、管型反応
器に供給して加熱減成する方法が好ましい。また、加熱
減成は窒素等の不活性雰囲気下に行うのが好ましい。
【0031】本発明の現像材において、エチレン・α−
オレフィン共重合体(C)は1種単独で使用することも
できるし、2種以上を組合せて使用することもできる。
【0032】本発明の現像材において、エチレン・α−
オレフィン共重合体(C)はそのまま離型剤として使用
する以外に、あらかじめ沸騰アセトンや沸騰ヘキサンの
ような有機溶剤(SOL)と混合・撹拌して、低分子量
成分を除去処理後に離型剤として使用しても構わない。
なお有機溶剤(SOL)としては、沸騰アセトン、沸騰
ヘキサン、沸騰メタノール、沸騰エタノール、沸騰テト
ラヒドロフラン、沸騰酢酸メチル、沸騰酢酸エチルなど
が使用できる。
【0033】次にメタロセン触媒(D)について説明す
る。本発明で使用するメタロセン触媒(D)としては、
シングルサイト触媒として従来より用いられているメタ
ロセン系触媒、ならびにこれらに類似するメタロセン系
触媒が制限なく用いられるが、特に遷移金属のメタロセ
ン化合物(遷移金属化合物)(E)と、有機アルミニウ
ムオキシ化合物(F)および/またはイオン化イオン性
化合物(G)とからなる触媒が好ましく用いられる。
【0034】メタロセン化合物(E)としては、周期律
表第IVB族から選ばれる遷移金属のメタロセン化合物、
具体的には下記一般式(1)で表されるメタロセン化合
物があげられる。MLx …(1)式
(1)中、Mは周期律表第IVB族から選ばれる遷移金属
であり、具体的にはジルコニウム、チタンまたはハフニ
ウムであり、xは遷移金属の原子価である。
【0035】Lは遷移金属に配位する配位子であり、こ
れらのうち少なくとも1個の配位子Lはシクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子であり、このシクロペンタジ
エニル骨格を有する配位子は置換基を有していてもよ
い。
【0036】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
としては、例えば、シクロペンタジエニル基、メチルシ
クロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル
基、n-またはi-プロピルシクロペンタジエニル基、n-、
i-、sec-、t-、ブチルシクロペンタジエニル基、ヘキシ
ルシクロペンタジエニル基、オクチルシクロペンタジエ
ニル基、ジメチルシクロペンタジエニル基、トリメチル
シクロペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジ
エニル基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基、メチ
ルエチルシクロペンタジエニル基、メチルプロピルシク
ロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニ
ル基、メチルヘキシルシクロペンタジエニル基、メチル
ベンジルシクロペンタジエニル基、エチルブチルシクロ
ペンタジエニル基、エチルヘキシルシクロペンタジエニ
ル基、メチルシクロヘキシルシクロペンタジエニル基な
どのアルキルまたはシクロアルキル置換シクロペンタジ
エニル基、さらにインデニル基、4,5,6,7-テトラヒドロ
インデニル基、フルオレニル基などがあげられる。
【0037】これらの基は、ハロゲン原子、トリアルキ
ルシリル基などで置換されていてもよい。これらの中で
は、アルキル置換シクロペンタジエニル基が特に好まし
い。
【0038】式(1)で示されるメタロセン化合物
(E)が配位子Lとしてシクロペンタジエニル骨格を有
する基を2個以上有する場合には、そのうち2個のシク
ロペンタジエニル骨格を有する基同士は、エチレン、プ
ロピレンなどのアルキレン基、イソプロピリデン、ジフ
ェニルメチレンなどの置換アルキレン基、シリレン基ま
たはジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、メチ
ルフェニルシリレン基などの置換シリレン基などを介し
て結合されていてもよい。
【0039】シクロペンタジエニル骨格を有する配位子
以外のLとしては、炭素数1〜12の炭化水素基、アル
コキシ基、アリーロキシ基、スルホン酸含有基(−SO
31)、ハロゲン原子または水素原子(ここで、R1
アルキル基、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、ア
リール基またはハロゲン原子またはアルキル基で置換さ
れたアリール基である。)などがあげられる。
【0040】炭素数1〜12の炭化水素基としては、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
基などがあげられ、より具体的には、メチル基、エチル
基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソ
ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基などのア
ルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの
シクロアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリー
ル基、ベンジル基、ネオフィル基などのアラルキル基が
あげられる。
【0041】また、アルコキシ基としては、メトキシ
基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、
n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブ
トキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、オクトキシ基
などがあげられる。アリーロキシ基としては、フェノキ
シ基などがあげられる。
【0042】スルホン酸含有基(−SO31)として
は、メタンスルホナト基、p-トルエンスルホナト基、ト
リフルオロメタンスルホナト基、p-クロルベンゼンスル
ホナト基などがあげられる。ハロゲン原子としては、フ
ッ素、塩素、臭素、ヨウ素があげられる。
【0043】前記式(1)で表されるメタロセン化合物
(E)は、例えば遷移金属の原子価が4である場合、よ
り具体的には下記一般式(2)で表される。R2 k3 l
4 m5 nM …(2)
【0044】式(2)中、Mは式(1)の遷移金属と同
様の遷移金属、好ましくはジルコニウムまたはチタンで
あり、R2はシクロペンタジエニル骨格を有する基(配
位子)であり、R3、R4およびR5はそれぞれ独立にシ
クロペンタジエニル骨格を有する基または前記一般式
(1)中のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子以
外のLと同様である。kは1以上の整数であり、k+l
+m+n=4である。
【0045】以下に、Mがジルコニウムであり、かつシ
クロペンタジエニル骨格を有する配位子を少なくとも2
個含むメタロセン化合物(E)を例示する。ビス(シク
ロペンタジエニル)ジルコニウムモノクロリドモノハイ
ドライド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
クロリド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニ
ウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコ
ニウムフェノキシモノクロリド、ビス(メチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(エチルシ
クロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(n-
プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリ
ド、ビス(イソプロピルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムビス(メタンスルホナト)、ビス(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、ビス
(1,3-ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジク
ロリド、ビス(1-メチル-3-エチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、ビス(1-メチル-3-プロピ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドなど
を例示することができる。
【0046】また本発明では、上記の1,3−位置換シ
クロペンタジエニル基を1,2−位置換シクロペンタジ
エニル基に置換えたメタロセン化合物(E)を用いるこ
ともできる。また前記式(2)において、R2、R3、R
4およびR5の少なくとも2個すなわちR2およびR3がシ
クロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)であり、
この少なくとも2個の基がアルキレン基、置換アルキレ
ン基、シリレン基または置換シリレン基などを介して結
合されているブリッジタイプのメタロセン化合物(E)
を例示することもできる。このときR4およびR5はそれ
ぞれ独立に式(1)中で説明したシクロペンタジエニル
骨格を有する配位子以外のLと同様である。
【0047】このようなブリッジタイプのメタロセン化
合物(E)としては、エチレンビス(インデニル)ジメチ
ルジルコニウム、エチレンビス(インデニル)ジルコニウ
ムジクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウム
ビス(トリフルオロメタンスルホナト)などがあげられ
る。
【0048】本発明では、メタロセン化合物(E)とし
て下記一般式(3)で示されるメタロセン化合物を用い
ることもできる。
【化1】
【0049】式(3)中、M1は周期律表第IVB、V
B、VIB族の遷移金属原子を示し、具体的にはチタン、
ジルコニウム、ハフニウムなどである。R6およびR
7は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素
数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化
炭化水素基、ケイ素含有基、酸素含有基、イオウ含有
基、窒素含有基またはリン含有基を示し、具体的には、
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子;メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、シクロヘキ
シルなどのアルキル基、ビニル、プロペニル、シクロヘ
キセニルなどのアルケニル基、ベンジル、フェニルエチ
ル、フェニルプロピルなどのアリールアルキル基、フェ
ニル、トリル、ジメチルフェニル、ナフチル、メチルナ
フチルなどのアリール基などの炭素数1から20の炭化
水素基;前記炭化水素基にハロゲン原子が置換したハロ
ゲン化炭化水素基;
【0050】メチルシリル、フェニルシリルなどのモノ
炭化水素置換シリル、ジメチルシリル、ジフェニルシリ
ルなどのジ炭化水素置換シリル、トリメチルシリル、ト
リエチルシリルなどのトリ炭化水素置換シリル、トリメ
チルシリルエーテルなどの炭化水素置換シリルのシリル
エーテル、トリメチルシリルメチルなどのケイ素置換ア
ルキル基、トリメチルシリルフェニルなどのケイ素置換
アリール基、などのケイ素含有基;ヒドロオキシ基、メ
トキシ、エトキシなどのアルコキシ基、フェノキシ、メ
チルフェノキシなどのアリロキシ基、フェニルメトキ
シ、フェニルエトキシなどのアリールアルコキシ基など
の酸素含有基;前記酸素含有基の酸素がイオウに置換し
た置換基などのイオウ含有基;アミノ基、メチルアミ
ノ、ジメチルアミノなどのアルキルアミノ基、フェニル
アミノ、メチルフェニルアミノなどのアリールアミノ基
またはアルキルアリールアミノ基などの窒素含有基;ジ
メチルフォスフィノなどのフォスフィノ基などのリン含
有基である。
【0051】これらの中では、R6は炭化水素基である
ことが好ましく、特にメチル、エチル、プロピルの炭素
数1〜3の炭化水素基であることが好ましい。またR7
は水素原子、炭化水素基であることが好ましく、特に水
素原子、またはメチル、エチル、プロピルの炭素数1〜
3の炭化水素基であることが好ましい。
【0052】R8、R9、R10およびR11は、それぞれ独
立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化
水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基を示
し、これらの中では水素原子、炭化水素基またはハロゲ
ン化炭化水素基であることが好ましい。R8とR9、R9
とR10、R10とR11のうち少なくとも1組は、それらが
結合している炭素原子と一緒になって、単環の芳香族環
を形成していてもよい。
【0053】また芳香族環を形成する基以外の基は、炭
化水素基またはハロゲン化炭化水素基が2種以上ある場
合には、これらが互いに結合して環状になっていてもよ
い。なおR11が芳香族基以外の置換基である場合は、水
素原子であることが好ましい。
【0054】ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素
基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基の具体的な
ものとしては、前記R6およびR7と同様のものが例示で
きる。
【0055】X1およびX2は、それぞれ独立に、水素原
子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素
数1〜20のハロゲン化炭化水素基、酸素含有基または
イオウ含有基を示す。ハロゲン原子、炭素数1〜20の
炭化水素基、炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基、
酸素含有基の具体的なものとしては、前記R6およびR7
と同様のものが例示できる。
【0056】またイオウ含有基としては、前記R6、R7
と同様の基、およびメチルスルホネート、トリフルオロ
メタンスルフォネート、フェニルスルフォネート、ベン
ジルスルフォネート、p-トルエンスルフォネート、トリ
メチルベンゼンスルフォネート、トリイソブチルベンゼ
ンスルフォネート、p-クロルベンゼンスルフォネート、
ペンタフルオロベンゼンスルフォネートなどのスルフォ
ネート基、メチルスルフィネート、フェニルスルフィネ
ート、ベンゼンスルフィネート、p-トルエンスルフィネ
ート、トリメチルベンゼンスルフィネート、ペンタフル
オロベンゼンスルフィネートなどのスルフィネート基が
例示できる。
【0057】Y1は、炭素数1〜20の2価の炭化水素
基、炭素数1〜20の2価のハロゲン化炭化水素基、2
価のケイ素含有基、2価のゲルマニウム含有基、2価の
スズ含有基、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−
SO2−、−NR12−、−P(R12)−、−P(O)(R12)
−、−BR12−または−AlR12−(ただし、R12は水
素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、
炭素数1〜20のハロゲン化炭化水素基)を示す。
【0058】Y1の具体的なものとしては、メチレン、
ジメチルメチレン、1,2-エチレン、ジメチル-1,2-エチ
レン、1,3-トリメチレン、1,4-テトラメチレン、1,2-シ
クロヘキシレン、1,4-シクロヘキシレンなどのアルキレ
ン基、ジフェニルメチレン、ジフェニル-1,2-エチレン
などのアリールアルキレン基などの炭素数1から20の
2価の炭化水素基;クロロメチレンなどの上記炭素数1
から20の2価の炭化水素基をハロゲン化したハロゲン
化炭化水素基;メチルシリレン、ジメチルシリレン、ジ
エチルシリレン、ジ(n-プロピル)シリレン、ジ(i-プロ
ピル)シリレン、ジ(シクロヘキシル)シリレン、メチル
フェニルシリレン、ジフェニルシリレン、ジ(p-トリル)
シリレン、ジ(p-クロロフェニル)シリレンなどのアルキ
ルシリレン、アルキルアリールシリレン、アリールシリ
レン基、テトラメチル-1,2-ジシリレン、テトラフェニ
ル-1,2-ジシリレンなどのアルキルジシリレン、アルキ
ルアリールジシリレン、アリールジシリレン基などの2
価のケイ素含有基;上記2価のケイ素含有基のケイ素を
ゲルマニウムに置換した2価のゲルマニウム含有基;上
記2価のケイ素含有基のケイ素をスズに置換した2価の
スズ含有基置換基などであり、R12は、前記R6、R7
同様のハロゲン原子、炭素数1〜20の炭化水素基、炭
素数1〜20のハロゲン化炭化水素基である。
【0059】これらの中では2価のケイ素含有基、2価
のゲルマニウム含有基、2価のスズ含有基であることが
好ましく、さらに2価のケイ素含有基であることが好ま
しく、このうち特にアルキルシリレン、アルキルアリー
ルシリレン、アリールシリレンであることが好ましい。
【0060】以下に前記式(3)で示されるメタロセン
化合物(E)の具体的な例を示す。rac-エチレン(2-メ
チル-1-インデニル)2-ジルコニウム-ジクロリド、rac
-ジメチルシリレン(2-メチル-1-インデニル)2-ジル
コニウム-ジクロリド、rac-ジメチルシリレン(2-メチ
ル-1-インデニル)2-ジルコニウム-ジメチル、rac-ジ
メチルシリレン-ビス(4,7-ジメチル-1-インデニル)ジル
コニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2,4,
7-トリメチル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac-ジメチルシリレン-ビス(2,4,6-トリメチル-1-イン
デニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレ
ン-ビス(4-フェニル-1-インデニル)ジルコニウムジクロ
リド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2-メチル-4−フェニ
ル-1-インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチ
ルシリレン-ビス(2-メチル-4-(α-ナフチル)-1-インデ
ニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-
ビス(2-メチル-4-(β-ナフチル)-1-インデニル)ジルコ
ニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2-メチ
ル-4-(1-アントラセニル)-1-インデニル)ジルコニウム
ジクロリドなど。
【0061】また本発明では、メタロセン化合物(E)
として下記一般式(4)で示されるメタロセン化合物を
用いることもできる。 LaM22 ・・・(4) (M2は、周期率表第IV族またはランタニド系列の金属
であり、Laは、非局在化π結合基の誘導体であり、金
属M2活性サイトに拘束幾何形状を付与しており、Z
は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または20
以下の炭素、ケイ素またはゲルマニウムを含有する炭化
水素基、シリル基またはゲルミル基である。)
【0062】このような式(4)で示されるメタロセン
化合物(E)の中では、下記一般式(4−1)で示され
るメタロセン化合物が好ましい。
【化2】
【0063】式(4−1)中、M3はチタン、ジルコニ
ウムまたはハフニウムであり、Zは上記と同様である。
CpはM3にπ結合しており、かつ置換基Wを有する置
換シクロペンタジエニル基またはその誘導体である。
【0064】Wは酸素、イオウ、ホウ素または周期率表
第IVA族の元素であり、Vは窒素、リン、酸素またはイ
オウを含む配位子であり、WとVとで縮合環を形成して
もよい。
【0065】式(4−1)で示されるメタロセン化合物
(E)の具体的なものとしては、〔ジメチル(t-ブチル
アミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シラ
ン〕チタンジクロリド、〔(t-ブチルアミド)(テトラメ
チル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイル〕
チタンジクロリド、〔ジベンジル(t-ブチルアミド)(テ
トラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シラン〕チタン
ジクロリド、〔ジメチル(t-ブチルアミド)(テトラメチ
ル-η5-シクロペンタジエニル)シラン〕ジベンジルチタ
ン、〔ジメチル(t-ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シ
クロペンタジエニル)シラン〕ジメチルチタンなどがあ
げられる。
【0066】その他にも上記メタロセン化合物(E)の
チタンを、ジルコニウムまたはハフニウムに置換えたメ
タロセン化合物を例示することもできる。前記式(4)
または(4−1)で示されるメタロセン化合物(E)と
しては、中心の金属原子がジルコニウムであり、少なく
とも2個のシクロペンタジエニル骨格を含む配位子を有
するジルコノセン化合物が好ましい。
【0067】また本発明では、メタロセン化合物(E)
として下記のメタロセン化合物を用いることもできる。
エチレン{2-メチル-4(9-フェナントリル)-1-インデニ
ル}(9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレ
ン{2-メチル-4(9-フェナントリル)-1-インデニル}(2,7-
ジメチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エ
チレン{2-メチル-4(9-フェナントリル)-1-インデニル}
(2,7-ジ-t-ブチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロ
リド、エチレン(2-メチル-4,5-ベンゾ-1-インデニル)(9
-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン(2-
メチル-4,5-ベンゾ-1-インデニル)(2,7-ジメチル-9-フ
ルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン(2-メチ
ル-4,5-ベンゾ-1-インデニル)(2,7-ジ-t-ブチル-9-フル
オレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン(2-メチル
-α-アセナフト-1-インデニル)(9-フルオレニル)ジルコ
ニウムジクロリド、エチレン(2-メチル-α-アセナフト-
1-インデニル)(2,7-ジメチル-9-フルオレニル)ジルコニ
ウムジクロリド、エチレン(2-メチル-α-アセナフト-1-
インデニル)(2,7-ジ-t-ブチル-9-フルオレニル)ジルコ
ニウムジクロリド、ジメチルシリレン{2-メチル-4(9-フ
ェナントリル)-1-インデニル}(9-フルオレニル)ジルコ
ニウムジクロリドなど。
【0068】その他にも、上記ジルコニウム化合物にお
いて、ジルコニウムをチタンまたはハフニウムに置換え
た化合物を例示することもできる。
【0069】本発明で使用するメタロセン化合物(E)
としては、これまで説明したメタロセン化合物(E)を
単独で用いてもよいし、2種以上を組合せて用いてもよ
い。本発明で使用するメタロセン化合物(E)は、炭化
水素またはハロゲン化炭化水素に希釈して用いてもよ
い。
【0070】次に、メタロセン触媒(D)を形成する際
に用いられる有機アルミニウムオキシ化合物(F)およ
びイオン化イオン性化合物(G)について説明する。
【0071】本発明で用いられる有機アルミニウムオキ
シ化合物(F)は、従来公知のアルミノオキサン(F)
であってもよく、また特開平2−78687号公報に例
示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウム
オキシ化合物(F)であってもよい。
【0072】このような従来公知のアルミノオキサン
(F)は、具体的には下記一般式(5)または(6)で
表される。
【化3】 〔上記一般式(5)または(6)において、R13はメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭化水素
基であり、好ましくはメチル基、エチル基、とくに好ま
しくはメチル基であり、mは2以上、好ましくは5〜4
0の整数である。〕
【0073】ここで、このアルミノオキサン(F)は式
(OAl(R14))で表わされるアルキルオキシアルミニ
ウム単位および式(OAl(R15))で表わされるアルキ
ルオキシアルミニウム単位(ここで、R14およびR15
13と同様の炭化水素基を例示することができ、R14
よびR15は相異なる基を表わす)からなる混合アルキル
オキシアルミニウム単位から形成されていてもよい。
【0074】アルミノオキサン(F)の調製の際に用い
られる溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、キシ
レン、クメン、シメンなどの芳香族炭化水素、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカ
ン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪族炭化水
素、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタ
ン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素、エチ
ルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、ガ
ソリン、灯油、軽油などの石油留分、および上記芳香族
炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン
化物、とりわけ塩素化物、臭素化物などの炭化水素溶媒
があげられる。これらの溶媒の中では、特に芳香族炭化
水素が好ましい。
【0075】イオン化イオン性化合物(G)としては、
ルイス酸、イオン性化合物、ボラン化合物、およびカル
ボラン化合物を例示することができる。これらのイオン
化イオン性化合物(G)は、特表平1−501950号
公報、特表平1−502036号公報、特開平3−17
9005号公報、特開平3−179006号公報、特開
平3−207703号公報、特開平3−207704号
公報、USP−5321106号公報などに記載されて
いる。
【0076】イオン化イオン性化合物(G)として用い
るルイス酸としては、BR3(ここで、Rは同一または
相異なり、フッ素、メチル基、トリフルオロメチル基な
どの置換基を有していてもよいフェニル基またはフッ素
である。)で示される化合物があげられ、例えばトリフ
ルオロボロン、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオ
ロフェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)
ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロン、ト
リス(ペンタフルオロフェニル)ボロンなどがあげられ
る。
【0077】イオン化イオン性化合物(G)として用い
るイオン性化合物は、カチオン性化合物とアニオン性化
合物とからなる塩である。アニオンは前記メタロセン化
合物(E)と反応することによりメタロセン化合物
(E)をカチオン化し、イオン対を形成することにより
遷移金属カチオン種を安定化させる働きがある。そのよ
うなアニオンとしては、有機ホウ素化合物アニオン、有
機ヒ素化合物アニオン、有機アルミニウム化合物アニオ
ンなどがあり、比較的嵩高で遷移金属カチオン種を安定
化させるものが好ましい。カチオンとしては、金属カチ
オン、有機金属カチオン、カルボニウムカチオン、トリ
ピウムカチオン、オキソニウムカチオン、スルホニウム
カチオン、ホスホニウムカチオン、アンモニウムカチオ
ンなどがあげられる。さらに詳しくはトリフェニルカル
ベニウムカチオン、トリブチルアンモニウムカチオン、
N,N-ジメチルアンモニウムカチオン、フェロセニウムカ
チオンなどである。
【0078】これらのうち、アニオンとしてホウ素化合
物を含有するイオン性化合物が好ましく、具体的にはイ
オン性化合物としては、トリアルキル置換アンモニウム
塩、N,N-ジアルキルアニリニウム塩、ジアルキルアンモ
ニウム塩、トリアリールホスフォニウム塩などをあげる
ことができる。
【0079】上記トリアルキル置換アンモニウム塩とし
ては、例えばトリエチルアンモニウムテトラ(フェニル)
ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(フェニル)ホ
ウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(フェニル)ホ
ウ素、トリメチルアンモニウムテトラ(p-トリル)ホウ素
などがあげられる。
【0080】前記N,N-ジアルキルアニリニウム塩として
は、例えばN,N-ジメチルアニリニウムテトラ(フェニル)
ホウ素などがあげられる。
【0081】前記ジアルキルアンモニウム塩としては、
例えばジ(n-プロピル)アンモニウムテトラ(ペンタフル
オロフェニル)ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウム
テトラ(フェニル)ホウ素などがあげられる。
【0082】前記トリアリールホスフォニウム塩として
は、例えばトリフェニルホスフォニウムテトラ(フェニ
ル)ホウ素、トリ(メチルフェニル)ホスフォニウムテト
ラ(フェニル)ホウ素、トリ(ジメチルフェニル)ホスフォ
ニウムテトラ(フェニル)ホウ素などがあげられる。
【0083】さらに前記イオン性化合物としては、トリ
フェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス
(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテ
トラ(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどをあげるこ
ともできる。
【0084】イオン化イオン性化合物(G)として用い
るボラン化合物としては、下記のような化合物をあげる
こともできる。デカボラン(14);ビス〔トリ(n-ブチ
ル)アンモニウム〕ノナボレート、ビス〔トリ(n-ブチ
ル)アンモニウム〕デカボレートなどのアニオンの塩;
およびトリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ドデカハイド
ライドドデカボレート)コバルト酸塩(III)、ビス〔トリ
(n-ブチル)アンモニウム〕ビス(ドデカハイドライドド
デカボレート)ニッケル酸塩(III)などの金属ボランアニ
オンの塩などがあげられる。
【0085】イオン化イオン性化合物(G)として用い
るカルボラン化合物としては、4-カルバノナボラン(1
4)、1,3-ジカルバノナボラン(13)などのアニオンの
塩;およびトリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ノナハイ
ドライド-1,3-ジカルバノナボレート)コバルト酸塩(II
I)、トリ(n-ブチル)アンモニウムビス(ウンデカハイド
ライド-7,8-ジカルバウンデカボレート)鉄酸塩(III)な
どの金属カルボランアニオンの塩などがあげられる。上
記のようなイオン化イオン性化合物(G)は、2種以上
組合せて用いてもよい。
【0086】本発明で用いるメタロセン触媒(D)は、
必要に応じて、前記各成分に加えてさらに下記有機アル
ミニウム化合物(H)を含んでいてもよい。本発明にお
いて必要に応じて用いられる有機アルミニウム化合物
(H)としては、例えば下記一般式(7)で示される有
機アルミニウム化合物をあげることができる。
【0087】(R16)nAlX3-n …(7) 式(7)中、R16は炭素数1〜15、好ましくは1〜4
の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子または水素原子
であり、nは1〜3である。
【0088】このような炭素数1〜15の炭化水素基と
しては、例えばアルキル基、シクロアルキル基またはア
リ−ル基があげられ、具体的には、メチル基、エチル
基、n―プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基な
どがあげられる。
【0089】このような有機アルミニウム化合物として
は、具体的には以下のような化合物があげられる。トリ
メチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイ
ソプロピルアルミニウム、トリn-ブチルアルミニウム、
トリイソブチルアルミニウム、トリsec-ブチルアルミニ
ウムなどのトリアルキルアルミニウム、 一般式 (i-C49)xAly(C510)z (式中、x、y、zは正の数であり、z≧2xであ
る。)で表わされるイソプレニルアルミニウムなどのア
ルケニルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリ
ド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなどのジアルキ
ルアルミニウムハライド、ジイソブチルアルミニウムハ
イドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライ
ド、ジメチルアルミニウムメトキシドなどのジアルキル
アルミニウムアルコキシド、ジエチルアルミニウムフェ
ノキシドなどのジアルキルアルミニウムアリーロキシド
などがあげられる。
【0090】また有機アルミニウム化合物(H)とし
て、下記の式(8)で表わされる化合物を用いることも
できる。 (R18)nAl(R17)3-n …(8) (式中、R18は前記R16と同様であり、R17は−OR19
基、−OSi(R20)3基、−OAl(R21)2基、−N(R
22)2基、−Si(R23)3基または−N(R24)Al(R25)2
基であり、nは1〜2であり、R19、R20、R21および
25はメチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチ
ル基、シクロヘキシル基、フェニル基などであり、R22
は水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、フェニ
ル基、トリメチルシリル基などであり、R23およびR24
はメチル基、エチル基などである。)
【0091】このような有機アルミニウム化合物(H)
としては、具体的には以下のような化合物があげられ
る。(C25)2Al(OSi(CH3)3)、(iso-C49)2
l(OSi(CH3)3)、(C25)2Al(OAl(C
25)2)、(CH3)2Al(N(C25)2)、(C25)2Al
(NH(CH3))、(iso-C49)2Al[N(Si(C
3)3)2]など。
【0092】本発明で使用するメタロセン触媒(D)
は、上述した成分(E)、成分(F)、成分(G)およ
び成分(H)のうち少なくとも1つの成分が微粒子状担
体に担持されてなる固体状触媒であってもよい。
【0093】またメタロセン触媒(D)は、微粒子状担
体、成分(E)、成分(F)(または成分(G))およ
び予備重合により生成する重合体または共重合体と、必
要に応じて成分(H)とからなる予備重合触媒であって
もよい。
【0094】固体状触媒および予備重合触媒に用いられ
る微粒子状担体は、無機あるいは有機の化合物であっ
て、粒径が10〜300μm、好ましくは20〜200
μmの顆粒状ないしは微粒子状の固体である。
【0095】このうち無機担体としては多孔質酸化物が
好ましく、具体的にはSiO2、Al23、MgO、Z
rO2、TiO2、B23、CaO、ZnO、BaO、T
hO 2など、またはこれらの混合物、例えばSiO2-M
gO、SiO2-Al23、SiO2-TiO2、SiO2-
25、SiO2-Cr23、SiO2-TiO2-MgOな
どを例示することができる。これらの中でSiO2およ
びAl23からなる群から選ばれた少なくとも1種の成
分を主成分とするものが好ましい。
【0096】なお、上記無機酸化物には少量のNa2
3、K2CO3、CaCO3、MgCO3、Na2SO4
Al2(SO4)3、BaSO4、KNO3、Mg(NO3)2
Al(NO3)3、Na2O、K2O、Li2Oなどの炭酸
塩、硫酸塩、硝酸塩、酸化物成分を含有していても差し
つかえない。
【0097】このような微粒子状担体はその種類および
製法により性状は異なるが、比表面積が50〜1000
2/g、好ましくは100〜700m2/gであり、細
孔容積が0.3〜2.5cm3/gであることが望まし
い。微粒子状担体は、必要に応じて100〜1000
℃、好ましくは150〜700℃の温度で焼成して用い
られる。
【0098】さらに微粒子状担体としては、粒径が10
〜300μmである有機化合物の顆粒状ないしは微粒子
状固体をあげることができる。このような有機化合物と
しては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1
-ペンテンなどの炭素数2〜14のα−オレフィンを主
成分として生成される(共)重合体あるいはビニルシク
ロヘキサン、スチレンを主成分として生成される重合体
もしくは共重合体を例示することができる。
【0099】本発明で使用するエチレン・α−オレフィ
ン共重合体(C)をメタロセン触媒(D)を用いて製造
するには、メタロセン触媒(D)の存在下にエチレンと
α−オレフィンとを、通常液相で溶液重合あるいはスラ
リー重合で共重合させる。この際、一般に炭化水素溶媒
が用いられるが、プロピレン等のα-オレフィンを溶媒
として用いてもよい。
【0100】このような炭化水素溶媒としては、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカ
ン、灯油などの脂肪族炭化水素およびそのハロゲン誘導
体、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシ
クロヘキサンなどの脂環族炭化水素およびそのハロゲン
誘導体、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭
化水素およびクロロベンゼンなどのハロゲン誘導体など
が用いられる。これら溶媒は組合せて用いてもよい。
【0101】エチレンとα−オレフィンとは、バッチ
法、あるいは連続法いずれの方法で共重合されてもよ
い。共重合を連続法で実施するに際しては、メタロセン
触媒(D)は以下のような濃度で用いられる。
【0102】すなわち重合系内のメタロセン化合物
(E)の濃度は、通常0.00005〜0.1ミリモル
/liter(重合容積)、好ましくは0.0001〜0.
05ミリモル/literである。また有機アルミニウムオ
キシ化合物(F)は、重合系内のメタロセン化合物
(E)に対するアルミニウム原子の比(Al/遷移金
属)で1〜10000、好ましくは10〜5000の量
で供給される。
【0103】イオン化イオン性化合物(G)は、重合系
内のメタロセン化合物(E)に対するイオン化イオン性
化合物(G)のモル比(イオン化イオン性化合物(G)
/メタロセン化合物(E))で0.5〜20、好ましく
は1〜10の量で供給される。
【0104】また有機アルミニウム化合物(H)が用い
られる場合には、通常約0〜5ミリモル/liter(重合
容積)、好ましくは約0〜2ミリモル/literとなるよ
うな量で用いられる。
【0105】エチレン・α−オレフィン共重合体(C)
を製造する際の共重合反応は、通常温度が−20〜+2
50℃、好ましくは0〜200℃、圧力が0を超えて〜
80Kg/cm2(ゲージ圧)、好ましくは0を超えて〜5
0Kg/cm2(ゲージ圧)の条件下に行われる。
【0106】また反応時間(共重合が連続法で実施され
る場合には平均滞留時間)は、触媒濃度、重合温度など
の条件によっても異なるが、通常5分間〜3時間、好ま
しくは10分間〜1時間である。
【0107】エチレン・α−オレフィン共重合体(C)
を製造する際には、エチレンおよびα−オレフィンは、
前記のような特定組成の共重合体が得られるような量で
重合系に供給される。さらに共重合に際しては、水素な
どの分子量調節剤を用いることもできる。
【0108】上記のようにしてエチレンおよびα−オレ
フィンを共重合させると、エチレン・α−オレフィン共
重合体(C)は通常これを含む重合液として得られる。
この重合液は常法により処理され、エチレン・α−オレ
フィン共重合体(C)が得られる。
【0109】このようにして得られるエチレン・α−オ
レフィン共重合体(C)はそのまま、または必要に応じ
て2種類以上の混合物が必要に応じて用いられる。また
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体
(C)の範囲とするために、上記のメタロセン触媒
(D)を用いて得られたエチレン・α−オレフィン共重
合体と上記のメタロセン触媒(D)を用いて得られたエ
チレンの単独重合体とを適宜ブレンドすることも行われ
る。さらに上記のメタロセン触媒(D)を用いて得られ
たエチレン・α−オレフィン共重合体を加熱減成して得
られるエチレン・α−オレフィン共重合体を用いること
も行われる。
【0110】本発明では、このようなエチレン・α−オ
レフィン共重合体(C)を配合することにより、離型
性、特に低エネルギー定着時の離型性に優れるととも
に、耐ブロッキング性および定着性に優れ、さらにオフ
セット現象がなく、かつキャリア、感光体、加熱ローラ
ー等を汚染することがない熱定着型電子写真用現像材が
得られる。
【0111】本発明の現像材において、前記結着樹脂
(A)、着色剤(B)およびエチレン・α−オレフィン
共重合体(C)の配合割合は、通常結着樹脂(A)/着
色剤(B)/エチレン・α−オレフィン共重合体(C)
の比が、重量比で100/(1〜20)/(1〜20)程度
であり、好ましくは100/(1〜10)/(1〜10)程
度である。
【0112】また本発明の現像材には、結着樹脂
(A)、着色剤(B)およびエチレン・α−オレフィン
共重合体(C)の必須成分以外に、本発明の効果を損な
わない範囲で他の成分を配合してもよい。例えば、荷電
制御材、可塑剤、他のワックス等の離型剤などの他の成
分を適宜配合してもよい。
【0113】本発明の現像材は、二成分系静電トナー、
一成分系静電トナー等のいずれの静電トナーの主成分と
しても用いられる。
【0114】本発明の現像材を二成分系静電トナーの主
成分として用いる場合、この二成分系静電トナーを製造
するには、まず前記結着樹脂(A)、着色剤(B)、エ
チレン・α−オレフィン共重合体(C)、および必要に
応じて配合するその他の成分を、バンバリーミキサー等
を用いて溶融混練するか、またはボールミル、アトライ
タ等を用いる公知の方法で混合したのち加熱二本ロー
ル、加熱ニーダー、押出機等を用いて混練し、その後冷
却固化する。次に得られた固化物を、ハンマーミル、ク
ラッシャー等を用いて粗砕した後、あるいは粗砕するこ
となく、ジェットミル、振動ミルで、あるいは水を加え
てボールミル、アトライタ等で微粉砕して平均粒径5〜
35μmにしたものに、キャリアを加えて二成分系とし
て調製する方法などを採用することができる。上記キャ
リアとしては公知のものが特に制限されることなく使用
でき、例えば粒径200〜700μmの硅砂、ガラスビ
ーズ、鉄球、あるいは鉄、ニッケル、コバルト等の磁性
材料粉末などがあげられる。
【0115】この二成分系静電トナーにおけるエチレン
・α−オレフィン共重合体(C)の配合量は、結着樹脂
(A)を含めた熱可塑性樹脂100重量部に対して1〜
20重量部、好ましくは2〜10重量部の割合となる量
である。
【0116】また、本発明の現像材を一成分系静電トナ
ーとして用いる場合、この一成分系静電トナーは、結着
樹脂(A)、着色剤(B)、エチレン・α−オレフィン
共重合体(C)、必要に応じて配合するその他の成分、
他の熱可塑性樹脂および磁性材料粉末を、前記二成分系
静電トナーの調製と同様の方法にしたがって処理し、キ
ャリアを加えることなく一成分系として調製することが
できる。
【0117】この一成分系静電トナーにおけるエチレン
・α−オレフィン共重合体(C)の配合量は、結着樹脂
(A)100重量部に対して1〜20重量部、好ましく
は1〜10重量部の量である。
【0118】また、この一成分系静電トナーに配合され
る磁性材料粉末としては、通常粒径1μm以下のマグタ
イト微粉末が用いられるが、コバルト、鉄、ニッケル等
の金属、それらの合金、酸化物、フエライトおよびこれ
らの混合物等の粉末なども使用することができる。この
一成分系静電トナーにおける磁性材料粉末の配合量は、
得られる静電トナーの電気抵抗が下がることなく静電ト
ナーの電荷保持性が良好で、画像が滲むことがなく、し
かも軟化点が適度な範囲に保持されるため定着を好適に
行うことができ、さらに所要の帯電値が得られ、飛散も
し難い点で、通常結着樹脂(A)と磁性材料粉末の合計
100重量部に対して磁性材料粉末40〜100重量部
程度である。また、前記二成分系静電トナーまたは一成
分系静電トナーには、必要に応じて公知の荷電制御剤を
添加してもよい。
【0119】さらに、本発明で用いているエチレン・α
−オレフィン共重合体(C)は、単独で、あるいは界面
活性剤等の乳化剤を添加することにより、容易に微粒子
水分散体とすることができるため、いわゆる重合トナー
の一成分として好適に用いることができる。
【0120】
【発明の効果】本発明の熱定着型電子写真用現像材は、
結着樹脂(A)と着色剤(B)と特定のエチレン・α−
オレフィン共重合体からなる滑剤(C)とを含有してい
るので、離型性、特に低エネルギー定着時の離型性に優
れるとともに、耐ブロッキング性および定着性に優れ、
さらにオフセット現象がなく、かつキャリア、感光体、
加熱ローラー等を汚染することがない。このため本発明
の熱定着型電子写真用現像材は静電トナーの主成分とし
て好適に用いることができる。
【0121】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例および比較
例をあげて本発明を具体的に説明するが、これらの実施
例は本発明の範囲を限定するものではない。なお、実施
例および比較例において、エチレン・α−オレフィン共
重合体の重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/
Mn)、融点の測定、ならびにトナーの特性評価におけ
る二成分系静電トナーの定着性、耐ブロッキング性、オ
フセット現象、画像の乱れ、および感光体・加熱ローラ
ーの汚染性の評価は、下記の方法に従って行った。
【0122】《重量平均分子量(Mw)および分子量分
布(Mw/Mn)》溶媒としてo−ジクロロベンゼンを
用い、濃度0.1重量%のエチレン・α−オレフィン共
重合体の溶液試料を調製した。この試料を、カラムとし
て東ソー(株)製GMH−HT(60cm)とGMH−
HTL(60cm)を連結したものを用いたゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー装置(ウォータース社
製、GPC150C)によって、温度140℃、測定流
量:1.0ml/minで測定した。単分散ポリスチレ
ン標準試料を用いて予め作成しておいた検量線によっ
て、ポリスチレン換算で重量平均分子量(Mw)および
分子量分布(Mw/Mn)を求めた。 《融点》示差走査型熱量計(DSC)を用い、昇温速度
10℃/minで測定した。
【0123】《定着画像の定着性》二成分系静電現像材
を用いて、電子写真法によりセレン感光体上にテスト画
像の複写および現像を実施した。得られた画像を転写紙
に転写し、表面をポリテトラフルオロエチレン(デュポ
ン社製)で形成した定着ローラーと、表面をシリコンゴ
ム(信越化学(株)製、KE−1300RTV)で形成
した圧着ローラーとを用い、定着ローラーの温度を20
0℃に調整して画像を定着させた。次いで、得られた定
着画像の表面を、500gの荷重を載せた底面が15m
m×7.5mmの砂消しゴムで5回摩擦し、その前後で
マクベス社の反射濃度計で表面の光学反射密度を測定
し、下記式によって定義される画像残存率を求め、定着
性の指標とした。 画像残存率(%)=(摩擦後の画像濃度)/(摩擦前の
画像濃度)×100
【0124】《トナーの耐ブロッキング性》二成分系静
電現像材100gを、容量500mlのポリエチレン製
容器に入れ、30分間震盪した後、60℃で50時間静
置した。その後、室温に戻し、ブロッキングの状態を調
べた。ブロッキングの状態を以下の評価基準によって目
視判定し、耐ブロッキング性を評価した。 ◎:全くブロッキングしていない。 ○:簡単に手でほぐれる程度のブロッキングが少し生じ
ている。 △:簡単に手でほぐれる程度のブロッキングがかなり多
い。 ×:手で完全にはほぐせない塊が多数存在する。
【0125】《オフセット現象、画像の乱れ、および感
光体・定着ローラー汚染性》二成分系静電現像材を用い
て、電子写真法によりセレン感光体上にテスト画像を複
写、現像させた。得られた画像を転写紙に転写し、表面
をポリテトラフルオロエチレン(デュポン社製)で形成
した200℃の定着ローラーと、表面をシリコンゴム
(信越化学(株)製、KE−1300RTV)で形成し
た圧着ローラーとを用い、画像を定着させる複写工程を
繰り返し行った。5000回複写工程を繰り返した後
に、オフセット現象の有無、画像の乱れの有無、および
感光体・定着ローラーの表面の汚染性を目視で調べ、下
記の基準で評価した。
【0126】〔オフセット現象、画像の乱れ〕 ○:全くオフセット現象および画像の乱れがなかった。 △:ごくわずかオフセット現象および画像の乱れが生じ
た。 ×:オフセット現象または画像の乱れがかなりひどい。
【0127】〔感光体・定着ローラーの表面の汚染性〕 ◎:感光体および定着ローラーの表面が全く汚れていな
い。 ○:感光体または定着ローラーの表面に非常にわずかな
汚れしか見られない。 △:感光体または定着ローラーの表面に少し汚れが見ら
れた。 ×:感光体または定着ローラーの表面がかなり汚れてい
る。
【0128】製造例1 《エチレン・α−オレフィン共重合体の製造》メタロセ
ン触媒を用いて、次のようにしてエチレン・α−オレフ
ィン共重合体を製造した。充分に窒素置換した内容積2
literのステンレス製オートクレーブにヘキサン800
mlおよび4−メチルペンテン−1 200mlを装入
し、水素を8kg/cm2(ゲージ圧)となるまで導入
した。次いで、系内の温度を130℃に昇温した後、ト
リイソブチルアルミニウム0.5ミリモル、トリフェニ
ルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート0.002ミリモルおよびエチレンビス(イン
デニル)ジルコニウムジクロリド0.001ミリモルを
エチレンで圧入することにより重合を開始した。その
後、エチレンのみを連続的に供給することにより全圧を
30kg/cm2(ゲージ圧)に保ち、130℃で20
分間重合を行った。
【0129】少量のエタノールを系内に添加することに
より重合を停止した後、未反応のエチレンをパージし
た。得られたポリマー溶液を大過剰のメタノール中に投
入することにより、ポリマーを析出させた。ポリマーを
濾過により回収し、80℃で減圧下で一晩乾燥した。そ
の結果、Mwが5400であり、Mw/Mnが2.15
であり、融点が108℃であり、4−メチルペンテン−
1含量が4.5モル%であるエチレン・4−メチルペン
テン−1共重合体54.8gを得た。
【0130】実施例1 《トナーの調製》スチレン・アクリル酸n−ブチル共重
合体(三洋化成工業(株)製、ハイマーSEM−73
F、商標)100重量部、製造例1で得られたエチレン
・α−オレフィン共重合体ワックス4重量部、カーボン
ブラック(三菱化成工業製、ダイヤブラックSH、商
標)9重量部、含金染料(BASF社製、ザボンファー
ストブラックB、商標)2重量部および帯電制御剤(オ
リエント化学工業社製、P−51、商標)2重量部を、
バンバリーミキサーで溶融混練し、冷却後ジェットミル
により微粉砕し、分級機により分級を行って、平均粒径
10〜15μmのトナー粒子を得た。
【0131】《キャリア》平均粒径50〜80μmのフ
ェライトキャリアを用いた。 《現像材の調製》上記トナー粒子120重量部およびフ
ェライトキャリア100重量部を混合して二成分系静電
現像材を調製した。この二成分系静電現像材について、
前記方法により定着画像の定着性、トナーの耐ブロッキ
ング性、オフセット現象、画像の乱れ、および感光体・
定着ローラーの汚染性を評価した。結果を表1に示す。
【0132】実施例2および実施例3 実施例1のエチレン・α−オレフィン共重合体ワックス
の代わりに、表1に示すエチレン・α−オレフィン共重
合体ワックスを用いて、実施例1と同様にして現像材を
調製し、評価を行った。結果を表1に示す。
【0133】実施例4 高分子量エチレン・ヘキセン−1共重合体(単量体とし
てエチレンおよびヘキセン−1を用い、実施例1と同様
の方法で、水素供給量のみを減じて得られたエチレン・
ヘキセン−1共重合体。メルトインデックスが4、密度
が0.920g/cm3)を2軸押出機(スクリュー径
30mmφ)に供給し、スクリュー回転数25rpmで
押し出しながら400℃で加熱減成させて、エチレン・
ヘキセン−1共重合体ワックスを製造した。実施例1の
エチレン・α−オレフィン共重合体ワックスの代わり
に、上記エチレン・ヘキセン−1共重合体ワックスを用
いて、実施例1と同様にして現像材を調製し、評価を行
った。結果を表1に示す。
【0134】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 23:08)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結着樹脂(A)と着色剤(B)と滑剤
    (C)とを含有する熱定着型電子写真用現像材におい
    て、前記滑剤(C)が、エチレンから導かれる構造単位
    95〜99モル%、α−オ レフィンから導かれる構造単位1〜5モル%を含有する
    エチレン・α−オレフィン共重合体であって、メタロセ
    ン触媒(D)の存在下にエチレンとα−オレフィンとを
    共重合して得られるエチレン・α−オレフィン共重合体
    であるか、またはメタロセン触媒(D)の存在下に重合
    して得られたエチレンとα−オレフィンとの共重合体を
    加熱減成して得られるエチレン・α−オレフィン共重合
    体であることを特徴とする熱定着型電子写真用現像材。
  2. 【請求項2】 α−オレフィンがプロピレン、4−メチ
    ルペンテン−1、ヘキセン−1およびオクテン−1から
    なる群から選ばれる1種または2種である請求項1記載
    の熱定着型電子写真用現像材。
  3. 【請求項3】 滑剤(C)として用いるエチレン・α−
    オレフィン共重合体の重量平均分子量(Mw)が500
    〜18000である請求項1または2記載の熱定着型電
    子写真用現像材。
JP18611497A 1996-07-22 1997-07-11 熱定着型電子写真用現像材 Pending JPH1090940A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003337442A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Toyo Ink Mfg Co Ltd トナー用離型剤含有ウレタン変性ポリエステル樹脂及びそれを用いた静電荷像現像用トナー及び二成分系電子写真用現像剤
JP2004250702A (ja) * 2003-01-31 2004-09-09 Sanyo Chem Ind Ltd 樹脂用改質剤

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