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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-16
(45)【発行日】2022-11-25
(54)【発明の名称】静電荷像現像用トナー
(51)【国際特許分類】
   G03G 9/087 20060101AFI20221117BHJP
   G03G 9/097 20060101ALI20221117BHJP
【FI】
G03G9/087 331
G03G9/097 365
G03G9/087 325
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2019067598
(22)【出願日】2019-03-29
(65)【公開番号】P2020034891
(43)【公開日】2020-03-05
【審査請求日】2021-12-17
(31)【優先権主張番号】P 2018155511
(32)【優先日】2018-08-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000918
【氏名又は名称】花王株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002620
【氏名又は名称】弁理士法人大谷特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】林 寛人
(72)【発明者】
【氏名】久保 貴史
【審査官】中澤 俊彦
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-197207(JP,A)
【文献】特開2016-105139(JP,A)
【文献】特開2016-38449(JP,A)
【文献】特開2015-52696(JP,A)
【文献】特開2011-81355(JP,A)
【文献】特開2009-271173(JP,A)
【文献】特開2008-224961(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2011/0159421(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 9/087
G03G 9/097
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリエステル系樹脂Lと、前記ポリエステル系樹脂Lの軟化点より5℃以上高い軟化点を有するポリエステル系樹脂Hと、離型剤と、を含有し、
前記ポリエステル系樹脂L及び前記ポリエステル系樹脂Hが、それぞれ独立に、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合物を少なくとも含み、
前記ポリエステル系樹脂L及び前記ポリエステル系樹脂Hは、それぞれ独立に、カルボン酸成分における炭素数16の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物と炭素数18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物のモル比率が、30/70以上70/30以下である、静電荷像現像用トナー。
【請求項2】
前記ポリエステル系樹脂Hのアルコール成分100モル部に対する炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物の割合が、ポリエステル系樹脂Lのアルコール成分100モル部に対する炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物の割合よりも高い、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項3】
前記ポリエステル系樹脂L及び前記ポリエステル系樹脂Hは、それぞれ独立に、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物の割合が、アルコール成分100モル部に対して、1モル部以上30モル部以下である、請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項4】
前記ポリエステル系樹脂Lのアルコール成分が、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物を、アルコール成分中70モル%以上含む、請求項1~3のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項5】
前記ポリエステル系樹脂Hのアルコール成分が、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を、アルコール成分中60モル%以上含む、請求項1~4のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項6】
前記ポリエステル系樹脂Hと前記ポリエステル系樹脂Lの質量比率〔ポリエステル系樹脂H/ポリエステル系樹脂L〕が、5/95以上95/5以下である、請求項1~5のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項7】
結晶性ポリエステル樹脂を更に含有する、請求項1~6のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項8】
前記ポリエステル系樹脂L及び前記ポリエステル系樹脂Hは、それぞれ独立に、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合物であるポリエステル樹脂、並びに、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合部分であるポリエステルセグメント、及びスチレン化合物を含むモノマー成分の付加重合部分であるビニル系樹脂セグメントを有する複合樹脂から選ばれる1種以上である、請求項1~7のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる静電荷像現像用トナーに関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真の分野においては、電子写真システムの発展に伴い、高画質化及び高速化に対応した電子写真用トナーの開発が求められている。
【0003】
特許文献1では、コアシェル粒子を結着樹脂として含む静電荷像現像用トナーであって、コア部が、カルボン酸成分(L-ac)とアルコール成分(L-al)とを重縮合して得られるポリエステル(L)と、ワックスとを含有し、シェル部が、カルボン酸成分(H-ac)とアルコール成分(H-ac)とを重縮合して得られるポリエステル(H)を含有し、カルボン酸成分(L-ac)が、特定の分岐構造を有するアルケニルコハク酸及びアルキルコハク酸から選ばれる1種以上を含有し、カルボン酸成分(L-ac)中の前記アルケニルコハク酸及び前記アルキルコハク酸から選ばれる1種以上の合計含有量が3モル%以上であり、カルボン酸成分(H-ac)中の、前記アルケニルコハク酸及び前記アルキルコハク酸から選ばれる1種以上の含有量が、3モル%未満である、静電荷像現像用トナーが記載されている。当該トナーによれば、低温定着性と耐熱保存性とを両立し、印刷物の光沢性及びスメア性に優れると記載されている。
【0004】
特許文献2では、コアシェル粒子を結着樹脂として含む静電荷像現像用トナーであって、コア部が、カルボン酸成分(L-ac)とアルコール成分(L-al)とを重縮合して得られるポリエステル(L)と、ワックスとを含有し、シェル部が、カルボン酸成分(H-ac)とアルコール成分(H-al)とを重縮合して得られるポリエステル(H)を含有し、カルボン酸成分(H-ac)が、特定の分岐構造を有するアルケニルコハク酸及びアルキルコハク酸から選ばれる1種以上を含有し、カルボン酸成分(H-ac)中の前記アルケニルコハク酸及び前記アルキルコハク酸から選ばれる1種以上の合計含有量が3モル%以上であり、カルボン酸成分(L-ac)中の前記アルケニルコハク酸及び前記アルキルコハク酸から選ばれる1種以上の合計含有量が3モル%未満である、静電荷像現像用トナーが記載されている。当該トナーによれば、低温定着性を満足しつつ、耐熱保存性、耐ホットオフセット性、及び印刷物のスメア性に優れると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2016-105139号公報
【文献】特開2016-197207号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1及び2によれば、ワックス等の離型剤との組合せで、長鎖の脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物がカルボン酸成分として含まれるポリエステル樹脂が用いられることで、低温定着性等の諸特性を改善することができる。
しかしながら、優れた低温定着性を示しながら、優れた耐ホットオフセット性を示す静電荷像現像用トナーは得られにくく、定着幅を広げることが求められていた。
そこで、本発明は、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広い、静電荷像現像用トナーに関する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、軟化点の異なる2種類のポリエステル系樹脂を用い、これらのポリエステル系樹脂のカルボン酸成分として、炭素数16の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物と、炭素数18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物とが、所定のモル比率の範囲内含まれていることで、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広い、静電荷像現像用トナーが得られることを見出した。
本発明は、ポリエステル系樹脂Lと、前記ポリエステル系樹脂Lの軟化点より5℃以上高い軟化点を有するポリエステル系樹脂Hと、離型剤と、を含有し、
前記ポリエステル系樹脂L及び前記ポリエステル系樹脂Hが、それぞれ独立に、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合物を少なくとも含み、
前記ポリエステル系樹脂L及び前記ポリエステル系樹脂Hは、それぞれ独立に、カルボン酸成分における炭素数16の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物と炭素数18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物のモル比率が、30/70以上70/30以下である、静電荷像現像用トナーに関する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広い、静電荷像現像用トナーを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[静電荷像現像用トナー]
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」ともいう)は、ポリエステル系樹脂L(以下、単に「樹脂L」ともいう)と、樹脂Lの軟化点より5℃以上高い軟化点を有するポリエステル系樹脂H(以下、単に「樹脂H」ともいう)と、離型剤と、を含有し、
樹脂L及び樹脂Hが、それぞれ独立に、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合物を少なくとも含み、
樹脂L及び樹脂Hは、それぞれ独立に、カルボン酸成分における炭素数16の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物と炭素数18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物のモル比率(以下、単に「C16/C18モル比率」ともいう)が、30/70以上70/30以下である。
以上の構成によれば、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広い、静電荷像現像用トナーが得られる。
【0010】
本発明のトナーが、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、広い定着幅を示す理由は定かではないが、次のように考えられる。
本発明のトナーは、離型剤と、カルボン酸成分として、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含有するポリエステル系樹脂を含有する。
ポリエステル系樹脂のポリマー鎖中に、離型剤と親和性の高い直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物由来の単位を含むことで、トナー中の離型剤の分散性が向上する結果、低温定着性が優れると考えられる。
更に、ポリエステル系樹脂における、炭素数16の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物と炭素数18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物のモル比率が30/70以上70/30以下であることにより、トナーの結着樹脂に適した軟化点を有するポリエステル系樹脂として得られるポリエステルの分子量分布が広がり、当該ポリエステル系樹脂は、例えば、示差走査熱量分析(DSC)におけるガラス転移点付近の吸熱ピークがブロードとなるため、非常に広範囲な定着領域を持つという効果を奏する。更には、樹脂Lと、樹脂Lの軟化点より5℃以上高い軟化点を有する樹脂Hの2種の樹脂を使用することで、低温定着と耐ホットオフセット性という、相反する特性を両立し、定着幅を広げることができると考えられる。
【0011】
本明細書における各種用語の定義等を以下に示す。
樹脂が結晶性であるか非晶性であるかについては、結晶性指数により判定される。結晶性指数は、後述する実施例に記載の測定方法における、樹脂の軟化点と吸熱の最大ピーク温度との比(軟化点(℃)/吸熱の最大ピーク温度(℃))で定義される。結晶性樹脂とは、結晶性指数が0.6以上1.4以下のものである。非晶性樹脂とは、結晶性指数が0.6未満又は1.4超のものである。結晶性指数は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。
【0012】
〔トナー粒子〕
トナーは、例えば、トナー粒子を含む。トナー粒子は、好ましくは、後述の樹脂L、樹脂H、及び離型剤を含有する。トナー粒子は、着色剤、荷電制御剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤を含有していてもよく、好ましくは着色剤、荷電制御剤を含有する。
【0013】
<ポリエステル系樹脂L>
樹脂Lは、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いトナーを得る観点から、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合物を少なくとも含む。
樹脂Lとしては、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合物であるポリエステル樹脂(L-I)、並びにアルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合部分であるポリエステルセグメント、及び、スチレン化合物を含むモノマー成分の付加重合部分であるビニル系樹脂セグメントを有する複合樹脂(L-II)から選ばれる1種以上が挙げられる。樹脂Lとしては、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いトナーを得る観点から、ポリエステル樹脂(L-I)が好ましい。
樹脂Lは、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いトナーを得る観点から、カルボン酸成分における炭素数16の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物と炭素数18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物のモル比率が、30/70以上70/30以下である。
樹脂Lは、好ましくは非晶性樹脂である。
【0014】
(ポリエステル樹脂(L-I))
ポリエステル樹脂(L-I)は、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合物である。
アルコール成分としては、例えば、芳香族ジオール、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。これらの中でも、芳香族ジオール又は直鎖又は分岐の脂肪族ジオールが好ましい。
芳香族ジオールの量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
芳香族ジオールは、好ましくはビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物であり、より好ましくは式(I):
【0015】
【化1】
【0016】
(式中、OR1及びR2Oはオキシアルキレン基であり、R1及びR2はそれぞれ独立にエチレン基又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上であり、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは4以下である)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物である。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン〕のプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物が好ましい。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
【0017】
直鎖又は分岐の脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールが挙げられる。
これらの中でも、分岐の脂肪族ジオールが好ましい。分岐の脂肪族ジオールとしては、例えば、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオールが挙げられる。これらの中でも1,2-プロパンジオールがより好ましい。
分岐の脂肪族ジオールの量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
【0018】
脂環式ジオールとしては、例えば、水素添加ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン〕、水素添加ビスフェノールAの炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイド(平均付加モル数2以上12以下)付加物が挙げられる。
3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールが挙げられる。
これらのアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
【0019】
カルボン酸成分は、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いトナーを得る観点から、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸又はその無水物を含む。
直鎖脂肪族炭化水素基は、不飽和、飽和のいずれであってもよい。これらの中でも、直鎖不飽和脂肪族炭化水素基が好ましい。
直鎖脂肪炭化水素基の炭素数は、入手の容易性の観点から、好ましくは16又は18である。
炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸又はその無水物としては、例えば、ヘキサデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸又はその無水物が挙げられる。
【0020】
カルボン酸成分中のC16/C18モル比率は、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いトナーを得る観点から、30/70以上であり、好ましくは35/65以上、より好ましくは40/60以上、更に好ましくは50/50以上であり、そして、70/30以下であり、好ましくは65/35以下、より好ましくは60/40以下である。
【0021】
炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物の割合は、アルコール成分100モル部に対して、好ましくは1モル部以上、より好ましくは3モル部以上、更に好ましくは5モル部以上、更に好ましくは8モル部以上であり、そして、好ましくは50モル部以下、より好ましくは40モル部以下、更に好ましくは30モル部以下、更に好ましくは20モル部以下、更に好ましくは12モル部以下である。
炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸又はその無水物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは3モル%以上、更に好ましくは5モル%以上、更に好ましくは8モル%以上であり、そして、好ましくは50モル%以下、より好ましくは40モル%以下、更に好ましくは30モル%以下、更に好ましくは20モル%以下、更に好ましくは12モル%以下である。
【0022】
カルボン酸成分として、例えば、その他のジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸が含まれていてもよい。
その他のジカルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸又はその無水物以外の直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸(以下「その他の直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸」ともいう)、脂環式ジカルボン酸が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸、及び、その他の直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは20モル%以上、より好ましくは30モル%以上、更に好ましくは40モル%以上であり、そして、好ましくは90モル%以下、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは75モル%以下である。
【0023】
その他の直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは20以下である。
その他の直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、アゼライン酸が挙げられる。これらの中でも、フマル酸、アジピン酸、セバシン酸が好ましい。
その他の直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは10モル%以上であり、そして、好ましくは40モル%以下、より好ましくは30モル%以下である。
【0024】
3価以上の多価カルボン酸としては、好ましくは3価のカルボン酸であり、例えばトリメリット酸又はその無水物が挙げられる。
ポリエステル樹脂(L-I)は、3価以上の多価カルボン酸を含んでいないことが好ましい。
これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
【0025】
アルコール成分の水酸基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の当量比〔COOH基/OH基〕は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。
【0026】
ポリエステル樹脂(L-I)は、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分による重縮合反応を行う工程を含む方法により製造してもよい。
当該工程において、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、チタンビスイソプロポキシビストリエタノールアミネート、チタンビスヒドロキシビストリエタノールアミネート、チタンジイソプロポキシテレフタレート等のエステル化触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて重縮合してもよい。
また、重縮合反応にフマル酸等の不飽和結合を有するモノマーを使用する際には、必要に応じてアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上0.5質量部以下のラジカル重合禁止剤を用いてもよい。ラジカル重合禁止剤としては、例えば、4-tert-ブチルカテコールが挙げられる。
重縮合反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。なお、重縮合は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
【0027】
(複合樹脂(L-II))
複合樹脂(L-II)は、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合部分であるポリエステルセグメント、及びスチレン化合物を含むモノマー成分の付加重合部分であるビニル系樹脂セグメントを有する。
ポリエステルセグメントは、ポリエステルよりなり、当該ポリエステルとしては上述のポリエステル樹脂(L-I)と同様のものが好ましい例として挙げられる。
【0028】
(ビニル系樹脂セグメント)
ビニル系樹脂セグメントは、スチレン化合物を含むモノマー成分の付加重合物が好ましい。
スチレン化合物としては、例えば、スチレン、又はα-メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体が挙げられる。
【0029】
スチレン化合物の含有量は、ビニル系樹脂の原料モノマー中、耐ホットオフセット性の観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ましく75質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
【0030】
スチレン化合物以外に用いられるビニル系樹脂の原料モノマーとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル;エチレン、プロピレン等のエチレン性不飽和モノオレフィン類;ブタジエン等のジオレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;ビニルメチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のビニリデンハロゲン化物;N-ビニルピロリドン等のN-ビニル化合物類等が挙げられる。
【0031】
スチレン化合物以外に用いられるビニル系樹脂の原料モノマーは2種以上を使用することができる。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも1種を意味する。
【0032】
スチレン化合物以外に用いられるビニル系樹脂の原料モノマーの中では、トナーの低温定着性を向上させる観点から、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルにおけるアルキル基の炭素数は、上記の観点から好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは3以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは12以下、更に好ましくは8以下である。なお、該アルキルエステルの炭素数は、エステルを構成するアルコール成分由来の炭素数をいう。
【0033】
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)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、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。ここで、「(イソ又はターシャリー)」、「(イソ)」は、これらの接頭辞が存在している場合とそうでない場合の双方を意味し、これらの接頭辞が存在していない場合には、ノルマルであることを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートから選ばれる少なくとも1種以上を意味する。
【0034】
(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、ビニル系樹脂セグメントの原料モノマー中、低温定着性の観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下であり、そして、好ましくは0質量%以上である。
【0035】
なお、スチレン化合物と(メタ)アクリル酸アルキルエステルとを含む原料モノマーを付加重合させて得られる樹脂をスチレン-(メタ)アクリル樹脂ともいう。
【0036】
ビニル系樹脂の原料モノマーの付加重合反応は、例えば、ジブチルパーオキサイド等の重合開始剤、架橋剤等の存在下、有機溶媒存在下又は無溶媒下で、常法により行うことができるが、温度条件としては、好ましくは110℃以上、より好ましくは120℃以上、更に好ましくは130℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは200℃以下、更に好ましくは170℃以下である。
【0037】
付加重合反応の際に有機溶媒を使用する場合、キシレン、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン等を用いることができる。有機溶媒の使用量は、ビニル系樹脂の原料モノマー100質量部に対して、10質量部以上50質量部以下が好ましい。
【0038】
(両反応性モノマー)
複合樹脂(L-II)は、トナーの低温定着性を向上させる観点から、ポリエステルセグメントの原料モノマーとビニル系樹脂セグメントの原料モノマーに加えて、更にポリエステルセグメントの原料モノマー及びビニル系樹脂セグメントの原料モノマーのいずれとも反応し得る、両反応性モノマーを用いて得られる複合樹脂であることが好ましい。したがって、ポリエステルセグメントの原料モノマー及びビニル系樹脂セグメントの原料モノマーを重合させて複合樹脂を得る際に、重縮合反応及び/又は付加重合反応は、両反応性モノマーの存在下で行うことが好ましい。これにより、複合樹脂は、両反応性モノマー由来の構成単位を介してポリエステルセグメントとビニル系樹脂セグメントとが結合した複合樹脂となり、ポリエステルセグメントとビニル系樹脂セグメントとがより微細に、且つ、均一に分散したものとなる。
【0039】
両反応性モノマーとしては、分子内に、水酸基、カルボキシ基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基、好ましくは水酸基及びカルボキシ基からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基、より好ましくはカルボキシ基とエチレン性不飽和結合とを有する化合物であり、このような両反応性モノマーを用いることにより、分散相となる樹脂の分散性をより向上させることができる。両反応性モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸及び無水マレイン酸からなる群より選ばれた少なくとも1種であることが好ましいが、重縮合反応及び付加重合反応の反応性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸又はフマル酸がより好ましく、アクリル酸又はメタクリル酸が更に好ましい。但し、重合禁止剤と共に用いた場合は、フマル酸等のエチレン性不飽和結合を有する多価カルボン酸は、ポリエステルセグメントの原料モノマーとして機能する。この場合、フマル酸等は両反応性モノマーではなく、ポリエステルセグメントの原料モノマーである。
【0040】
両反応性モノマーの使用量は、トナーの低温定着性を向上させる観点から、ポリエステルセグメントのアルコール成分の合計100モル部に対して、好ましくは1モル部以上、より好ましくは2モル部以上、更に好ましくは3モル部以上であり、そして、耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いトナーを得る観点から、好ましくは20モル部以下、より好ましくは10モル部以下、更に好ましくは7モル部以下である。
【0041】
複合樹脂(L-II)におけるポリエステルセグメントとビニル系樹脂セグメントとの質量比(ポリエステルセグメント/ビニル系樹脂セグメント)は、トナーの低温定着性を向上させる観点から、好ましくは60/40以上、より好ましくは70/30以上、更に好ましくは75/25以上であり、そして、耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いトナーを得る観点から、好ましくは95/5以下、より好ましくは90/10以下、更に好ましくは85/15以下である。なお、上記の計算において、ポリエステルセグメントの質量は、用いられる重縮合系樹脂の原料モノマーの質量から、重縮合反応により脱水される反応水の量(計算値)を除いた量であり、両反応性モノマーの量は、ポリエステルセグメントの原料モノマー量に含める。また、ビニル系樹脂セグメントの量は、ビニル系樹脂セグメントの原料モノマー量であるが、重合開始剤の量はビニル系樹脂セグメントの原料モノマー量に含める。
【0042】
(ポリエステル系樹脂Lの物性)
樹脂Lの軟化点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上であり、そして、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは120℃以下、更に好ましくは111℃以下である。
樹脂Lのガラス転移温度は、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、更に好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
【0043】
樹脂Lの酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは8mgKOH/g以上、更に好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは35mgKOH/g以下、更に好ましくは30mgKOH/g以下である。
【0044】
樹脂Lの数平均分子量は、好ましくは1,500以上、より好ましくは2,000以上、更に好ましくは2,500以上、更に好ましくは3,000以上であり、そして、好ましくは8,000以下、より好ましくは6,000以下、更に好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
【0045】
樹脂Lの重量平均分子量は、好ましくは5,000以上、より好ましくは8,000以上、更に好ましくは10,000以上、更に好ましくは12,000以上であり、そして、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは800,000以下、更に好ましくは100,000以下、更に好ましくは25,000以下である。
【0046】
樹脂Lの軟化点、ガラス転移温度、酸価、数平均分子量及び重量平均分子量は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
【0047】
樹脂Lの含有量は、トナー粒子の樹脂成分中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、そして、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
【0048】
<ポリエステル系樹脂H>
樹脂Hは、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いトナーを得る観点から、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合物を少なくとも含む。
樹脂Hは、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合物であるポリエステル樹脂(H-I)、並びに、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合部分であるポリエステルセグメント、及びスチレン化合物を含むモノマー成分の付加重合部分であるビニル系樹脂セグメントを有する複合樹脂(H-II)から選ばれる1種以上が挙げられる。樹脂Hとしては、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いトナーを得る観点から、ポリエステル樹脂(H-I)が好ましい。
樹脂Hは、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いトナーを得る観点から、カルボン酸成分における炭素数16の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物と炭素数18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物のモル比率が、30/70以上70/30以下である。
樹脂Hは、樹脂Lの軟化点より5℃以上高い軟化点を有する。
樹脂Hは、好ましくは非晶性樹脂である。
【0049】
(ポリエステル樹脂(H-I))
ポリエステル樹脂(H-I)は、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合物である。
ポリエステル樹脂(H-I)におけるアルコール成分及びカルボン酸成分の例及びその量は、ポリエステル樹脂(L-I)で挙げた例と同様である。
以下、ポリエステル樹脂(H-I)において、好適な例を示す。
アルコール成分としては、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物が好ましく、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物及びビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物がより好ましい。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の量は、アルコール成分中、好ましくは60モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
【0050】
ポリエステル樹脂(H-I)は、カルボン酸成分として、好ましくは3価以上の多価カルボン酸を含むことが好ましい。3価以上の多価カルボン酸としては、好ましくは3価のカルボン酸であり、より好ましくはトリメリット酸又はその無水物である。
3価以上の多価カルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは8モル%以上であり、そして、好ましくは40モル%以下、より好ましくは30モル%以下、更に好ましくは30モル%以下である。
【0051】
(複合樹脂(H-II))
複合樹脂(H-II)は、アルコール成分と、炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物を含むカルボン酸成分との重縮合部分であるポリエステルセグメント、及びスチレン系化合物を含むモノマー成分の付加重合部分であるビニル系樹脂セグメントを有する。
ポリエステルセグメントは、ポリエステルよりなり、当該ポリエステルとしては上述のポリエステル樹脂(H-I)と同様のものが好ましい例として挙げられる。
ビニル系樹脂セグメントの構成は、上述の複合樹脂(L-II)と同様であり、好ましい範囲も同様であるので、説明を省略する。
【0052】
(ポリエステル系樹脂Hの物性)
樹脂Hの軟化点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上、更に好ましくは110℃以上、更に好ましくは112℃以上であり、そして、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは125℃以下である。
樹脂Hの軟化点と樹脂Lの軟化点の差〔M-M〕は、定着幅を広げ、耐熱保存性を向上させる観点から、好ましくは5℃以上、より好ましくは6℃以上、更に好ましくは8℃以上であり、そして、好ましくは30℃以下、より好ましくは20℃以下、更に好ましくは15℃以下、更に好ましくは12℃以下、更に好ましくは10℃以下である。
樹脂Hのガラス転移温度は、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、更に好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
【0053】
樹脂Hの酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは8mgKOH/g以上、更に好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは35mgKOH/g以下、更に好ましくは30mgKOH/g以下である。
【0054】
樹脂Hの数平均分子量は、好ましくは3,000以上、より好ましくは3,500以上、更に好ましくは4,000以上であり、そして、好ましくは8,000以下、より好ましくは6,000以下、更に好ましくは5,000以下である。
【0055】
樹脂Hの重量平均分子量は、好ましくは10,000以上、より好ましくは20,000以上、更に好ましくは30,000以上であり、そして、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは800,000以下、更に好ましくは100,000以下である。
【0056】
樹脂Hの軟化点、ガラス転移温度、酸価、数平均分子量及び重量平均分子量は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
【0057】
樹脂Hの含有量は、トナー粒子の樹脂成分中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、そして、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
【0058】
低温定着性、及び耐ホットオフセット性をより向上させ、且つ、定着幅をより広げる観点から、樹脂Hのアルコール成分100モル部に対する炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物の割合(以下、単に「R」ともいう)が、樹脂Lのアルコール成分100モル部に対する炭素数16~18の直鎖脂肪族炭化水素基が置換したコハク酸又はその無水物の割合(以下、単に「R」ともいう)よりも高いことが好ましい。
とRの差[R-R]は、低温定着性、及び耐ホットオフセット性をより向上させ、且つ、定着幅をより広げる観点から、好ましくは-20モル部以上、より好ましくは-15モル部以上、更に好ましくは-10モル部以上、更に好ましくは-5モル部以上、更に好ましくは0モル部以上、更に好ましくは3モル部以上であり、そして、好ましくは50モル部以下、より好ましくは40モル部以下、更に好ましくは30モル部以下、更に好ましくは20モル部以下、更に好ましくは10モル部以下である。
【0059】
樹脂Hと樹脂Lの質量比率〔樹脂H/樹脂L〕は、好ましくは5/95以上、より好ましくは10/90以上、更に好ましくは20/80以上、更に好ましくは30/70以上であり、そして、好ましくは95/5以下、より好ましくは90/10以下、好ましくは80/20以下、好ましくは70/30以下である。
【0060】
<結晶性ポリエステル樹脂C>
トナーは、定着幅を向上させる観点から、好ましくは結晶性ポリエステル樹脂C(以下、単に「樹脂C」ともいう)を含有する。
樹脂Cは、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物である。
アルコール成分は、好ましくはα,ω-脂肪族ジオールを含む。
α,ω-脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは6以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下である。
α,ω-脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオールが挙げられる。これらの中でも、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオールが好ましく、1,6-ヘキサンジオールがより好ましい。
【0061】
α,ω-脂肪族ジオールの量は、アルコール成分中、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
【0062】
アルコール成分は、α,ω-脂肪族ジオールとは異なる他のアルコール成分を含有していてもよい。他のアルコール成分としては、例えば、1,2-プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等のα,ω-脂肪族ジオール以外の脂肪族ジオール;ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール;グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の3価以上のアルコール等が挙げられる。これらのアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
【0063】
カルボン酸成分は、好ましくは脂肪族ジカルボン酸を含む。
脂肪族ジカルボン酸の炭素数は、好ましくは4以上、より好ましくは8以上、更に好ましくは10以上であり、そして、好ましくは14以下、より好ましくは12以下である。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸が挙げられる。これらの中でも、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸が好ましく、セバシン酸、ドデカン二酸がより好ましく、ドデカン二酸が更に好ましい。これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
【0064】
脂肪族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
【0065】
カルボン酸成分は、脂肪族ジカルボン酸とは異なる他のカルボン酸成分を含有していてもよい。他のカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;3価以上の多価カルボン酸が挙げられる。これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
【0066】
アルコール成分の水酸基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の当量比(COOH基/OH基)は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。
【0067】
(結晶性ポリエステル樹脂Cの物性)
樹脂Cの軟化点は、耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは75℃以上、更に好ましくは80℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは150℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは100℃以下である。
【0068】
樹脂Cの融点は、耐ホットオフセット性をより向上させる観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、更に好ましくは70℃以上、更に好ましくは72℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは100℃以下、より好ましくは95℃以下である。
【0069】
樹脂Cの酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは35mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは25mgKOH/g以下である。
【0070】
樹脂Cの軟化点、融点、及び酸価は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。それらの値は、後述の実施例に記載の方法により求められる。なお、樹脂Cを2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた軟化点、融点、及び酸価の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
【0071】
樹脂Cは、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分の重縮合により得られる。重縮合の条件は、例えば、前述の樹脂Lにおける重縮合で示した条件を適用することができる。
【0072】
樹脂Cと樹脂L及び樹脂Hの合計量との質量比率[樹脂C/(樹脂L+樹脂H)]は、好ましくは1/99以上、より好ましくは5/95以上、更に好ましくは8/92以上であり、そして、好ましくは50/50以下、より好ましくは40/60以下、更に好ましくは35/65以下である。
【0073】
トナーの樹脂成分において、樹脂L、樹脂H及び樹脂Cの含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、そして、好ましくは100質量%である。
【0074】
<離型剤>
離型剤としては、ワックスが好ましい。
ワックスとしては、例えば、炭化水素ワックス、エステルワックス、シリコーンワックス、脂肪酸アミドワックスが挙げられる。
炭化水素ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物又は石油系炭化水素ワックス;ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリブテンワックス等のポリオレフィンワックス等の合成炭化水素ワックスが挙げられる。
エステルワックスとしては、例えば、モンタンワックス等の鉱物又は石油系エステルワックス;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の植物系エステルワックス;ミツロウ等の動物系エステルワックスが挙げられる。
脂肪酸アミドワックスとしては、例えば、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミドが挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いてもよい。
これらの中でも、定着幅を広げ、耐熱安定性をより向上させる観点から、炭化水素ワックスが好ましく、パラフィンワックスがより好ましい。
【0075】
離型剤の融点は、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上であり、そして、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは140℃以下である。
離型剤の融点の測定方法は、実施例に記載の方法による。
【0076】
離型剤の量は、樹脂L、樹脂H及び樹脂Cの合計量100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは3質量部以上であり、そして、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。
【0077】
<着色剤>
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン-Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾイエローが挙げられる。
トナーは、黒トナー、黒以外のカラートナーのいずれであってもよい。
着色剤の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、樹脂L、樹脂H及び樹脂Cの合計量100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上であり、そして、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。
【0078】
<荷電制御剤>
荷電制御剤は、正帯電性荷電制御剤及び負帯電性荷電制御剤のいずれを含有していてもよい。
正帯電性荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料、3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体、スチレン-アクリル系樹脂が挙げられる。
ニグロシン染料としては、例えば「ニグロシンベースEX」、「オイルブラックBS」、「オイルブラックSO」、「ボントロンN-01」、「ボントロンN-04」、「ボントロンN-07」、「ボントロンN-09」、「ボントロンN-11」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)が挙げられる。4級アンモニウム塩化合物としては、例えば「ボントロンP-51」(オリヱント化学工業株式会社製)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、「COPY CHARGE PX VP435」(クラリアント社製)が挙げられる。ポリアミン樹脂としては、例えば「AFP-B」(オリヱント化学工業株式会社製)が挙げられる。イミダゾール誘導体としては、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」(以上、四国化成工業株式会社製)が挙げられる。スチレン-アクリル系樹脂としては、例えば「FCA-701PT」(藤倉化成株式会社製)が挙げられる。
【0079】
負帯電性荷電制御剤としては、例えば、含金属アゾ染料、ベンジル酸化合物の金属化合物、サリチル酸化合物の金属化合物、銅フタロシアニン染料、4級アンモニウム塩、ニトロイミダゾール誘導体、有機金属化合物が挙げられる。
含金属アゾ染料としては、例えば「バリファーストブラック3804」、「ボントロンS-31」、「ボントロンS-32」、「ボントロンS-34」、「ボントロンS-36」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)、「アイゼンスピロンブラックTRH」、「T-77」(保土谷化学工業株式会社製)が挙げられる。ベンジル酸化合物の金属化合物としては、例えば、「LR-147」、「LR-297」(以上、日本カーリット株式会社製)が挙げられる。サリチル酸化合物の金属化合物としては、例えば、「ボントロンE-81」、「ボントロンE-84」、「ボントロンE-88」、「ボントロンE-304」(以上、オリヱント化学工業株式会社製)、「TN-105」(保土谷化学工業株式会社製)が挙げられる。4級アンモニウム塩としては、例えば「COPY CHARGE NX VP434」(クラリアント社製)が挙げられる。有機金属化合物としては、例えば「TN105」(保土谷化学工業株式会社製)が挙げられる。
【0080】
荷電制御剤の含有量は、樹脂L、樹脂H及び樹脂Cの合計量100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上、更に好ましくは0.3質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。
【0081】
トナーは、乳化凝集法で得られるケミカルトナーであってもよいし、溶融混練法で得られる粉砕トナーであってもよい。
ケミカルトナーである場合、トナーは、好ましくはコアと、コアの表面に位置するシェルを有するコアシェル型トナー粒子を含む。
コアは、樹脂L、樹脂H、及び離型剤を含有し、必要に応じて、樹脂C、添加剤を含有していてもよい。
シェルは、樹脂L、及び樹脂Hを含有することが好ましい。また、シェルは、好ましくは、コアの表面を被覆する。
シェルに含まれる樹脂L、及び樹脂Hの合計含有量は、コアに含まれる樹脂L、樹脂H、及び樹脂Cの合計含有量100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは8質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、そして、好ましくは30質量部以下、より好ましくは25質量部以下、更に好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下である。
【0082】
<トナー粒子の物性>
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、高画質の画像を得る観点、トナーのクリーニング性をより向上させる観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは6μm以下である。
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、実施例に記載の方法により測定できる。
【0083】
〔外添剤〕
トナー粒子をトナーとしてそのまま用いることもできるが、流動化剤等を外添剤としてトナー粒子表面に添加処理したものをトナーとして使用することが好ましい。
外添剤としては、例えば、疎水性シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化セリウム、カーボンブラック等の無機材料微粒子、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、シリコーン樹脂等のポリマー微粒子が挙げられる。これらの中でも、疎水性シリカが好ましい。
外添剤を用いてトナー粒子の表面処理を行う場合、外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、更に好ましくは3質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4.5質量部以下、更に好ましくは4質量部以下である。
【0084】
トナーは、電子写真方式の印刷において、静電荷像現像に用いられる。トナーは、例えば、一成分系現像剤として、又はキャリアと混合して二成分系現像剤として使用することができる。
【0085】
[製造方法]
トナーは、溶融混練法、乳化転相法、重合法、凝集融着法等の任意の方法により得られたトナーであってもよいが、生産性や着色剤の分散性の観点から、凝集融着法によるケミカルトナー、溶融混練法による粉砕トナーが好ましく、凝集融着法によるケミカルトナーがより好ましい。
【0086】
〔凝集融着法〕
凝集融着法によるケミカルトナーの場合、トナーの製造方法は、例えば、
同一又は異なる粒子内に樹脂L及び樹脂Hを含有する樹脂粒子、必要に応じて、樹脂Cを含有する樹脂粒子、及び離型剤粒子Wを凝集させて凝集粒子(1)を得る工程(以下、「工程1」ともいう)、
同一又は異なる粒子内に樹脂L及び樹脂Hを含有する樹脂粒子を凝集粒子(1)に付着させて凝集粒子(2)を得る工程(以下「工程2」ともいう)及び
凝集粒子(2)を水系媒体内で融着させる工程(以下、「工程3」ともいう)
を含む。
【0087】
工程1において使用する各種樹脂粒子は、樹脂L、樹脂H、樹脂C等の樹脂をあらかじめ水性媒体に分散した分散液を使用する。分散方法は特に限定されないが、例えば、転相乳化法により分散することが好ましい。転相乳化法としては、例えば、樹脂の有機溶媒溶液又は溶融した樹脂に水性媒体を添加して転相乳化する方法が挙げられる。水性媒体としては、水を主成分とするものが好ましく、水性媒体中の水の含有量は、例えば、80質量%以上100質量%以下である。なお、水性媒体には、水に可溶な有機溶媒が含まれていてもよい。
工程1において使用する離型剤粒子Wは、公知の方法により離型剤をあらかじめ分散した分散液を使用してもよい。工程1においては、上述の各種添加剤を凝集させてもよい。
工程1では、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩等の界面活性剤の存在下で、分散液を混合し、硫酸アンモニウム等の凝集剤を添加して凝集させて、必要に応じて、界面活性剤等の凝集停止剤を添加することで、凝集粒子(1)が得られる。
【0088】
工程2では、樹脂L、樹脂Hを含む樹脂粒子分散液を、上記凝集粒子(1)を含む系内に添加することで、凝集粒子(1)に、樹脂L及び樹脂Hを含有する樹脂粒子を付着させて、凝集粒子(2)が得られる。凝集させる方法は、工程1と同様の方法で行うことができる。
工程3では、凝集粒子(2)を水系媒体内で融着させる。融着によって、凝集粒子に含まれる各粒子を融着し、融着粒子が得られる。
工程3の後に、後処理を行ってもよく、例えば、水系媒体中に存在する融着粒子を固液分離し、乾燥することでトナー粒子が得られる。更に、トナー粒子に、上述の外添剤を添加してもよい。
【0089】
〔溶融混練法〕
溶融混練法による粉砕トナーの場合、例えば、樹脂L、樹脂H、樹脂C、離型剤、着色剤、荷電制御剤等の原料をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、1軸若しくは2軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。
粉砕トナーの製造方法は、好ましくは、上記の結着樹脂組成物を含有する混合物を80℃以上160℃以下の範囲内の温度で溶融混練する工程を含む。溶融混練温度は、好ましくは85℃以上、より好ましくは90℃以上であり、そして、好ましくは150℃以下、より好ましくは130℃以下である。
本発明の結着樹脂組成物は、非晶性樹脂と結晶性樹脂との親和性は高いが互いに相溶し難く、非晶性樹脂中に微分散状態で存在し得る結晶性樹脂の結晶性も良好であるため、上述の溶融混練する工程によって結着樹脂を結晶化することができる。
【0090】
粉砕トナーの製造方法は、好ましくは、溶融混練により得られた混合物を、粉砕及び分級しトナー粒子を得る工程を含む。当該粉砕及び分級は、公知の方法により行うことができる。
【実施例
【0091】
樹脂、樹脂粒子、トナー等の各性状等については次の方法により測定、評価した。
【0092】
[測定方法]
〔樹脂の酸価〕
樹脂の酸価は、JIS K 0070:1992の方法に基づき測定した。ただし、測定溶媒のみJIS K 0070:1992に規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更した。
【0093】
〔樹脂の軟化点、吸熱ピークの最高温度、ガラス転移温度〕
(1)軟化点
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
(2)吸熱ピークの最高温度
示差走査熱量計「Q-100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて、室温(20℃)から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料をそのまま1分間静止させ、その後、昇温速度10℃/分で180℃まで昇温しながら測定した。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱ピークの最高温度とした。
(3)ガラス転移温度
示差走査熱量計「Q-100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.01~0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した。次に昇温速度10℃/分で150℃まで昇温しながら測定した。吸熱ピークの最高温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とした。
【0094】
〔ポリエステル樹脂の数平均分子量、重量平均分子量〕
以下の方法により、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、樹脂の数平均分子量Mn及び重量平均分子量Mwを求めた。
(1)試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mLになるように、ポリエステル樹脂をクロロホルムに溶解させた。続いて、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター「FP-200」(住友電気工業株式会社製)を用いて濾過して不溶成分を除き、試料溶液とした。
(2)分子量測定
下記装置を用いて、溶離液としてクロロホルムを、毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定化させた。そこに試料溶液100μLを注入して測定を行った。試料の分子量は、あらかじめ作製した検量線に基づき算出した。このときの検量線には、数種類の分子量が既知の単分散ポリスチレン「2.63×10」、「2.06×10」、「1.02×10」(以上、東ソー株式会社製)
「2.10×10」、「7.00×10」、「5.04×10」(以上、ジーエルサイエンス株式会社製)を標準試料として作成したものを用いた。
測定装置:「CO-8010」(東ソー株式会社製)
分析カラム:「GMHXL」+「G3000HXL」(以上、東ソー株式会社製)
【0095】
〔離型剤の融点〕
示差走査熱量計「DSC Q20」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.01~0.02gをアルミパンに計量し、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温し、その温度から降温速度5℃/minで-10℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで180℃まで昇温し測定する。そこで得られた融解吸熱カーブから観察される吸熱の最高ピーク温度を離型剤の融点とする。
【0096】
〔凝集粒子(1)、トナー粒子、及びトナーの体積中位粒径(D50)及びCV値〕
凝集粒子(1)、トナー粒子、及びトナーの体積中位粒径(D50)は、以下のとおり測定した。
・測定機:「コールターマルチサイザーIII」(ベックマンコールター株式会社製)
・アパチャー径:50μm
・解析ソフト:「マルチサイザーIII バージョン3.51」(ベックマンコールター株式会社製)
・電解液:「アイソトンII」(ベックマンコールター株式会社製)
・分散液:ポリオキシエチレンラウリルエーテル「エマルゲン109P」(花王株式会社製、HLB:13.6)を前記電解液に溶解させ、濃度5質量%の分散液を得た。
・分散条件:前記分散液5mLにトナー測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mLを添加し、更に、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を作製した。
・測定条件:前記試料分散液を前記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度に調整した後、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求めた。
また、体積中位粒径(D50)と同様にして体積平均粒径(D)を求め、CV値(%)を下記の式に従って算出した。
CV値(%)=(粒径分布の標準偏差/体積平均粒径(D))×100
【0097】
〔着色剤粒子、荷電制御剤粒子及び離型剤粒子の体積中位粒径(D50)〕
着色剤粒子、荷電制御剤粒子及び離型剤粒子の体積中位粒径(D50)は、以下のとおり測定した。
(1)測定装置:レーザー回折型粒径測定機「LA-920」(株式会社堀場製作所製)
(2)測定条件:測定用セルに蒸留水を加え、吸光度が適正範囲になる濃度で体積中位粒径(D50)を測定した。
【0098】
〔分散液の固形分濃度〕
赤外線水分計「FD-230」(株式会社ケツト科学研究所製)を用いて、試料5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分/変動幅0.05%)の条件にて乾燥させ、試料の水分(質量%)を測定した。固形分は下記式に従って算出した。
固形分濃度(質量%)=100-試料の水分(質量%)
【0099】
[評価]
〔定着幅〕
定着幅は、下記の低温定着性の評価より得られた最低定着温度と、下記の耐ホットオフセット性の評価により得られたホットオフセットが発生する最低温度との差である。
(低温定着性)
複写機「AR-505」(シャープ株式会社製)の定着機を装置外での定着が可能なように改良した装置にトナーを実装し、未定着の状態で印刷物を得た(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm)。その後、総定着圧が40kgfになるように調整した定着機(定着速度300mm/sec)を用い、定着ロールの温度を100℃から240℃へと5℃ずつ順次上昇させながら、各温度で未定着状態の印刷物の定着試験を行った。得られた印刷物の画像部分にセロハン粘着テープ「ユニセフセロハン」(三菱鉛筆株式会社製、幅:18mm、JIS Z1522:2009)を貼り付け、定着機の定着ロールとは別の、30℃に設定した定着ローラーに通過させた後、テープを剥がした。テープを貼る前と剥がした後の光学反射密度を反射濃度計「RD-915」(グレタグマクベス社製)を用いて測定し、両者の比率(剥離後/貼付前×100)が最初に90%を越える定着ロールの温度を最低定着温度とした。最低定着温度が低いほど、低温定着性が優れる。なお、定着紙には、「CopyBond SF-70NA」(シャープ株式会社製、75g/m)を使用した。
(耐ホットオフセット性)
上述の「低温定着性」の評価の際に、ホットオフセットの発生を目視にて観察し、ホットオフセットが発生する最低温度を耐ホットオフセット性として確認した。このホットオフセットが発生する温度が高いほど好ましい。
【0100】
[アルケニル無水コハク酸の製造]
製造例a(アルケニル無水コハク酸aの製造)
1Lのオートクレーブ(日東高圧株式会社製)に、炭素数16のα-オレフィン/炭素数18のα-オレフィン=52モル%/48モル%となるように、α-オレフィン「リニアレン16」(出光興産株式会社製)を273.5g、α-オレフィン「リニアレン18」(出光興産株式会社製)を253.9g、無水マレイン酸157.2g、抗酸化剤「チェレックス-O」(SC有機化学株式会社製、トリイソオクチルホスファイト)0.4g、重合禁止剤としてブチルハイドロキノン0.1gを仕込み、加圧窒素置換(0.2MPa(G))を3回繰り返した。60℃で撹拌開始後、230℃まで1時間かけて昇温して6時間反応を行った。反応温度到達時の圧力は、0.3MPaGであった。反応終了後、80℃まで冷却し、常圧(101.3kPa)に戻して、1Lの4つ口フラスコに反応物を移した。180℃まで撹拌しながら昇温し、1.3kPaにて残存する内部オレフィンを1時間で留去した。引き続き、室温(25℃)まで冷却後、常圧(101.3kPa)に戻して目的物のアルケニル無水コハク酸a 406.1gを得た。酸価より求めたアルケニル無水コハク酸aの平均分子量は337であった。
【0101】
製造例b~g(アルケニル無水コハク酸b~gの製造)
原料、抗酸化剤、重合禁止剤の種類及び量を表1に示すように変更した以外は、製造例aと同様にして、アルケニル無水コハク酸b~gを得た。酸価より、アルケニル無水コハク酸の平均分子量を求め、表1に示した。
【0102】
【表1-1】
【0103】
【表1-2】
【0104】
[ポリエステル樹脂の製造]
製造例H1、H3~H5、H8~H18(非晶性ポリエステル樹脂H-1、H-3~H-5、H-8~H-18の製造)
表2に示す、トリメリット酸無水物以外のポリエステル樹脂の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、窒素導入管、撹拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃まで昇温し、その後235℃で6時間重縮合させた。その後、210℃まで降温し、トリメリット酸無水物を添加し、210℃で1時間反応させた。その後、210℃で10kPaの減圧下にて表2に記載の軟化点まで反応を行って、非晶性ポリエステル樹脂H-1、H-3~H-5、H-8~H-18を得た。各種物性を測定し、物性を表2に示す。
【0105】
製造例H2、H7(非晶性ポリエステル樹脂H-2、及びH-7の製造)
表2に示す、セバシン酸及びトリメリット酸無水物以外のポリエステル樹脂の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、窒素導入管、撹拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃まで昇温し、その後235℃で6時間重縮合させた。その後、180℃まで降温し、セバシン酸及びトリメリット酸無水物を添加し、210℃まで10℃/時間で昇温し、その後210℃で1時間反応させた。その後、210℃で10kPaの減圧下にて表2に記載の軟化点まで反応を行って、非晶性ポリエステル樹脂H-2、及びH-7を得た。各種物性を測定し、物性を表2に示す。
【0106】
製造例H6(非晶性ポリエステル樹脂H-6の製造)
表2に示す、トリメリット酸無水物以外のポリエステル樹脂の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、窒素導入管、98℃の熱水を通した分留管を装着した脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、180℃で1時間保温した後に180℃から210℃まで10℃/時間で昇温し、その後210℃で10時間重縮合させた。その後、トリメリット酸無水物を添加し、210℃で1時間反応させた後、更に210℃で10kPaの減圧下にて表2に記載の軟化点まで反応を行って、非晶性ポリエステル樹脂H-6を得た。各種物性を測定し、物性を表2に示す。
【0107】
製造例H19、H20(非晶性複合樹脂H-19、及びH-20の製造)
表2に示す、トリメリット酸無水物以外のポリエステル樹脂(セグメント(B1))の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、窒素導入管を装備した脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃まで昇温し、その後235℃で6時間重縮合させた。その後、160℃まで降温し、アクリル酸(両反応性モノマー)、ビニル系樹脂(セグメント(B2))の原料モノマー及び重合開始剤の混合物を滴下ロートにより1時間かけて滴下した。滴下後、160℃に保持したまま、1時間付加重合反応を熟成させた後、200℃まで上昇させ、1時間10kPaで減圧した。その後開圧し、トリメリット酸無水物を添加し、210℃まで10℃/時間で昇温し、その後210℃で1時間反応させた。更に210℃で10kPaの減圧下にて表2に記載の軟化点まで反応を行って、非晶性複合樹脂H-19、及びH-20を得た。各種物性を測定し、物性を表2に示す。
【0108】
【表2-1】
【0109】
【表2-2】
【0110】
【表2-3】
【0111】
【表2-4】
【0112】
【表2-5】
【0113】
製造例L1、L3~L5、L8~L17(非晶性ポリエステル樹脂L-1、L-3~L-5、L-8~L-17の製造)
表3に示す、フマル酸以外のポリエステル樹脂の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、窒素導入管、撹拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃まで昇温し、その後235℃で6時間重縮合させた。その後、180℃まで降温し、フマル酸及び重合禁止剤を添加し、210℃まで10℃/時間で昇温し、その後210℃で1時間反応させた。その後、210℃で10kPaの減圧下にて表3に記載の軟化点まで反応を行って、非晶性ポリエステル樹脂L-1、L-3~L-5、L-8~L-17を得た。各種物性を測定し、物性を表3に示す。
【0114】
製造例L2、L7(非晶性ポリエステル樹脂L-2、及びL-7の製造)
表3に示す、セバシン酸及びフマル酸以外のポリエステル樹脂の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、窒素導入管、撹拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃まで昇温し、その後235℃で6時間重縮合させた。その後、180℃まで降温しセバシン酸、フマル酸及び重合禁止剤を添加し、210℃まで10℃/時間で昇温し、その後210℃で1時間反応させた。その後、210℃で10kPaの減圧下にて表3に記載の軟化点まで反応を行って、非晶性ポリエステル樹脂L-2、及びL-7を得た。各種物性を測定し、物性を表3に示す。
【0115】
製造例L6(非晶性ポリエステル樹脂L-6の製造)
表3に示す、フマル酸以外のポリエステル樹脂の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、窒素導入管、98℃の熱水を通した分留管を装着した脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、180℃で1時間保温した後に180℃から210℃まで10℃/時間で昇温し、その後210℃で10時間重縮合させた。その後、180℃まで降温しフマル酸及び重合禁止剤を添加し、210℃まで10℃/時間で昇温し、その後210℃で1時間反応させた。その後、210℃で10kPaの減圧下にて表に記載の軟化点まで反応を行って、非晶性ポリエステル樹脂L-6を得た。各種物性を測定し、物性を表3に示す。
【0116】
製造例L18、L19(非晶性複合樹脂L-18、及びL-19の製造)
表3に示す、フマル酸以外のポリエステル樹脂(セグメント(B1))の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、窒素導入管を装備した脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃まで昇温し、その後235℃で6時間重縮合させた。その後、160℃まで降温し、アクリル酸(両反応性モノマー)、ビニル系樹脂(セグメント(B2))の原料モノマー及び重合開始剤の混合物を滴下ロートにより1時間かけて滴下した。滴下後、160℃に保持したまま、1時間付加重合反応を熟成させた後、200℃まで上昇させ、1時間10kPaで減圧した。その後開圧し、180℃まで降温しフマル酸及び重合禁止剤を添加し、210℃まで10℃/時間で昇温し、その後210℃で1時間反応させた。更に210℃で10kPaの減圧下にて表3に記載の軟化点まで反応を行って、非晶性複合樹脂L-18、及びL-19を得た。各種物性を測定し、物性を表3に示す。
【0117】
【表3-1】
【0118】
【表3-2】
【0119】
【表3-3】
【0120】
【表3-4】
【0121】
製造例C1、C2(結晶性ポリエステル樹脂C-1及びC-2の製造)
表4に示す原料モノマーを、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した5リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、200℃まで8時間かけて昇温を行った。その後、エステル化触媒を添加し、8.0kPaにて表4に示す軟化点に達するまで反応を行い、結晶性ポリエステル樹脂C-1及びC-2を得た。各種物性を測定し、物性を表4に示す。
【0122】
【表4】
【0123】
[分散液の製造]
製造例XH1(樹脂粒子の分散液XH-1)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた5L容の容器にメチルエチルケトン600gを投入し、上記製造例H1で製造した非晶性ポリエステル樹脂H-1 150gを60℃にて添加し、溶解させた。得られた溶液に、20質量%アンモニア水溶液(pKa:9.3)を、樹脂H-1の酸価に対して中和度100モル%になるように添加し、30分撹拌して、混合物を得た。続いてイオン交換水675gを77分かけて添加した。次いで、250r/分の撹拌を行いながら、減圧下、50℃以下の温度でメチルエチルケトンを留去した後、アニオン性界面活性剤「エマールE27C」(花王株式会社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、固形分28質量%)を16.7g混合し、完全に溶解させた。その後、分散液の固形分濃度を測定し、イオン交換水を加えることにより、分散液の固形分濃度を20質量%に調整した。得られた分散液XH-1とする。
【0124】
製造例XH2~XH20(樹脂粒子の分散液XH-2~XH-20)
製造例XH1において、用いた非晶性ポリエステル樹脂を、表5に示すように非晶性ポリエステル樹脂H-2~H-18、非晶性複合樹脂H-19~H-20に変更した以外は、製造例XH1と同様にして、樹脂粒子の分散液XH-2~XH-20を得た。得られた分散液の各種物性を測定し、表5に示した。
【0125】
【表5-1】
【0126】
【表5-2】
【0127】
製造例XL1~XL19(樹脂粒子の分散液XL-1~XL-19)
製造例XH1において、用いた非晶性ポリエステル樹脂を、表6に示すように非晶性ポリエステル樹脂L-1~L-17、非晶性複合樹脂L-18~L-19に変更した以外は、製造例XH1と同様にして、樹脂粒子の分散液XL-1~XL-19を得た。得られた分散液の各種物性を測定し、表6に示した。
【0128】
【表6-1】
【0129】
【表6-2】
【0130】
製造例XC1~XC2(樹脂粒子の分散液XC-1~XC-2)
製造例XH1において、用いた非晶性ポリエステル樹脂を、表7に示すように結晶性ポリエステル樹脂C-1~C-2に変更し、添加温度及び、減圧によるメチルエチルケトン留出温度を73℃とした以外は、製造例XH1と同様にして、樹脂粒子の分散液XC-1~XC-2を得た。得られた分散液の各種物性を測定し、表7に示した。
【0131】
【表7】
【0132】
[離型剤分散液の製造]
製造例W1(離型剤分散液W-1の製造)
パラフィンワックス「HNP0190」(日本精蝋株式会社製、融点:85℃)50g、カチオン性界面活性剤「サニゾールB50」(花王株式会社製)5g及びイオン交換水200gを95℃に加熱して、ホモジナイザーを用いて、パラフィンワックスを分散させた後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、固形分濃度20質量%の離型剤粒子を含有する離型剤分散液W-1を得た。離型剤粒子の体積中位粒径(D50)は、550nmであった。
【0133】
[着色剤分散液の製造]
製造例P1(着色剤分散液P-1の製造)
銅フタロシアニン「ECB-301」(大日精化工業株式会社製)50g、非イオン性界面活性剤「エマルゲン150」(花王株式会社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル)5g及びイオン交換水200gを混合し、ホモジナイザーを用いて25℃にて10分間分散させて、着色剤粒子を含有する着色剤分散液P-1を得た。固形分濃度20質量%の着色剤粒子の体積中位粒径(D50)は、120nmであった。
【0134】
[荷電制御剤分散液の製造]
製造例CH1(荷電制御剤分散液CH-1の製造)
荷電制御剤としてサリチル酸系化合物「ボントロンE-84」(オリエント化学工業株式会社製)50g、非イオン性界面活性剤「エマルゲン150」(花王株式会社製)5g及びイオン交換水200gを混合し、ガラスビーズを使用し、サンドグラインダーを用いて25℃にて10分間分散させて、荷電制御剤粒子を含有する荷電制御剤分散液CH-1を得た。固形分濃度20質量%の荷電制御剤粒子の体積中位粒径(D50)は、500nmであった。
【0135】
[静電荷像現像用トナーの製造]
実施例1(トナー1の製造)
分散液XH-1 150g、分散液XL-1 150g、分散液XC-1 38g、離型剤分散液W-1 15g、着色剤分散液P-1 8g、荷電制御剤分散液CH-1 2gを、3L容の容器に入れ、アンカー型の撹拌機で100r/分(周速31m/分)の撹拌下、20℃で0.1質量%塩化カルシウム水溶液150gを30分かけて滴下した。その後、撹拌しながら50℃まで昇温した。3時間経過した時点で体積中位粒径(D50)が5μmに達した凝集粒子(1)を得た。その後、分散液XH-1 22.5g及び分散液XL-1 22.5gの混合物を加え、撹拌して分散させることにより、凝集粒子(2)を得た。その後、凝集粒子(2)の分散液に、凝集停止剤としてアニオン性界面活性剤「エマールE27C」(花王株式会社製、固形分28質量%)4.2gを脱イオン水37gで希釈した希釈液を添加した。次いで80℃まで昇温し、80℃になった時点から1時間80℃を保持した後、加熱を終了した。これにより融着粒子を形成させた後、20℃まで徐冷し、150メッシュ(目開き150マイクロメートル)の金網でろ過した後、吸引ろ過を行い、イオン交換水で十分に洗浄した後、乾燥させることによりトナー粒子を得た。得られたトナー粒子の体積中位粒径(D50)は5.1μmであった。
トナー粒子100質量部に対し、外添剤として、疎水性シリカ「アエロジル R-972」(日本アエロジル株式会社製、個数平均粒子径:16nm)0.5質量部を添加し、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業株式会社製)で3600r/分(周速31.7m/秒)、5分間混合して、体積中位粒径(D50)が5.1μmのトナー1を得た。各種評価を行いその結果を表8に示した。
【0136】
実施例2~9、11~21及び比較例1~9(トナー2~9、11~21、81~89の製造)
実施例1において、用いた樹脂粒子の分散液の種類及び量を表8に示す樹脂粒子の分散液の種類及び量に変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー2~9、11~21、81~89を得た。得られたトナーの評価結果を表8に示す。
【0137】
実施例10(トナー10の製造)
結着樹脂100質量部(樹脂H-1/樹脂L-1/樹脂C-1=45/45/10(質量比))、着色剤「ECB―301」(大日精化工業株式会社製)5質量部、荷電制御剤「LR-147」(日本カーリット株式会社製)1質量部、及び離型剤として、パラフィンワックス「HNP0190」(日本精蝋株式会社製、融点:85℃)2質量部を、ヘンシェルミキサーでよく撹拌した後、混練部分の全長1560mm、スクリュー径42mm、バレル内径43mmの同方向回転二軸押出機を用いて溶融混練した。スクリューの回転速度は200r/min、スクリュー内の加熱設定温度は90℃であり、混練物の温度は140℃、混練物の供給速度は10kg/h、平均滞留時間は約18秒であった。得られた混練物を140℃から50℃まで1.5時間で冷却し、50℃で、冷却ローラーで圧延冷却した後、45℃で4時間静置後、ジェットミルで粉砕、分級し、体積中位粒径(D50)5.5μmのトナー粒子を得た。
【0138】
得られたトナー粒子100質量部に対し、外添剤として、疎水性シリカ「アエロジル R-972」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤:DMDS、平均粒子径:16nm)1.5質量部、及び疎水性シリカ「RY-50」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤:シリコーンオイル、平均粒子径:40nm)1.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサーで3600r/min、5分間混合することにより、外添処理を行い、トナー10を得た。各種評価を行いその結果を表8に示した。
【0139】
【表8-1】
【0140】
【表8-2】
【0141】
【表8-3】
【0142】
以上、実施例及び比較例の結果から、本発明のトナーは、低温定着性、及び耐ホットオフセット性に優れ、且つ、定着幅が広いことがわかる。