JPH0372505A - 電子写真用トナーバインダー - Google Patents
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はトナーバインダーに関する。
さらに詳しくは2以上の多官能重合開始剤を用いて重合
して得られる高分子量ポリマーを含む電子写真に適した
トナーバインダーに関する。
して得られる高分子量ポリマーを含む電子写真に適した
トナーバインダーに関する。
[従来の技術]
電子写真においてトナーで可視化された静電潜像を定着
するのにヒートローラーを用いる方式が広く採用されて
いる。この方式において定着下限温度(以下MFと略す
)は低いことが望ましく、かつヒートロールへのオフセ
ットの起こる温度(以下HOと略す)は高いことが望ま
れる。
するのにヒートローラーを用いる方式が広く採用されて
いる。この方式において定着下限温度(以下MFと略す
)は低いことが望ましく、かつヒートロールへのオフセ
ットの起こる温度(以下HOと略す)は高いことが望ま
れる。
この二つの性質を満足させるために従来から低分子量か
ら高分子量にわたる広範囲の分子量分布を有するトナー
バインダーを使用することが多く提唱されている(例え
ば特公昭80−20411号公報、特公昭51−233
54号公報)。
ら高分子量にわたる広範囲の分子量分布を有するトナー
バインダーを使用することが多く提唱されている(例え
ば特公昭80−20411号公報、特公昭51−233
54号公報)。
[発明が解決しようとする課題]
しかしこれらの技術において、架橋剤を用いて高重合体
を得る場合にはMFが高くなる欠点を有していたり、架
橋剤を用いない場合には必要な高分子量が得難く、HO
の点で不十分である。
を得る場合にはMFが高くなる欠点を有していたり、架
橋剤を用いない場合には必要な高分子量が得難く、HO
の点で不十分である。
[′R題を解決するための手段]
本発明者らはHOとMFの点で好ましい特性を有する分
子量分布の広いポリマーからなるバインダー(MFが低
くかつHOの高いトナーを与えるバインダー)について
鋭意検討の結果、本発明に至ったO すなわち本発明はスチレンもしくはスチレン置換体とア
クリル酸エステル類および/またはメタクリル酸エステ
ル類とを構成単位として多官能構造を持つ重合開始剤を
使用して共重合して得られる分子fi30万以上の高分
子量共重合樹脂を含むことを特徴とする電子写真用トナ
ーバインダーである。
子量分布の広いポリマーからなるバインダー(MFが低
くかつHOの高いトナーを与えるバインダー)について
鋭意検討の結果、本発明に至ったO すなわち本発明はスチレンもしくはスチレン置換体とア
クリル酸エステル類および/またはメタクリル酸エステ
ル類とを構成単位として多官能構造を持つ重合開始剤を
使用して共重合して得られる分子fi30万以上の高分
子量共重合樹脂を含むことを特徴とする電子写真用トナ
ーバインダーである。
本発明における分子量30万以上の高分子量共重合樹脂
はスチレンもしくはスチレン置換体とアクリル酸エステ
ル類および/またはメタクリル酸エステル類を構成単位
として共重合して得られる。
はスチレンもしくはスチレン置換体とアクリル酸エステ
ル類および/またはメタクリル酸エステル類を構成単位
として共重合して得られる。
スチレンもしくはスチレン置換体としてはスチレン、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)などが挙げられる。好ましくはスチレン
である。
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)などが挙げられる。好ましくはスチレン
である。
(メタ)アクリル酸エステル類としてはメチル(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、ステアリル
(メタ)アクリレートなどのアルキル基の炭素数が1−
18のアルキルエステル類: ヒドロキシルエチル(メ
タ)アクリレートなどのヒドロキシル基含有(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)アクリレートなど
のアミノ基含有(メタ)アクリレート; アクリロニト
リルなどのニトリル基含有(メタ)アクリル化合物およ
び(メタ)アクリル酸などを挙げることができる。
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)アクリレートなどのアルキル基の炭素数が1−
18のアルキルエステル類: ヒドロキシルエチル(メ
タ)アクリレートなどのヒドロキシル基含有(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)アクリレートなど
のアミノ基含有(メタ)アクリレート; アクリロニト
リルなどのニトリル基含有(メタ)アクリル化合物およ
び(メタ)アクリル酸などを挙げることができる。
これらのうち好ましくはメチル(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、 (
メタ)アクリル酸およびそれらの二種以上の混合物であ
る。
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、 (
メタ)アクリル酸およびそれらの二種以上の混合物であ
る。
本発明における分子量30万以上の高分子量共重合樹脂
の構成単位として他のモノマー例えばビニルエステルお
よび脂肪族炭化水素系ビニルモノマーなどを併用しても
よい。
の構成単位として他のモノマー例えばビニルエステルお
よび脂肪族炭化水素系ビニルモノマーなどを併用しても
よい。
ビニルエステルとしては酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ルが、また脂肪族炭化水素系ビニルモノマーとしてはブ
タジェンなどを挙げることができる。
ルが、また脂肪族炭化水素系ビニルモノマーとしてはブ
タジェンなどを挙げることができる。
本発明における共重合樹脂は前述の構成単位を重合開始
剤を使用して溶液重合、塊状重合、懸濁重合および乳化
重合などの任意の方法で重合して得ることができる。
剤を使用して溶液重合、塊状重合、懸濁重合および乳化
重合などの任意の方法で重合して得ることができる。
分子量30万以上の高分子量共重合樹脂は多官能構造を
持つ重合開始剤を使用して前記の方法で重合して得るこ
とができる。
持つ重合開始剤を使用して前記の方法で重合して得るこ
とができる。
多官能構造をもつ重合開始剤としては1分子中に重合を
開始することのできる2以上のパーオキサイド基を持つ
重合開始剤および1分子中に重合開始機能をもつグルー
プ(パーオキサイド基など)と重合可能な不飽和基の両
方をもつ重合開始剤などがあげられる。前者の具体例と
しては1.1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5
−トリメチルシクロヘキサン、1.3−ビス−(t−ブ
チルパーオキシイソプロビル)ベンゼン、2,5−ジメ
チル−2,5−ジー(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン
、2,5−ジメチル−2,5−ジー(t−ブチルバーオ
キシ)ヘキシン−3、トリス−(t−ブチルパーオキシ
)トリアジン、1.1−ジ−t−ブチルパーオキシシク
ロヘキサン、2,2−ジーt−ブチルパーオキシブタン
、4,4−ジーt−ブチルパーオキシパレリックアシッ
ドーn−ブチルエステル、ジ−t−ブチルパーオキシヘ
キサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキ
シアゼレート、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルア
ジペート、2.2−ビス−(4,4−ジーt−ブチルパ
ーオキシシクロヘキシル)プロパン、2.2−t−ブチ
ルパーオキシオクタン及び各種ポリマーパーオキサイド
などがあげられる。これらのうち好ましいものは1.1
−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチル
シクロヘキサン、1.l−ジ−t−ブチルパーオキシシ
クロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイド
ロテレフタレート、ジ、−1−ブチルパーオキシアゼレ
ートおよび2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパ
ーオキシシクロヘキシル)プロパンである。
開始することのできる2以上のパーオキサイド基を持つ
重合開始剤および1分子中に重合開始機能をもつグルー
プ(パーオキサイド基など)と重合可能な不飽和基の両
方をもつ重合開始剤などがあげられる。前者の具体例と
しては1.1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5
−トリメチルシクロヘキサン、1.3−ビス−(t−ブ
チルパーオキシイソプロビル)ベンゼン、2,5−ジメ
チル−2,5−ジー(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン
、2,5−ジメチル−2,5−ジー(t−ブチルバーオ
キシ)ヘキシン−3、トリス−(t−ブチルパーオキシ
)トリアジン、1.1−ジ−t−ブチルパーオキシシク
ロヘキサン、2,2−ジーt−ブチルパーオキシブタン
、4,4−ジーt−ブチルパーオキシパレリックアシッ
ドーn−ブチルエステル、ジ−t−ブチルパーオキシヘ
キサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキ
シアゼレート、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルア
ジペート、2.2−ビス−(4,4−ジーt−ブチルパ
ーオキシシクロヘキシル)プロパン、2.2−t−ブチ
ルパーオキシオクタン及び各種ポリマーパーオキサイド
などがあげられる。これらのうち好ましいものは1.1
−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチル
シクロヘキサン、1.l−ジ−t−ブチルパーオキシシ
クロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイド
ロテレフタレート、ジ、−1−ブチルパーオキシアゼレ
ートおよび2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパ
ーオキシシクロヘキシル)プロパンである。
1分子中に重合開始機能をもつグループと重合可能な不
飽和基の両方をもつ重合開始剤の具体例としてはジアリ
ルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシマ
レイン酸、t−ブチルパーオキシアリルカーボネートお
よびt−ブチルパーオキシイソプロビルフマレートなど
があげられる。これらのうち好ましいものはt−ブチル
パーオキシアリルカーボネートである。
飽和基の両方をもつ重合開始剤の具体例としてはジアリ
ルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシマ
レイン酸、t−ブチルパーオキシアリルカーボネートお
よびt−ブチルパーオキシイソプロビルフマレートなど
があげられる。これらのうち好ましいものはt−ブチル
パーオキシアリルカーボネートである。
重合に際してより高分子量のポリマーを得るため少なく
とも二個の重合性二重結合を有する多官能モノマー[例
えばジまたはポリビニル化合物(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アクリレート、
!、トヘキサンジオールジアクリレートなど)コをゲル
化を発生させない程度に加えることができる。好ましく
はジビニルベンゼンおよび1.l1i−ヘキサンジオー
ルジアクリレートである。
とも二個の重合性二重結合を有する多官能モノマー[例
えばジまたはポリビニル化合物(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アクリレート、
!、トヘキサンジオールジアクリレートなど)コをゲル
化を発生させない程度に加えることができる。好ましく
はジビニルベンゼンおよび1.l1i−ヘキサンジオー
ルジアクリレートである。
重合させる際の構成単位の量は全共重合樹脂の構成単位
の重量に基づいてスチレンもしくはスチレン置換体が通
常98〜50重量%、好ましくは95〜60重量%、
(メタ)アクリル酸エステルが通常2〜50ffi量%
、好ましくは5〜5oii量%、他のモノマーが0〜1
0重量%、好ましくは0〜5重量%である。
の重量に基づいてスチレンもしくはスチレン置換体が通
常98〜50重量%、好ましくは95〜60重量%、
(メタ)アクリル酸エステルが通常2〜50ffi量%
、好ましくは5〜5oii量%、他のモノマーが0〜1
0重量%、好ましくは0〜5重量%である。
多官能性モノマーを用いる場合はその量が0.1モル%
をこえると重合中ゲル化が起こりやすくなる。
をこえると重合中ゲル化が起こりやすくなる。
本発明のトナーバインダーには前記構成成分以外に他の
成分も含むことができる。
成分も含むことができる。
好ましい成分としては重量平均分子量が3 、000〜
so、oooの比較的低分子量のスチレンもしくはスチ
レン置換体または、スチレンもしくはスチレン置換体と
アクリル酸エステル類および/またはメタクリル酸エス
テル類を構成単位とする樹脂、ポリエステル系樹脂、ポ
リエポキシド系樹脂、ポリウレタン樹脂などがあげられ
る。これらのうちスチレンもしくはスチレン置換体また
は、スチレンもしくはスチレン置換体とアクリル酸エス
テル類および/またはメタクリル酸エステル類を構成単
位とする樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。これら
は本発明における樹脂との単なるブレンド系であっても
、共有結合のように結合した形であってもよい。
so、oooの比較的低分子量のスチレンもしくはスチ
レン置換体または、スチレンもしくはスチレン置換体と
アクリル酸エステル類および/またはメタクリル酸エス
テル類を構成単位とする樹脂、ポリエステル系樹脂、ポ
リエポキシド系樹脂、ポリウレタン樹脂などがあげられ
る。これらのうちスチレンもしくはスチレン置換体また
は、スチレンもしくはスチレン置換体とアクリル酸エス
テル類および/またはメタクリル酸エステル類を構成単
位とする樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。これら
は本発明における樹脂との単なるブレンド系であっても
、共有結合のように結合した形であってもよい。
多官能性重合開始剤を用いて得られた分子量30万以上
の樹脂の量は、トナーバインダーの全重量に基づいて通
常10〜50重量%、好ましくは15〜45重量%であ
る。分子量30万以上の樹脂が10重量%未満では十分
なHOが得難<、50重量%を越えるとMFが高くなり
すぎる。
の樹脂の量は、トナーバインダーの全重量に基づいて通
常10〜50重量%、好ましくは15〜45重量%であ
る。分子量30万以上の樹脂が10重量%未満では十分
なHOが得難<、50重量%を越えるとMFが高くなり
すぎる。
低分子量の成分の量はトナーバインダーの全重量に基づ
いて通常50〜90重量%、好ましくは55〜85重量
%である。低分子量の成分が50fE量%未満ではMF
が高くなりすぎ、90重量%を越えると十分なHOが得
難い。
いて通常50〜90重量%、好ましくは55〜85重量
%である。低分子量の成分が50fE量%未満ではMF
が高くなりすぎ、90重量%を越えると十分なHOが得
難い。
また、前記構成成分以外に、低分子量ポリオルフィンも
均一に分散させて用いることができる。
均一に分散させて用いることができる。
本バインダーの用途である電子写真用トナーとしては低
分子量ポリオレフィンは均一に分散されている方がより
優れた離型効果が得られて好ましい。
分子量ポリオレフィンは均一に分散されている方がより
優れた離型効果が得られて好ましい。
このため低分子量ポリオレフィンはスチレンもしくはス
チレン置換体および(メタ)アクリル酸エステルの重合
時に系に加えられていることが望ましい。
チレン置換体および(メタ)アクリル酸エステルの重合
時に系に加えられていることが望ましい。
低分子量ポリオレフィンとしては重量平均分子量が通常
1,000〜100,000、好ましくは5,000〜
80゜OOOの (イ): ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン
−αオレフィン(炭素数3〜8)共重合体(例えばプロ
ピレン50vt%以上、とくに70vt%以上、他モノ
マーはエチレン)、 ([1): イ)のマレイン酸誘導体(無水マレイン酸
、マレイン酸ジメチルエステル、マレイン酸ジエチルエ
ステル、マレイン酸ジー2−エチルヘキシルエステルな
ど)付加物、 (ハ)=(イ)の酸化物、 (ニ): エチレン性不飽和カルボン酸((メタ)アク
リル酸、イタコン酸など)および/またはそのエステル
(アルキル(CI−018)エステルなど)とエチレン
性不飽和炭化水素(エチレン、プロピレン、ブテン−1
など)との共重合体およびこれらの二種以上の混合物が
挙げられる。
1,000〜100,000、好ましくは5,000〜
80゜OOOの (イ): ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン
−αオレフィン(炭素数3〜8)共重合体(例えばプロ
ピレン50vt%以上、とくに70vt%以上、他モノ
マーはエチレン)、 ([1): イ)のマレイン酸誘導体(無水マレイン酸
、マレイン酸ジメチルエステル、マレイン酸ジエチルエ
ステル、マレイン酸ジー2−エチルヘキシルエステルな
ど)付加物、 (ハ)=(イ)の酸化物、 (ニ): エチレン性不飽和カルボン酸((メタ)アク
リル酸、イタコン酸など)および/またはそのエステル
(アルキル(CI−018)エステルなど)とエチレン
性不飽和炭化水素(エチレン、プロピレン、ブテン−1
など)との共重合体およびこれらの二種以上の混合物が
挙げられる。
上記低分子量ポリオレフィンのうち(イ)は高分子量ポ
リオレフィン(分子量は通常10.000〜2 、00
0 。
リオレフィン(分子量は通常10.000〜2 、00
0 。
000)を熱的に減成(熱分解)するか、またはオレフ
ィンを単独または共重合させることによって得られる。
ィンを単独または共重合させることによって得られる。
(ロ)は低分子量ポリオレフィンとマレイン酸誘導体と
を過酸化物触媒の存在下または無触媒下で付加反応させ
ることにより得られる。(ハ)は低分子量ポリオレフィ
ンを酸素または酸素含有ガス(空気)で酸化する方法、
オゾン含有酸素またはオゾン含有ガス(空気)で酸化す
る方法で得られる。酸化物の酸価は通常100以下、好
ましくは50以下である。(ニ)はエチレン性不飽和カ
ルボン酸および/またはそのアルキルエステル(C+〜
C28)とエチレン性不飽和炭化水素との共重合によっ
て得られる。エチレン性不飽和カルボン酸および/また
はそのアルキルエステルの量は重量基準で通常30%以
下、好ましくは20%以下である。
を過酸化物触媒の存在下または無触媒下で付加反応させ
ることにより得られる。(ハ)は低分子量ポリオレフィ
ンを酸素または酸素含有ガス(空気)で酸化する方法、
オゾン含有酸素またはオゾン含有ガス(空気)で酸化す
る方法で得られる。酸化物の酸価は通常100以下、好
ましくは50以下である。(ニ)はエチレン性不飽和カ
ルボン酸および/またはそのアルキルエステル(C+〜
C28)とエチレン性不飽和炭化水素との共重合によっ
て得られる。エチレン性不飽和カルボン酸および/また
はそのアルキルエステルの量は重量基準で通常30%以
下、好ましくは20%以下である。
低分子量ポリオレフィンの量はトナーバインダーの全重
量に基いて通常30重量%以下、好ましくは20重量%
以下である。30重量%を越えると分散が不十分となる
。
量に基いて通常30重量%以下、好ましくは20重量%
以下である。30重量%を越えると分散が不十分となる
。
なお低分子量ポリオレフィンの分子量はGPCで溶剤と
して0−ジクロロベンゼンを用い135°Cで測定する
ことができる。
して0−ジクロロベンゼンを用い135°Cで測定する
ことができる。
本発明における共重合樹脂を溶液重合によって得る場合
の溶剤としてはシクロヘキサンなどのシクロアルカン系
溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン
、クメンなどの芳香族系溶剤:酢酸エチル、酢酸ブチル
などのエステル系溶剤; メチルセルソルブ、エチル
セルソルブ、ブチルセルソルブなどのエーテル系溶剤な
どが用いられる。特に高分子量のものを得るためにはシ
クロアルカン系溶剤、芳香族系溶剤が好ましい。
の溶剤としてはシクロヘキサンなどのシクロアルカン系
溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン
、クメンなどの芳香族系溶剤:酢酸エチル、酢酸ブチル
などのエステル系溶剤; メチルセルソルブ、エチル
セルソルブ、ブチルセルソルブなどのエーテル系溶剤な
どが用いられる。特に高分子量のものを得るためにはシ
クロアルカン系溶剤、芳香族系溶剤が好ましい。
また懸濁重合の場合、炭酸カルシウム、リン酸カルシウ
ムなどの無機酸系分散剤、ポリビニルアルコール、メチ
ル化セルロースなどの有機系分散剤を用いて水中で重合
することができる。
ムなどの無機酸系分散剤、ポリビニルアルコール、メチ
ル化セルロースなどの有機系分散剤を用いて水中で重合
することができる。
重合温度は通常50〜150℃、好ましくは60〜12
0℃である。
0℃である。
重合中の雰囲気は窒素のような不活性ガスの存在下で行
うことが好ましい。
うことが好ましい。
本発明におけるトナーバインダーの重量平均分子量は通
常10万〜200万、好ましくは15万〜150万であ
る。平均分子量が10万未満では十分なHOが得難く、
また200万を越えるとMFが高くなりすぎる。
常10万〜200万、好ましくは15万〜150万であ
る。平均分子量が10万未満では十分なHOが得難く、
また200万を越えるとMFが高くなりすぎる。
なお分子量はゲルパーミエーシνン・クロマトグラフィ
ー(以下GPCと略す)で溶剤としてテトラヒドロフラ
ン(以下T)IFと略す)を用い、標準ポリスチレンで
換算し、平均分子量を計算する場合は重量平均で表示す
ることができる。
ー(以下GPCと略す)で溶剤としてテトラヒドロフラ
ン(以下T)IFと略す)を用い、標準ポリスチレンで
換算し、平均分子量を計算する場合は重量平均で表示す
ることができる。
本発明の電子写真用トナーバインダーはあらかじめ多官
能構造を持つ重合開始剤によって得られる巨大高分子量
共重合樹脂と他の比較的低分子量の樹脂とを別個に重合
して溶液状態あるいは溶融状態で混合して作成すること
ができる。
能構造を持つ重合開始剤によって得られる巨大高分子量
共重合樹脂と他の比較的低分子量の樹脂とを別個に重合
して溶液状態あるいは溶融状態で混合して作成すること
ができる。
溶液状態または溶融状態の高分子量共重合樹脂の存在下
、スチレンもしくはスチレン置換体または、スチレンも
しくはスチレン置換体とアクリル酸エステル類および/
またはメタクリル酸エステル類との混合物を連続または
断続的に供給して比較的低分子量の樹脂を重合して得る
ことができる。
、スチレンもしくはスチレン置換体または、スチレンも
しくはスチレン置換体とアクリル酸エステル類および/
またはメタクリル酸エステル類との混合物を連続または
断続的に供給して比較的低分子量の樹脂を重合して得る
ことができる。
さらに比較的低分子量の樹脂を重合合成した後、そのポ
リマーの存在下で多官能構造を持つ重合開始剤を使用し
て巨大高分子量共重合樹脂を重合してもよい。
リマーの存在下で多官能構造を持つ重合開始剤を使用し
て巨大高分子量共重合樹脂を重合してもよい。
本発明のバインダーの分子量分布 [重量平均分子量と
数平均分子量の比率(Mw/Mn)で表示されるコは通
常20以上、電子写真トナー用のバインダーとしては好
ましくは30以上である。分子量分布が20未満ではH
OとMFのバランスが悪くなる。またガラス転移点は通
常40〜80℃、好ましくは45〜70℃である。ガラ
ス転移点が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MFが高くなりトナーと
しての実用に耐えない。
数平均分子量の比率(Mw/Mn)で表示されるコは通
常20以上、電子写真トナー用のバインダーとしては好
ましくは30以上である。分子量分布が20未満ではH
OとMFのバランスが悪くなる。またガラス転移点は通
常40〜80℃、好ましくは45〜70℃である。ガラ
ス転移点が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MFが高くなりトナーと
しての実用に耐えない。
本発明のバインダーの用途となる電子写真トナーはトナ
ー重量に基いてバインダーが通常50〜95%、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B1 フタロシアニン
など)が通常5〜10%および磁性粉(鉄、コバルト、
ニッケルなどの強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト
、ヘマタイト、フェライトなどの化合物)が通常0〜5
0%用いられたものからなる。
ー重量に基いてバインダーが通常50〜95%、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B1 フタロシアニン
など)が通常5〜10%および磁性粉(鉄、コバルト、
ニッケルなどの強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト
、ヘマタイト、フェライトなどの化合物)が通常0〜5
0%用いられたものからなる。
さらに種々の添加剤[荷電調整剤(金属錯体、ニグロシ
ンなど)、滑剤(ポリテトラフルオロエチレン、低分子
量ポリオレフィン、脂肪酸、もしくはその金属塩または
アミドなと)などコを含むことができる。これらの添加
剤の量はトナー重量に基づいて通常0〜5%である。
ンなど)、滑剤(ポリテトラフルオロエチレン、低分子
量ポリオレフィン、脂肪酸、もしくはその金属塩または
アミドなと)などコを含むことができる。これらの添加
剤の量はトナー重量に基づいて通常0〜5%である。
電子写真トナーは上記成分を乾式ブレンドした後、溶融
混練され、その後粗粉砕され、最終的にジェット粉砕機
などを用いて微粒化され、さらに分級されて粒径5〜2
0ミクロンの微粒として得られる。
混練され、その後粗粉砕され、最終的にジェット粉砕機
などを用いて微粒化され、さらに分級されて粒径5〜2
0ミクロンの微粒として得られる。
前記電子写真トナーは、必要に応じて鉄粉、ガラスピー
ズ、ニッケル粉、フェライトなど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られる。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。
ズ、ニッケル粉、フェライトなど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られる。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。
前記電子写真トナーは支持体(紙、ポリエステルフィル
ムなど)に定着され使用されるが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。
ムなど)に定着され使用されるが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。
[実施例コ
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。実施例中、部はい
ずれも重量部を表す。
これにより限定されるものではない。実施例中、部はい
ずれも重量部を表す。
またGPCによる分子量測定の条件は以下のとおりであ
る。
る。
装置 : 東洋曹達型HLC−802Aカラム
: TSKgel 0MH62本(東洋曹達型
) 測定温度 =25℃ 試料溶液 :0.5重量%のTHF溶液溶液注入量
: 200μ! 検出装置 : 屈折率検出器 なお分子量較正曲線は 標準ポリスチレンを用いて作成。
: TSKgel 0MH62本(東洋曹達型
) 測定温度 =25℃ 試料溶液 :0.5重量%のTHF溶液溶液注入量
: 200μ! 検出装置 : 屈折率検出器 なお分子量較正曲線は 標準ポリスチレンを用いて作成。
実施例1
ILの4つロフラスコに水450部、ポリビニルアルコ
ール(Pvム235;株式会社クラレ製)の2重量%水
溶液50部を加え、これにスチレン250部、アクリル
酸n−ブチル83部および1.1−ジ−t−ブチルパー
オキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン 1部
からなる混合物を加えて撹拌し懸濁液とする。フラスコ
内を十分窒素置換した後、80℃まで昇温しで重合を開
始する。同温に保持して重合を継続させ20時間後に転
化率が98%に達したことを確認して95℃に昇温し、
2時間後に懸濁重合を完結させた。
ール(Pvム235;株式会社クラレ製)の2重量%水
溶液50部を加え、これにスチレン250部、アクリル
酸n−ブチル83部および1.1−ジ−t−ブチルパー
オキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン 1部
からなる混合物を加えて撹拌し懸濁液とする。フラスコ
内を十分窒素置換した後、80℃まで昇温しで重合を開
始する。同温に保持して重合を継続させ20時間後に転
化率が98%に達したことを確認して95℃に昇温し、
2時間後に懸濁重合を完結させた。
得られたポリマーを濾別、水洗、乾燥して分析したとこ
ろ重量平均分子fi (My) 120万、ガラス転移
点(Tg) 60℃であった。このポリマーをA−1と
する。
ろ重量平均分子fi (My) 120万、ガラス転移
点(Tg) 60℃であった。このポリマーをA−1と
する。
一方2Lの4つ目フラスコにキシレン300部を投入し
、十分窒素置換した後、キシレンの沸点(約140℃)
まで昇温し還流させる。これにスチレン500部、メタ
クリル酸メチル120部、アクリル酸n−ブチル47部
、t−ブチルパーオキシベンゾエート47部からなる混
合物をキシレンの還流下、4時間かけて滴下し、さらに
2時間キシレンの還流を続は重合を完結した。この溶液
をA−2とする。
、十分窒素置換した後、キシレンの沸点(約140℃)
まで昇温し還流させる。これにスチレン500部、メタ
クリル酸メチル120部、アクリル酸n−ブチル47部
、t−ブチルパーオキシベンゾエート47部からなる混
合物をキシレンの還流下、4時間かけて滴下し、さらに
2時間キシレンの還流を続は重合を完結した。この溶液
をA−2とする。
上記A−2溶液にポリマーA−1を333部投入し、キ
シレン還流状態で、ポリマーA−1を溶解した後、キシ
レンを留去し、本発明のバインダー(A−3)を得た。
シレン還流状態で、ポリマーA−1を溶解した後、キシ
レンを留去し、本発明のバインダー(A−3)を得た。
得られたバインダー(A−3)についてGPC測定、ガ
ラス転移点の測定を行ったところ分子量30万以上の高
分子量共重合樹脂を32重量%含み、Myが25万でT
gが63℃であった。
ラス転移点の測定を行ったところ分子量30万以上の高
分子量共重合樹脂を32重量%含み、Myが25万でT
gが63℃であった。
実施例2
実施例1における溶液A−2からキシレンを留去しポリ
マーB−2を得た。このポリマーB−2500部に対し
スチレン365部、アクリル酸2−エチルヘキシル13
5部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフ
タレート1.2部を加え均一溶液を得た後、この溶液を
実施例1中のポリマーA−1を得たのと同様の方法でガ
ラス製オートクレーブ中で80℃の温度で懸濁重合を行
う。重合転化率が90%に到達した時点で120℃に昇
温し、3時間後、重合を完結した。
マーB−2を得た。このポリマーB−2500部に対し
スチレン365部、アクリル酸2−エチルヘキシル13
5部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフ
タレート1.2部を加え均一溶液を得た後、この溶液を
実施例1中のポリマーA−1を得たのと同様の方法でガ
ラス製オートクレーブ中で80℃の温度で懸濁重合を行
う。重合転化率が90%に到達した時点で120℃に昇
温し、3時間後、重合を完結した。
さらに得られたポリマーを実施例1と同様の方法で濾別
、水洗、乾燥し、本発明のバインダー(B−3)を得た
。
、水洗、乾燥し、本発明のバインダー(B−3)を得た
。
得られたバインダー(B−3)についてGPC測定、ガ
ラス転移点の測定を行ったところ分子fi30万以上の
高分子量共重合樹脂を45重n%含み、NYが30万で
Tgが64”Cであった。
ラス転移点の測定を行ったところ分子fi30万以上の
高分子量共重合樹脂を45重n%含み、NYが30万で
Tgが64”Cであった。
実施例3
実施例1における溶液A−2を得たのと同様の方法でス
チレンモノマーを重合し重合溶液を得、この溶液からキ
シレンを留去し、ポリマーC−2を得た。
チレンモノマーを重合し重合溶液を得、この溶液からキ
シレンを留去し、ポリマーC−2を得た。
このポリマーC−2300部に対しスチレン21G部、
アクリル酸n−ブチル84部、2,2−ビス−(4,4
−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン
0.5部を加え均一溶解し、2Lステンレス製加圧反
応容器に投入し十分窒素置換した後、80°Cで重合す
る。重合転化率が60%に到達した時点で190 ’C
まで昇温し、さらにスチレン360部、アクリル酸n−
ブチル40部を反応容器内に2時間かけて滴下して重合
した後、同温で1時間重合を継続し未反応のモノマーを
留去して本発明のバインダーC−3を得た。
アクリル酸n−ブチル84部、2,2−ビス−(4,4
−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン
0.5部を加え均一溶解し、2Lステンレス製加圧反
応容器に投入し十分窒素置換した後、80°Cで重合す
る。重合転化率が60%に到達した時点で190 ’C
まで昇温し、さらにスチレン360部、アクリル酸n−
ブチル40部を反応容器内に2時間かけて滴下して重合
した後、同温で1時間重合を継続し未反応のモノマーを
留去して本発明のバインダーC−3を得た。
得られたバインダー(C−3)についてGPC測定、ガ
ラス転移点の測定を行ったところ分子量30万以上の高
分子量共重合樹脂を21重量%含み、Mwが28万でT
gが58℃であった。
ラス転移点の測定を行ったところ分子量30万以上の高
分子量共重合樹脂を21重量%含み、Mwが28万でT
gが58℃であった。
実施例4
2Lのステンレス製加圧反応容器にスチレン380部、
アクリル酸n−ブチル14G部、2.2−ビス−(4,
4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパ
ン0.25部を加え、反応容器内を十分に窒素置換した
後、110℃まで昇温して重合を開始する。同温に保持
して重合を継続させる。4.5時間後、重合転化率が6
5%に達したところでキシレン100部を加え、2時間
かけて205°Cまで密閉下昇温する。さらに、この温
度でスチレン450部、アクリル酸n−ブチル5o部の
混合液を6時間かけて滴下して熱重合した後、さらに2
時間同温で重合を継続する。未反応モノマーおよびキシ
レンを溜去して本発明のバインダーC−3を得た。
アクリル酸n−ブチル14G部、2.2−ビス−(4,
4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパ
ン0.25部を加え、反応容器内を十分に窒素置換した
後、110℃まで昇温して重合を開始する。同温に保持
して重合を継続させる。4.5時間後、重合転化率が6
5%に達したところでキシレン100部を加え、2時間
かけて205°Cまで密閉下昇温する。さらに、この温
度でスチレン450部、アクリル酸n−ブチル5o部の
混合液を6時間かけて滴下して熱重合した後、さらに2
時間同温で重合を継続する。未反応モノマーおよびキシ
レンを溜去して本発明のバインダーC−3を得た。
得られたバインダー(E−3)についてGPC測定、ガ
ラス転移点の測定を行ったところ分子量30万以上の高
分子量共重合樹脂を2B%含み、Mwが25万で7gが
80℃であった。
ラス転移点の測定を行ったところ分子量30万以上の高
分子量共重合樹脂を2B%含み、Mwが25万で7gが
80℃であった。
比較例!
実施例1においてポリマーA−1を合成する際に使用す
る2官能構造をもつ重合開始剤1.1−ジ−t−ブチル
パーオキシ−3,3,5−)リメチルシクロヘキサンの
かわりに単官能構造をもつ重合開始剤ベンゾイルパーオ
キサイドを用いた他は全て実施例1と同様に合成を行い
バインダー(D−3)を得た。
る2官能構造をもつ重合開始剤1.1−ジ−t−ブチル
パーオキシ−3,3,5−)リメチルシクロヘキサンの
かわりに単官能構造をもつ重合開始剤ベンゾイルパーオ
キサイドを用いた他は全て実施例1と同様に合成を行い
バインダー(D−3)を得た。
得られたバインダー(D−3)についてGPC測定、ガ
ラス転移点の測定を行ったところ平均分子量30万以上
の高分子量共重合樹脂を5重量%しか含まず、Myが2
万でTgが65°Cであった。
ラス転移点の測定を行ったところ平均分子量30万以上
の高分子量共重合樹脂を5重量%しか含まず、Myが2
万でTgが65°Cであった。
使用例1〜3および比較使用例1
実施例1〜3の本発明のバインダーおよび比較例1のバ
インダーの各々88部にカーボンブラック(三菱化成■
製 )IAloo) 7部、低分子量ポリプロピレン(
三洋化成■製 ビスコール550P) 3部及び荷電調
整剤(保土谷化学製 スピロンプラ、ツクTRH)、
2部を均一混合した後、内温150℃の二軸押出機で混
練、冷却物をジェット粉砕機で微粉砕し、ディスパージ
冒ンセパレータで分級し平均粒径!2μのトナーI−V
を得た。
インダーの各々88部にカーボンブラック(三菱化成■
製 )IAloo) 7部、低分子量ポリプロピレン(
三洋化成■製 ビスコール550P) 3部及び荷電調
整剤(保土谷化学製 スピロンプラ、ツクTRH)、
2部を均一混合した後、内温150℃の二軸押出機で混
練、冷却物をジェット粉砕機で微粉砕し、ディスパージ
冒ンセパレータで分級し平均粒径!2μのトナーI−V
を得た。
試験例1
トナーI〜■のそれぞれ3部にフェライトキャリーr
(EFY 20G/3oO1日本製粉和製)37部を
均一混合し、市販複写機(■東芝製BD−7720)を
用いて定着テストを行った。
(EFY 20G/3oO1日本製粉和製)37部を
均一混合し、市販複写機(■東芝製BD−7720)を
用いて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。
表1 テスト結果
XI 画像濃度1.2の黒ベタ部を学振式堅牢度試験
器(摩擦部2紙)により5回の往復回数で摩擦し、摩擦
後のベタ部の画像濃度が70%以上残存していたコピー
を得た時のヒートロール温度。
器(摩擦部2紙)により5回の往復回数で摩擦し、摩擦
後のベタ部の画像濃度が70%以上残存していたコピー
を得た時のヒートロール温度。
東2 トナーがホットオフセットした時のヒートロール
温度。
温度。
表!に示した通り本発明のバインダー(A−3)〜(C
−3)および(E−3)を用いたトナー(工〜■)およ
び(V)は比較のバインダー(D−3)を用いたトナー
(IV)に比べMFとHOの間の温度幅が広<、トナー
として好ましい熱特性を有している。
−3)および(E−3)を用いたトナー(工〜■)およ
び(V)は比較のバインダー(D−3)を用いたトナー
(IV)に比べMFとHOの間の温度幅が広<、トナー
として好ましい熱特性を有している。
[発明の効果]
本発明のバインダーはHOとMFの点で好ましい特性(
MFが低くかつHOの高い)を有する分子量分布の広い
ポリマーからなるバインダーであり電子写真用トナーの
バインダーとして有効である。
MFが低くかつHOの高い)を有する分子量分布の広い
ポリマーからなるバインダーであり電子写真用トナーの
バインダーとして有効である。
さらに、本発明は、重合をすべて懸濁重合で行う場合に
比較して、低分子量成分の重合を行う際、同一の分子量
を得るた恥の重合開始剤の使用量を大幅に少なくするこ
とが可能であるため、安価にバインダーを製造すること
が可能であるとともに、重合開始剤の分解物残渣による
種々の弊害(トナーの帯電異常、環境依存性等)少なく
できるメリットを持つ。
比較して、低分子量成分の重合を行う際、同一の分子量
を得るた恥の重合開始剤の使用量を大幅に少なくするこ
とが可能であるため、安価にバインダーを製造すること
が可能であるとともに、重合開始剤の分解物残渣による
種々の弊害(トナーの帯電異常、環境依存性等)少なく
できるメリットを持つ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、スチレンもしくはスチレン置換体とアクリル酸エス
テル類および/またはメタクリル酸エステル類とを構成
単位として多官能構造を持つ重合開始剤を使用して共重
合して得られる分子量30万以上の高分子量共重合樹脂
を含むことを特徴とする電子写真用トナーバインダー。 2、分子量30万以上の高分子量共重合樹脂の混合割合
が全トナーバインダーの重量に基づいて10〜50重量
%である請求項1記載の電子写真用トナーバインダー。 3、高分子量共重合樹脂と他の比較的低分子量の樹脂と
を別個に重合して溶液状態あるいは溶融状態で混合して
作成したものである特許請求の範囲第1項または第2項
記載の電子写真用トナーバインダー。 4、溶液状態または溶融状態の高分子量共重合樹脂の存
在下、スチレンもしくはスチレン置換体または、スチレ
ンもしくはスチレン置換体とアクリル酸エステル類およ
び/またはメタクリル酸エステル類との混合物を連続ま
たは断続的に供給して比較的低分子量の樹脂を重合して
得られる特許請求の範囲第1項または第2項記載の電子
写真用トナーバインダー。 5、比較的低分子量の樹脂を重合合成した後、その樹脂
の存在下で高分子量共重合樹脂を重合して得られる特許
請求の範囲第1項または第2項記載の電子写真用トナー
バインダー。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13119489 | 1989-05-24 | ||
JP1-131194 | 1989-05-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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GB (1) | GB2232160B (ja) |
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-
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- 1990-05-18 US US07/525,026 patent/US5185405A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-18 GB GB9011173A patent/GB2232160B/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-23 DE DE4016564A patent/DE4016564C2/de not_active Expired - Fee Related
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