WO2018016479A1 - 静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a binder resin composition for an electrostatic charge image developing toner, an electrostatic charge image developing toner, a printing method, and a printed matter.
- PP film polypropylene
- Patent Document 1 discloses at least a binder resin containing a graft copolymer obtained by graft copolymerization of a polymerizable vinyl monomer with a polyester resin, a wax, and toner particles containing a specific wax stabilizer.
- An electrostatic charge image developing toner is disclosed.
- Patent Document 2 discloses a raw material monomer mixture (a) of two polymerization systems each having an independent reaction route, a compound (b) capable of reacting with both of the raw material monomers of the two polymerization systems, and a mold release.
- a binder obtained by mixing the agent (c) and allowing the two polymerization reactions to be carried out in the same reaction vessel is disclosed.
- the present invention relates to the following [1] to [4].
- [1] containing a polyester resin and polyolefin particles The polyolefin particles include a polymer having an olefin polymer skeleton having 2 to 3 carbon atoms,
- the volume-median particle size (D 50 ) of the small particle size component obtained by measuring by the dynamic light scattering method using the dispersion S of the small particle size component obtained by the following method 1 and method 2 is 20 nm or more.
- the content of the large particle size component obtained by the following method 2 is 0% by mass to 30% by mass with respect to the total amount of the large particle size component and the small particle size component,
- the content of the small particle size component is 70% by mass to 100% by mass with respect to the total amount of the large particle size component and the small particle size component, and
- Method 1 1 part by weight of the binder resin composition and 30 parts by weight of methyl ethyl ketone are stirred for 1 hour to obtain dispersion H.
- Method 2 The dispersion H obtained by the method 1 is allowed to stand for 24 hours after the stirring to settle the large particle size component, and the supernatant is separated to obtain a dispersion S having a small particle size component.
- the binder resin composition for electrostatic charge image developing toner according to [1] above is bound with a release agent having a melting point of 60 to 100 ° C. in the binder resin.
- [4] Printed matter obtained by the method described in [3] above.
- the present invention relates to a binder resin composition for an electrostatic charge image developing toner capable of obtaining a toner having excellent fixability to a PP film, an electrostatic charge image developing toner containing the binder resin composition, and a printing method using the same. And its printed matter.
- the present inventor relates to the polyolefin particles contained in the binder resin composition, the content of the small particle size component is within a predetermined range, and the melting endotherm of the small particle size component is within the predetermined range, so that PP It has been found that a toner excellent in fixability to a film can be obtained. That is, the present invention relates to the following [1] to [4].
- the polyolefin particles include a polymer having an olefin polymer skeleton having 2 to 3 carbon atoms,
- the volume-median particle size (D 50 ) of the small particle size component obtained by measuring by the dynamic light scattering method using the dispersion S of the small particle size component obtained by the following method 1 and method 2 is 20 nm or more.
- the content of the large particle size component obtained by the following method 2 is 0% by mass to 30% by mass with respect to the total amount of the large particle size component and the small particle size component,
- the content of the small particle size component is 70% by mass to 100% by mass with respect to the total amount of the large particle size component and the small particle size component, and
- Method 1 1 part by weight of the binder resin composition and 30 parts by weight of methyl ethyl ketone are stirred for 1 hour to obtain dispersion H.
- Method 2 The dispersion H obtained by the method 1 is allowed to stand for 24 hours after the stirring to settle the large particle size component, and the supernatant is separated to obtain a dispersion S having a small particle size component.
- the binder resin composition for electrostatic charge image developing toner according to [1] above is bound with a release agent having a melting point of 60 to 100 ° C. in the binder resin.
- [4] Printed matter obtained by the method described in [3] above.
- a binder resin composition for an electrostatic charge image developing toner capable of obtaining a toner having excellent fixability to a PP film, an electrostatic charge image developing toner containing the binder resin composition, and printing using the same A method and printed matter thereof can be provided.
- a binder resin composition for an electrostatic charge image developing toner capable of obtaining a toner having excellent fixability to paper, and an electrostatic charge image developing toner comprising the binder resin composition Can be provided.
- the binder resin composition for an electrostatic charge image developing toner of the present invention contains a polyester resin and polyolefin particles.
- the polyolefin particles include a polymer having an olefin polymer skeleton having 2 to 3 carbon atoms.
- polyolefin particles are measured by a dynamic light scattering method using a dispersion S of small particle size components obtained by the following method 1 and method 2 from the viewpoint of obtaining a toner excellent in fixability to a PP film.
- the volume-median particle size (D 50 ) of the small particle size component obtained is 20 nm or more and 400 nm or less
- the content of the large particle size component obtained by the following method 2 is 0% by mass to 30% by mass with respect to the total amount of the large particle size component and the small particle size component
- the content of the small particle size component is 70% by mass to 100% by mass with respect to the total amount of the large particle size component and the small particle size component
- the melting endotherm of the small particle size component is 3 J / g or more and 10 J / g or less.
- Method 1 1 part by weight of the binder resin composition and 30 parts by weight of methyl ethyl ketone are stirred for 1 hour to obtain dispersion H.
- Method 2 The dispersion H obtained by the method 1 is allowed to stand for 24 hours after the stirring to settle the large particle size component, and the supernatant is separated to obtain a dispersion S having a small particle size component.
- a binder resin composition for an electrostatic charge image developing toner capable of obtaining a toner having excellent fixability to a PP film, an electrostatic charge image developing toner containing the binder resin composition, and printing using the same A method and printed matter thereof can be provided.
- the reason is not necessarily clear, but is considered as follows.
- the inventors paid attention to the dispersion diameter of polyolefin particles such as polyolefin wax in the binder resin composition.
- the polyester resin of the binder resin composition is dissolved in methyl ethyl ketone, and the dispersion reflects the dispersion diameter of the polyolefin particles contained in the binder resin composition
- Liquid H is obtained.
- the large particle size component of the polyolefin particles is allowed to stand for 24 hours to settle, and only the small particle size component of the polyolefin particles is fractionated. It was observed in the range below 400nm.
- the melt endothermic amount of the small particle size component of the polyolefin particles was measured, it was found that the melt endothermic amount showed a small value. Therefore, since the polyolefin resin having a particle size in a predetermined range is included in the binder resin composition, these polyolefin particles have a small particle size and a small melting endotherm. Therefore, in the printing process by electrophotography It is considered that it melts quickly in the fixing process and contributes to fixing wet spread on nonpolar printing media such as polyolefin media. On the other hand, the binder resin composition of the present invention exhibits excellent fixability to paper without impairing the fixability to paper possessed by the polyester resin.
- the “polyolefin particles” are included in the subordinate concept of the binder resin. That is, in the present invention, the binder resin is meant to include polyester resin and polyolefin particles. For example, when the binder resin is 100 parts by mass, the mass of the binder resin is defined as the mass of the binder resin. The mass of polyolefin particles is included.
- the polyolefin particles are preferably dispersed in the polyester resin in the binder resin composition.
- the content of the small particle size component and the large particle size component of the polyolefin particles can be specified using the following method 1 and method 2.
- Method 1 1 part by weight of the binder resin composition and 30 parts by weight of methyl ethyl ketone are stirred for 1 hour to obtain dispersion H.
- Method 2 The dispersion H obtained by the method 1 is allowed to stand for 24 hours after the stirring to settle the large particle size component, and the supernatant is separated to obtain a dispersion S having a small particle size component.
- the binder resin composition is a binder resin composition containing a polyester resin and polyolefin particles.
- the detailed conditions for Method 1 and Method 2 are as described in the Examples.
- the following methods for measuring the volume median particle size, content, and melt endotherm of the small particle size component and large particle size component are based on the methods described in the examples.
- the volume-median particle size (D 50 ) of the small particle size component obtained by measuring by the dynamic light scattering method using the dispersion S of the small particle size component obtained by the method 1 and the method 2 (hereinafter simply referred to as “volume median particle size of small particle size component”) is 20 nm or more and 400 nm or less.
- the volume median particle size of the small particle size component is 20 nm or more, preferably 60 nm or more, more preferably 100 nm or more, and still more preferably, from the viewpoint of obtaining a toner having excellent fixability to paper and PP film. It is 120 nm or more, and is 400 nm or less, preferably 300 nm or less, more preferably 250 nm or less, still more preferably 200 nm or less, and further preferably 160 nm or less.
- the melting endotherm of the small particle size component is 3 J / g or more and 10 J / g or less, preferably 3.5 J / g or more, more preferably 4.0 J / g, from the viewpoint of obtaining a toner excellent in fixability to PP film. Or more, more preferably 4.5 J / g or more, and preferably 9.5 J / g or less, more preferably 9.0 J / g or less, still more preferably 8.0 J / g or less, still more preferably 7.0 J / g or less, More preferably, it is 6.5 J / g or less.
- the melt endothermic amount of the small particle size component can be set within the above range by adjusting the resin particle diameter of the polyolefin particles, the molecular weight of the polyolefin, and the like.
- the content of the small particle size component is 70% by mass or more based on the total amount of the large particle size component and the small particle size component from the viewpoint of obtaining a toner having excellent fixability to paper and PP film. 100% by mass or less.
- the content of the small particle size component is preferably 70% by mass or more, based on the total amount of the large particle size component and the small particle size component, from the viewpoint of improving the fixability to paper and the fixability to the PP film. Is 75% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, further preferably 85% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, and 100% by mass or less, preferably less than 100% by mass, more preferably 99%. It is below mass%.
- the content rate of a small particle size component can be set to the said range by raising the dispersion state of polyolefin particle
- the content of the small particle size component of the polyolefin particles in the binder resin of the toner is preferably 1.0% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, and further preferably from the viewpoint of obtaining excellent fixability to the PP film. 2.0% by mass or more, more preferably 2.5% by mass or more, and preferably 54% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less, still more preferably 20% by mass or less, still more preferably Is 10% by mass or less.
- the volume median particle size (D 50 ) of the large particle size component of the polyolefin particles is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, Preferably it is 5 ⁇ m or more, more preferably 8 ⁇ m or more, and preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 40 ⁇ m or less, more preferably 35 ⁇ m or less, still more preferably 30 ⁇ m or less, still more preferably 25 ⁇ m or less, even more preferably 20 ⁇ m or less. is there.
- the melting endotherm of the large particle size component is preferably 40 J / g or more, more preferably 45 J / g or more, still more preferably 50 J / g or more, and still more preferably, from the viewpoint of obtaining a toner excellent in fixability to a PP film. 55 J / g or more, and preferably 150 J / g or less, more preferably 130 J / g or less, still more preferably 110 J / g or less, still more preferably 90 J / g or less, and further preferably 70 J / g or less.
- the melting endotherm of the large particle size component can be set within the above range by adjusting the molecular weight of the polyolefin.
- the melting endotherm of the small particle size component relative to the melting endotherm of the large particle size component is preferably 0.160 or less from the viewpoint of obtaining a toner excellent in fixability to the PP film. More preferably, it is 0.150 or less, more preferably 0.130 or less, more preferably 0.120 or less, more preferably 0.110 or less, and preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, more preferably 0.05 or more.
- the content of the large particle size component of the polyolefin particles is 0 with respect to the total amount of the large particle size component and the small particle size component from the viewpoint of obtaining a toner having excellent fixability to paper and PP film. It is not less than 30% by mass.
- the content of the large particle size component of the polyolefin particles is 0% by mass with respect to the total amount of the large particle size component and the small particle size component from the viewpoint of improving the fixability to paper and the fixability to PP film. Or more, preferably more than 0% by mass, more preferably 1% by mass or more, and 30% by mass or less, preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less, Preferably it is 10 mass% or less.
- the polyolefin particles include a polymer having an olefin polymer skeleton having 2 to 3 carbon atoms (hereinafter also simply referred to as “polyolefin”).
- polyolefin examples include a polymer having a polypropylene skeleton or a polyethylene skeleton.
- the polymer having a polyethylene skeleton means not only a synthetic polyethylene polymer but also a compound having the same chemical structure as polyethylene such as paraffin.
- the content of the olefin polymer skeleton having 2 to 3 carbon atoms is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass or less in the polymer. It is.
- the polyolefin include polypropylene, polyethylene, paraffin, and a polypropylene ethylene copolymer. Among these, a polymer having a polypropylene skeleton is preferable, and polypropylene is more preferable.
- the polyolefin is not particularly limited.
- a method obtained by polymerization of a general olefin a method obtained by pyrolyzing a polyolefin used in a general molding container, a polyolefin used in a general molding container, etc.
- examples thereof include polyolefins obtained by a method of separating and purifying low molecular weight polyolefin produced as a by-product during production, or derivatives of these polyolefins.
- polyolefin derivatives include, for example, oxidized polyolefin, that is, modified with maleic acid, modified with fumaric acid, modified with itaconic acid, or with styrene, in addition to oxidized polyolefin having a carboxy group or hydroxyl group added to the polyolefin skeleton by a method such as air oxidation.
- modified products such as modified products.
- it is at least 1 sort (s) chosen from polyolefin and maleic acid modified polyolefin, More preferably, it is polyolefin, ie, unmodified polyolefin.
- the melting point of the polyolefin is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, and preferably 170 ° C. or lower, more preferably, from the viewpoint of excellent fixability to the PP film. It is 160 ° C or lower, more preferably 150 ° C or lower, more preferably 140 ° C or lower, and more preferably 138 ° C or lower.
- the acid value of polyolefin is preferably 70 mgKOH / g or less, more preferably 30 mgKOH / g or less, more preferably 10 mgKOH / g or less, more preferably 2 mgKOH / g or less, from the viewpoint of excellent fixability to PP film. And 0 mgKOH / g or more, more preferably 0 mgKOH / g.
- the hydroxyl value of polyolefin is preferably 70 mgKOH / g or less, more preferably 30 mgKOH / g or less, more preferably 10 mgKOH / g or less, and 0 mgKOH / g or more. Yes, preferably 0 mg KOH / g.
- the details of the measurement method will be described in the examples described later.
- the viscosity average molecular weight of the polyolefin is preferably 300 or more, more preferably 500 or more, more preferably 700 or more, more preferably 1,000 or more, more preferably 2,000 or more, more preferably Is 4,000 or more, more preferably 6,000 or more, and preferably 50,000 or less, more preferably 30,000 or less, more preferably 15,000 or less, more preferably 10,000 or less, more preferably 8,000 or less.
- the content of the polyolefin particles in the binder resin composition is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, more preferably 5% from the viewpoint of fixability to the PP film with respect to the binder resin.
- the content of the polyolefin particles in the binder resin composition is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, more preferably from 100 parts by mass of the polyester resin, from the viewpoint of fixability to the PP film.
- the binder resin composition of the present invention contains polyolefin particles from the viewpoint of obtaining a toner having excellent fixability to paper and fixability to PP film.
- a known polyolefin wax may be used as the polyolefin.
- a known polyolefin wax, polyester wax, or the like may be used in combination.
- each component of the binder resin composition of the present invention will be described in detail.
- the polyester resin is not particularly limited, and is a polyester resin including at least a polyester portion obtained by polycondensation of an alcohol component and a carboxylic acid component.
- the polyester resin include a polyester resin composed of a polyester moiety, and a composite resin including a polyester resin segment (A) and a vinyl resin segment (B).
- the polyester resin is preferably an amorphous polyester resin.
- “Amorphous resin” means the ratio of the softening point (° C.) to the maximum endothermic peak temperature (° C.) by a differential scanning calorimeter (DSC), that is, [(softening point) / (maximum endothermic peak temperature)].
- a resin having a defined crystallinity index value of 1.4 or more or less than 0.6 A resin having a defined crystallinity index value of 1.4 or more or less than 0.6.
- the maximum peak temperature of endotherm refers to the temperature of the peak on the highest temperature side among the endothermic peaks observed under the conditions of the measurement methods described in the examples.
- the alcohol component examples include aliphatic diols, aromatic diols, and trihydric or higher polyhydric alcohols. These alcohol components can be used alone or in combination of two or more.
- the alcohol component preferably contains an alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the following formula (I) from the viewpoint of fixability to the PP film.
- R is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- x and y are positive numbers indicating the average number of moles of alkylene oxide added
- the sum of x and y is preferably 1 or more, more preferably 1.5.
- alkylene oxide adducts of bisphenol A represented by the formula (I) include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane polyoxypropylene adducts and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.
- Examples include polyoxyethylene adducts.
- the content of the polyoxypropylene adduct of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane in the alcohol component that is a raw material monomer of the polyester resin is preferably 50 mol from the viewpoint of fixability to PP film. % Or more, more preferably 60 mol% or more, more preferably 65 mol% or more, and 100 mol% or less, more preferably 95 mol% or less, more preferably 85 mol% or less, more preferably 75 mol% or less.
- the content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the above formula (I) in the alcohol component which is a raw material monomer of the polyester resin is preferably 80 mol% or more from the viewpoint of fixability to a PP film. More preferably, it is 85 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and 100 mol% or less, more preferably 100 mol%.
- the alcohol component may contain, for example, a trihydric or higher polyhydric alcohol such as an aliphatic diol having 2 to 20 carbon atoms or glycerin.
- Aliphatic diols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-butenediol 1,3-butanediol, neopentyl glycol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol and the like. Among these, 1,2-propanediol is preferable.
- Carboxylic acid component examples include aliphatic dicarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, trivalent or higher polyvalent carboxylic acids, acid anhydrides thereof, or alkyl (1 to 3 carbon atoms) esters thereof. These carboxylic acid components can be used alone or in combination of two or more.
- the number of carbons in the main chain of the aliphatic dicarboxylic acid is preferably 4 or more, and preferably 16 or less, more preferably 14 or less, more preferably 10 or less, and more preferably, from the viewpoint of fixability to the PP film. Is 8 or less, more preferably 6 or less.
- aliphatic dicarboxylic acid examples include oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, dodecyl And succinic acid substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms such as succinic acid, dodecenyl succinic acid, octenyl succinic acid and the like.
- succinic acid fumaric acid, dodecenyl succinic acid, or octenyl succinic acid is preferable, and succinic acid is more preferable from the viewpoint of improving fixability to a PP film.
- the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, phthalic acid, and isophthalic acid.
- terephthalic acid is preferable from the viewpoint of improving the fixability to the PP film.
- the content of the aliphatic dicarboxylic acid in the carboxylic acid component that is a raw material monomer of the polyester resin is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, and more preferably, from the viewpoint of fixability to the PP film. Is 15 mol% or more, and preferably 40 mol% or less, more preferably 35 mol% or less, more preferably 30 mol% or less.
- the content of the aromatic dicarboxylic acid in the carboxylic acid component that is a raw material monomer of the polyester-based resin is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, from the viewpoint of fixability to the PP film.
- the total amount of aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid in the carboxylic acid component, which is a raw material monomer for the polyester resin, is preferably 70 mol% or more, more preferably 75 mol%, from the viewpoint of fixability to PP film. Above, more preferably 80 mol% or more, and 100 mol% or less, more preferably 90 mol% or less.
- the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid is preferably a trivalent carboxylic acid.
- the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid include trimellitic acid, 2,5,7-naphthalene tricarboxylic acid, and pyromellitic acid. Among these, trimellitic acid is preferable from the viewpoint of fixability to the PP film.
- the content of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid in the carboxylic acid component which is a raw material monomer of the polyester resin is preferably 1 mol% or more, more preferably 5 mol% from the viewpoint of fixability to the PP film.
- an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid in combination, more preferably fumaric acid and terephthalic acid are used in combination, fumaric acid and terephthalic acid.
- trimellitic acid are more preferably used in combination.
- the molar ratio of the carboxylic acid component to the alcohol component [carboxylic acid component / alcohol component] is preferably 0.7 or more, more preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, more preferably 1.0 or more, from the viewpoints of reactivity and physical property adjustment. More preferably, it is 1.1 or more, and preferably 1.5 or less, more preferably 1.4 or less, more preferably 1.3 or less. From the viewpoint of adjusting physical properties, the alcohol component may contain a monovalent alcohol as appropriate, and the carboxylic acid component may contain a monovalent carboxylic acid compound as appropriate.
- the equivalent ratio of the COOH group of the carboxylic acid component to the OH group of the alcohol component is preferably 0.7 or more, more preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, from the viewpoint of adjusting the reactivity and physical properties. More preferably, it is 1.0 or more, more preferably 1.1 or more, and preferably 1.5 or less, more preferably 1.4 or less, more preferably 1.3 or less.
- the aforementioned composite resin has a polyester resin segment (A) and a vinyl resin segment (B).
- the mass ratio [(A) / (B)] of the polyester resin segment (A) and the vinyl resin segment (B) in the composite resin is preferably 30/70 or more from the viewpoint of fixability to the PP film. More preferably 40/60 or more, more preferably 50/50 or more, more preferably 55/45 or more, and preferably 95/5 or less, more preferably 90/10 or less, more preferably 80/20. Below, more preferably 70/30 or less.
- the mass of the polyester-based resin segment (A) is a value obtained by removing the amount of dehydration during the condensation reaction from the total amount of raw material monomers of the polyester-based resin segment (A).
- the mass of the vinyl resin segment (B) the total amount of the raw material monomer and the polymerization initiator of the vinyl resin segment (B) is used. Further, the amphoteric monomer used as necessary is calculated as the mass of the polyester resin segment (A).
- polyester resin segment (A) The polyester-based resin constituting the polyester-based resin segment (A) is obtained by polycondensation of an alcohol component and a carboxylic acid component, and those exemplified for the aforementioned polyester-based resin are preferably used.
- the vinyl resin segment (B) contains structural units derived from vinyl monomers from the viewpoint of improving the fixability to the PP film by finely dispersing polyester particles in the binder resin composition and stabilizing them.
- it comprises a constitutional unit derived from a vinyl monomer having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms, more preferably a constitution derived from a vinyl monomer having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms.
- the starting vinyl monomer of the vinyl resin segment (B) preferably contains a vinyl monomer having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms, more preferably an aliphatic monomer having 6 to 22 carbon atoms.
- a vinyl monomer having an aromatic hydrocarbon group and a styrene compound preferably contains a vinyl monomer having an aromatic hydrocarbon group and a styrene compound.
- the vinyl monomer having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms is preferably a (meth) acrylic acid ester having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms.
- the aliphatic hydrocarbon group may be a saturated aliphatic hydrocarbon group or an unsaturated aliphatic hydrocarbon group, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group, and more preferably an alkyl group.
- the carbon number of the aliphatic hydrocarbon group of the vinyl monomer having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms is preferably 7 or more, more preferably 8 or more, and fixing property to PP film and transparency In view of the above, preferably 10 or more, more preferably 11 or more, more preferably 13 or more, more preferably 15 or more, more preferably 17 or more, and preferably 22 or less, more preferably 20 or less, more preferably Is 19 or less.
- the vinyl monomer having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms is preferably stearyl (meth) acrylate, palmityl (meth) acrylate, from the viewpoint of fixing to a PP film and improving transparency. And at least one selected from lauryl (meth) acrylate, more preferably at least one selected from stearyl (meth) acrylate and palmityl (meth) acrylate, more preferably (meth) acrylic acid. Stearyl.
- vinyl monomer for the vinyl resin segment (B) As a raw material vinyl monomer for the vinyl resin segment (B), other vinyl monomers can be used together with a vinyl monomer having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms.
- Other vinyl monomers include styrene compounds such as styrene and ⁇ -methylstyrene; vinyl monomers having an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms; ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene and propylene.
- Diolefins such as butadiene; halovinyls such as vinyl chloride; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; esters of ethylenic monocarboxylic acids such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate; vinyl methyl ether and the like; Vinyl ethers; vinylidene halides such as vinylidene chloride; N-vinyl compounds such as N-vinylpyrrolidone, and the like.
- a styrene compound is preferable, and styrene is more preferable.
- the content of structural units derived from vinyl monomers having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms in the vinyl resin segment (B) improves paper fixability and PP film fixability. Is preferably 8% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably 15% by mass or more, and from the viewpoint of improving the fixing property to paper and the fixing property to PP film, Is 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and more preferably 40% by mass or less.
- the content of the structural unit derived from the styrene compound in the vinyl resin segment (B) is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, more preferably from the viewpoint of fixability to the PP film. It is 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and preferably 99% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, and more preferably 80% by mass or less.
- the total content of structural units derived from vinyl monomers having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms and styrene compounds is from the viewpoint of fixing to PP film.
- the composite resin preferably further contains a structural unit derived from an amphoteric monomer that reacts with both the monomers of the polyester resin segment (A) and the vinyl resin segment (B).
- a bi-reactive monomer is used as a raw material monomer for a composite resin, the bi-reactive monomer reacts with both the polyester resin segment (A) and the vinyl resin segment (B) to produce a good composite resin. can do.
- the composite resin is preferably obtained by polymerizing the raw material monomer of the polyester-based resin segment (A), the raw material monomer of the vinyl-based resin segment (B), and the both reactive monomers.
- a compound having at least one selected from a hydroxyl group and a carboxy group and an ethylenically unsaturated bond more preferably a compound having a carboxy group and an ethylenically unsaturated bond.
- amphoteric reactive monomers examples include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid or maleic anhydride.
- at least one selected from acrylic acid alkyl esters and methacrylic acid alkyl esters can also be used.
- the number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and is preferably 6 or less, more preferably 4 or less. From the viewpoint of polycondensation and addition polymerization reactivity, acrylic acid or methacrylic acid is preferred, and acrylic acid is more preferred.
- the number of moles of the structural unit derived from the both reactive monomers is preferably 0.001 mol / g or more with respect to the mass of the structural unit derived from the vinyl-based monomer in the composite resin, from the viewpoint of fixability to the PP film.
- it is 0.005 mol / g or more, more preferably 0.007 mol / g or more, more preferably 0.009 mol / g or more, and preferably 0.10 mol / g or less, more preferably 0.05 mol / g or less, more preferably 0.03 mol / g or less.
- the content of the structural unit derived from the both reactive monomers is preferably 1 mol part or more with respect to 100 mol parts of the alcohol component that is a raw material of the polyester resin segment (A), from the viewpoint of fixability to the PP film. More preferably 5 mole parts or more, more preferably 10 mole parts or more, more preferably 15 mole parts or more, more preferably 20 mole parts or more, more preferably 30 mole parts or more, and preferably 70 mole parts or less. More preferably, it is 60 mol parts or less, more preferably 50 mol parts or less.
- the content of the structural unit derived from both reactive monomers is preferably 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the vinyl monomer that is the raw material of the vinyl resin segment (B), from the viewpoint of fixability to the PP film. More preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, more preferably 7 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 9 parts by mass. Hereinafter, it is more preferably 8.5 parts by mass or less.
- a polyester resin is formed by polycondensation of an alcohol component and a carboxylic acid component.
- the polycondensation temperature is preferably 160 ° C. or higher, more preferably 190 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, and preferably 260 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower, more Preferably it is 240 degrees C or less.
- esterification catalyst suitably used for the polycondensation
- examples of the esterification catalyst suitably used for the polycondensation include a titanium compound or a tin (II) compound having no Sn—C bond. These can be used alone or in combination of two or more.
- a titanium compound having a Ti—O bond is preferable, and a compound having an alkoxy group, an alkenyloxy group or an acyloxy group having 1 to 28 carbon atoms in total is more preferable.
- the tin (II) compound having no Sn—C bond include a tin (II) compound having a Sn—O bond and a tin (II) compound having a Sn—X (X represents a halogen atom) bond.
- a tin (II) compound having a Sn-O bond is more preferable, and di (2-ethylhexanoic acid) tin (II) is more preferable from the viewpoints of reactivity, molecular weight adjustment, and physical property adjustment of the composite resin.
- the amount of the esterification catalyst used is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass with respect to the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component, from the viewpoint of reactivity, molecular weight adjustment, and physical property adjustment of the composite resin. 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.2 parts by mass or more, and preferably 1.5 parts by mass or less, more preferably 1.0 parts by mass or less, more preferably 0.6 parts by mass or less.
- a pyrogallol compound is preferred.
- This pyrogallol compound has a benzene ring in which three hydrogen atoms adjacent to each other are substituted with a hydroxyl group, pyrogallol, gallic acid, gallic acid ester, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,2 ′ Benzophenone derivatives such as 1,3,4-tetrahydroxybenzophenone, catechin derivatives such as epigallocatechin and epigallocatechin gallate, and the like, and gallic acid is preferred from the viewpoint of reactivity.
- the amount of esterification cocatalyst used is preferably 0.001 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass relative to the total amount of alcohol component and carboxylic acid component, from the viewpoints of reactivity, molecular weight adjustment and physical property adjustment of the composite resin. 0.005 parts by mass or more, more preferably 0.01 parts by mass or more, and preferably 0.15 parts by mass or less, more preferably 0.10 parts by mass or less, more preferably 0.05 parts by mass or less.
- the mass ratio of the esterification cocatalyst to the esterification catalyst is preferably 0.001 or more, more preferably 0.01 or more, more preferably 0.02 or more, and , Preferably 0.5 or less, more preferably 0.3 or less, more preferably 0.1 or less.
- the composite resin is preferably produced by any of the following methods (1) to (3).
- both reactive monomers are supplied to a reaction system with the raw material monomer of a vinyl-type resin segment (B) from a reactive viewpoint.
- a catalyst such as an esterification catalyst or an esterification cocatalyst may be used, and a polymerization initiator or a polymerization inhibitor may be further used.
- Step (X) of polycondensation with an alcohol component and a carboxylic acid component a step (Y) of addition polymerization with a raw material vinyl monomer of the vinyl resin segment (B) and, if necessary, an amphoteric monomer, is performed. How to do.
- Step (X) after subjecting a part of the carboxylic acid component to polycondensation, and then performing Step (Y), the reaction temperature is increased again, and the remainder of the carboxylic acid component is added to the reaction system, A method in which the polycondensation of (X) and further the reaction with the both reactive monomers as required are further preferred.
- step (X) of polycondensation with an alcohol component and a carboxylic acid component is performed after the step (Y) of addition polymerization with the raw material monomer and the amphoteric monomer of the vinyl resin segment (B).
- the alcohol component and the carboxylic acid component are allowed to exist in the reaction system during the addition polymerization, and polycondensation is started by adding an esterification catalyst and, if necessary, an esterification co-catalyst at a temperature suitable for polycondensation.
- polycondensation can be started by adding an alcohol component and a carboxylic acid component later to the reaction system under temperature conditions suitable for polycondensation.
- the molecular weight and molecular weight distribution can be adjusted by adding an esterification catalyst and, if necessary, an esterification co-catalyst at a temperature suitable for polycondensation.
- step (X) A method in which a polycondensation step (X) with an alcohol component and a carboxylic acid component and an addition polymerization step (Y) with a raw material monomer and an amphoteric monomer of the vinyl resin segment (B) are performed in parallel.
- the step (X) and the step (Y) are performed under a temperature condition suitable for addition polymerization, the temperature is increased, and a polyester-based resin segment is optionally formed under a temperature condition suitable for polycondensation.
- a polymerization inhibitor can be added to proceed only with polycondensation. Both reactive monomers are involved in polycondensation as well as addition polymerization.
- the method (1) is preferable from the viewpoint that the degree of freedom of the polycondensation temperature is high.
- the methods (1) to (3) are preferably carried out in the same container.
- the temperature of addition polymerization is preferably 110 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and preferably 220 ° C. or lower, more preferably 190 ° C. or lower, from the viewpoint of reactivity. Preferably it is 170 degrees C or less. Further, it is preferable to accelerate the reaction by reducing the pressure of the reaction system in the latter half of the addition polymerization.
- polymerization inhibitor examples include radical polymerization inhibitors, and specific examples include 4-tert-butylcatechol.
- the binder resin composition contains known resins used for toner, for example, polyester resins other than the polyester resins described above, styrene-acrylic copolymer resins, epoxy resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, and the like. You may do it.
- the binder resin composition further includes a colorant, a release agent, a charge control agent, magnetic powder, a fluidity improver, a conductivity modifier, an extender, a reinforcing filler such as a fibrous substance, an antioxidant, and an aging agent. Additives such as an inhibitor and a cleaning property improver may be appropriately contained.
- a resin component including a polyester-based resin, polyester particles, and the above-described known resin that is optionally used may be referred to as a “binder resin”.
- the content of the polyester-based resin and the polyester particles in the binder resin is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more from the viewpoint of fixability to the PP film. And 100% by mass or less, more preferably 100% by mass.
- colorant examples include carbon black, inorganic composite oxide, chrome yellow, hansa yellow, benzidine yellow, selenium yellow, quinoline yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, watch young red, permanent red, and brilliant amine.
- the content of the colorant in the binder resin composition is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass of the binder resin, from the viewpoint of improving the image density of the toner.
- the amount is preferably 1 part by mass or more, and preferably 40 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less.
- mold release agents include polyolefin waxes such as polypropylene wax, polyethylene wax (paraffin wax), and polypropylene polyethylene copolymer wax; hydrocarbon waxes such as microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, and sazol wax, or oxides thereof. ; Ester waxes such as carnauba wax, montan wax or their deoxidized wax, fatty acid ester wax; fatty acid amides, fatty acids, higher alcohols, fatty acid metal salts, etc., which may be used alone or in combination of two or more thereof Can be used in combination. Among these, at least one selected from polyolefin waxes and ester waxes is preferable, and ester waxes are more preferable.
- the melting point of the release agent is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher from the viewpoint of toner transferability, and preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. from the viewpoint of low-temperature fixability. Below, it is 85 degrees C or less more preferably.
- the content of the release agent in the binder resin composition is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of expanding the non-offset region with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Is 1.5 parts by mass or more, and from the viewpoint of dispersibility in the binder resin, it is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less, and still more preferably 7 parts by mass or less.
- charge control agent examples include chromium azo dyes, iron azo dyes, aluminum azo dyes, and salicylic acid metal complexes. These can be used alone or in combination of two or more.
- the content of the charge control agent in the binder resin composition is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass of the binder resin from the viewpoint of charging stability of the toner.
- the amount is preferably 0.2 parts by mass or more, and preferably 3 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or less, more preferably 1.5 parts by mass or less.
- the binder resin composition can be produced, for example, by mixing a polyester resin and a polyolefin.
- the binder resin composition may be mixed with a surfactant and other optional components described above.
- the mixture containing the polyester-based resin and the polyolefin is produced by the following production method 1A from the viewpoint of adjusting the volume-median particle size, content rate, and melt endotherm of the small particle size component and the large particle size component of the polyolefin particle. It is preferable.
- the polyester resin is a composite resin
- it is preferably produced by the following production method 1B. That is, the manufacturing method of the binder resin composition of the present invention is preferably the following manufacturing method 1A or 1B.
- Binder resin composition manufacturing method 1A includes step 1A.
- Step 1A Step of obtaining a mixture containing a polyester resin and a polyolefin by polycondensation of a carboxylic acid component and an alcohol component in the presence of polyolefin
- the polyolefin was added before polycondensation. Or during polycondensation.
- Step 1A is more preferably a step in which a carboxylic acid component, an alcohol component, and a polyolefin, which are raw material monomers of a polyester resin, are mixed and then subjected to polycondensation to form a polyester resin.
- the polycondensation is preferably performed while melting and stirring without a solvent.
- the production method 1B of the binder resin composition includes the following steps 1B-1 and 1B-2, and the polyolefin is added to the reaction system before the addition polymerization in step 1B-2.
- Step 1B-1 Step of polycondensing an alcohol component and a carboxylic acid component to form a polyester resin segment (A)
- Step 1B-2 Vinyl monomer, preferably an aliphatic hydrocarbon having 6 to 22 carbon atoms
- before addition polymerization means (i) before polycondensation, (ii) during polycondensation, (iii) after polycondensation and before addition polymerization, or (iv) after polycondensation and during addition polymerization. Means either. That is, the polyolefin can be added to the reaction system before polycondensation, during polycondensation, after polycondensation and before addition polymerization, and after polycondensation and addition polymerization. Among these, it is preferable to perform addition polymerization in the presence of polyolefin.
- a polyolefin is added, and then a raw material monomer for the vinyl resin segment (B) is added, followed by addition polymerization to produce a composite resin. More preferably.
- the polycondensation and the addition polymerization are preferably performed from the viewpoint of increasing the content of the small particle size component while performing polycondensation while melting and stirring without a solvent.
- a preferred embodiment of the composite resin is as described above.
- the mass ratio between the polyolefin and the composite resin, that is, the binder resin is also as described above.
- the “reaction system” includes a system for polycondensation in Step 1B-1 or a system for addition polymerization in Step 1B-2.
- “Addition” includes an embodiment in which the raw material monomer is mixed in advance.
- Examples of the polymerization initiator used in Step 1B-2 include alkyl peroxides such as dibutyl peroxide, dibutyl hexyl peroxide, p-menthane hydroperoxide, and 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide. Is mentioned. Among these, dibutyl peroxide is preferable.
- the softening point of the binder resin composition is preferably 85 ° C. or higher, more preferably 95 ° C. or higher, more preferably 105 ° C. or higher, and preferably 130 ° C. or lower, from the viewpoint of fixability to the PP film. More preferably, it is 120 degrees C or less, More preferably, it is 115 degrees C or less.
- the glass transition temperature of the binder resin composition is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, more preferably 45 ° C. or higher, and preferably 90 ° C. or lower, from the viewpoint of fixability to the PP film. More preferably, it is 70 ° C.
- the acid value of the binder resin composition is preferably 4 mgKOH / g or more, more preferably 8 mgKOH / g or more, more preferably 12 mgKOH / g or more, and preferably 40 mgKOH from the viewpoint of fixability to PP film. / g or less, more preferably 35 mgKOH / g or less, more preferably 30 mgKOH / g or less.
- the softening point, glass transition temperature, and acid value of the binder resin composition can be appropriately adjusted according to the production conditions such as the type and ratio of the raw material monomers, the reaction temperature, the reaction time, and the cooling rate. A softening point, a glass transition temperature, and an acid value are calculated
- the form used as the melt kneaded material of a binder resin composition As a form of the binder resin composition of this invention, the form used as the melt kneaded material of a binder resin composition, the form used as the organic solvent solution of a binder resin composition, etc. are mentioned, for example.
- the manufacturing method of each form was shown in the toner manufacturing method.
- the binder resin composition of the present invention is excellent in fixability to a PP film, it is preferably used for printing by electrophotography using a PP film as a recording medium.
- the binder resin composition of the present invention can be used for printing on plastic films such as polypropylene film, polyethylene terephthalate (PET), nylon, or vinyl chloride.
- PET polyethylene terephthalate
- the electrostatic charge image developing toner for printing polypropylene film is used. Used for the manufacture of.
- the binder resin composition of the present invention is preferably used for printing on a polypropylene film by electrophotography.
- the electrostatic image developing toner of the present invention (hereinafter also simply referred to as “toner”) includes the above-described binder resin composition.
- the toner may be a pulverized toner obtained by a melt-kneading method or an emulsified and agglomerated toner obtained by an agglomeration fusion method, but is preferably a pulverized toner.
- a method of producing a toner by melt-kneading a toner raw material mixture containing a binder resin composition, and pulverizing the obtained melt-kneaded product (2) In a toner raw material mixture containing a dispersion in which the binder resin composition is dispersed in an aqueous medium, the binder resin particles made of the binder resin composition are aggregated and fused to form toner base particles.
- a method of producing a toner by obtaining (3) A method of producing a toner by, for example, obtaining toner base particles by rapidly stirring a dispersion obtained by dispersing a binder resin composition in a water-soluble medium and a raw material for toner. From the viewpoint of improving the productivity of the toner and the viewpoint of improving the fixing property of the toner, the melt kneading method (1) is preferable. Further, the toner may be obtained by the cohesive fusion method (2).
- the content of the binder resin composition is preferably 20% by mass in the toner binder resin from the viewpoint of improving the fixability to the PP film. Or more, more preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, still more preferably 80% by mass. % Or less, more preferably 70% by mass or less.
- the toner may contain a polyester resin other than the above-described binder resin composition.
- a polyester resin other than the above-described binder resin composition.
- the resins exemplified as the above-mentioned binder resin are preferable examples.
- a polyester resin composed of a polyester moiety is preferable.
- the other polyester-based resins preferably include a resin H that is 20 ° C. or more higher than the softening point of the binder resin composition, and more preferably has a softening point of 20 ° C. from the viewpoint of expanding the non-offset region.
- a resin H that is 20 ° C. or more higher than the softening point of the binder resin composition, and more preferably has a softening point of 20 ° C. from the viewpoint of expanding the non-offset region.
- Two different types of resins H and L are included.
- the softening point of the resin H having the higher softening point is preferably 170 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower, and preferably 110 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, from the viewpoint of expanding the non-offset region. More preferably, it is 130 ° C. or higher.
- the difference in softening point between the resin H and the binder resin composition is preferably 10 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, more preferably 25 ° C. or higher, and preferably 60 ° C. from the viewpoint of widening the non-offset region.
- ° C or lower more preferably 50 ° C or lower, more preferably 40 ° C or lower.
- the softening point of the resin L having the lower softening point is preferably 80 ° C or higher, more preferably 95 ° C or higher, and preferably 125 ° C or lower, more preferably 115 ° C or lower, from the viewpoint of expanding the non-offset region. It is.
- the difference in softening point between the resin H and the resin L is preferably 10 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, more preferably 25 ° C. or higher, from the viewpoint of widening the non-offset region. Yes, and preferably 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or lower.
- the mass ratio of resin H and resin L is preferably 20/80 or more, more preferably 30/70 or more, from the viewpoint of expanding the non-offset region, More preferably, it is 40/60 or more, and preferably 90/10 or less, more preferably 80/20 or less, further preferably 70/30 or less, and further preferably 60/40 or less.
- the resin H and the resin L are preferably amorphous resins.
- a resin containing an aromatic polyol compound as the alcohol component is preferable.
- the preferable example of an aromatic polyol compound and another preferable example are the same as that of the above-mentioned illustration.
- the content of other polyester resins is preferably 0% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and preferably 95% by mass.
- it is more preferably 90% by mass or less, further preferably 70% by mass or less, further preferably 60% by mass or less, and further preferably 50% by mass or less.
- the toner may contain the aforementioned colorant.
- the content of the colorant in the toner is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin from the viewpoint of improving the image density of the toner. And is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less.
- the toner preferably contains the aforementioned release agent.
- the content of the release agent in the toner is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 parts by mass or more, and still more preferably 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin from the viewpoint of expanding the non-offset region. From the viewpoint of dispersibility in the binder resin, it is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less, and still more preferably 7 parts by mass or less.
- the toner may contain the aforementioned charge control agent.
- the content of the charge control agent in the toner is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin from the viewpoint of charging stability of the toner. And is preferably 3 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or less, more preferably 1.5 parts by mass or less.
- a method for producing a toner by melt-kneading a binder resin composition and pulverizing the obtained melt-kneaded product (melt kneading method)
- the method (1) preferably includes the following steps 2A-1 and 2A-2.
- Step 2A-1 Step of melt kneading the toner raw material mixture containing the binder resin composition described above
- Step 2A-2 Step of pulverizing and classifying the melt-kneaded product obtained in Step 2A-1
- Step 2A-1 it is preferable to melt and knead together with other additives such as a polyester resin, a colorant, a release agent, and a charge control agent.
- the melt-kneading can be carried out using a known kneader such as a closed kneader, a uniaxial or biaxial extruder, and an open roll type kneader.
- a twin screw extruder is used from the viewpoint that additives such as a colorant, a charge control agent, and a release agent can be efficiently and highly dispersed in the toner without repeating kneading and using a dispersion aid. It is preferable that a co-rotating twin screw extruder is more preferable.
- the binder resin composition of the present invention, other polyester resins, and additives such as a colorant, a release agent, and a charge control agent are mixed in advance in a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, and then mixed in a kneader. It is preferable to supply.
- the temperature of the kneading can be adjusted by, for example, the temperature of the heat medium passed through the screw.
- the heating temperature in the screw is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, and preferably 150 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower, from the viewpoint of fixability to the PP film.
- the rotational speed of the screw is preferably from the viewpoint of improving the dispersibility in the toner of additives such as a colorant, a charge control agent and a release agent, reducing the mechanical force during melt kneading, and suppressing heat generation.
- the melt-kneaded product obtained in the step 2A-1 is cooled to such an extent that it can be pulverized, and then subjected to the subsequent step 2A-2.
- step 2A-2 the melt-kneaded product obtained in step 2A-1 is pulverized and classified.
- the soot grinding process may be performed in multiple stages.
- a resin kneaded product obtained by curing a melt-kneaded product may be coarsely pulverized to about 1 to 5 mm and further pulverized to a desired particle size.
- the pulverizer used in the cocoon pulverization step is not particularly limited, and examples of the pulverizer suitably used for the coarse pulverization include a hammer mill, an atomizer, and a rotoplex. Further, examples of the pulverizer suitably used for fine pulverization include a fluidized bed jet mill, a collision plate jet mill, and a rotary mechanical mill. From the viewpoint of grinding efficiency, a fluidized bed jet mill or an impingement plate jet mill is preferred, and a fluidized bed jet mill is more preferred.
- Examples of the classifier used in the soot classifying step include a rotor classifier, an airflow classifier, an inertia classifier, and a sieve classifier.
- the pulverization process if the pulverization is insufficient, the pulverization process may be performed again, and the pulverization process and the classification process may be repeated as necessary.
- Step 2B-1 Obtaining an aqueous dispersion of binder resin particles containing the above-described binder resin composition
- Step 2B-2 The binder resin particles obtained in Step 2B-1 and, if necessary, for toner Step 2B-3 for aggregating raw materials to obtain aggregated particles: Step of fusing the aggregated particles obtained in step 2B-2
- aqueous dispersion of binder resin particles containing the binder resin composition (hereinafter also referred to as “aqueous dispersion”) can be preferably produced by the following step 2B-1a.
- Step 2B-1a A step of adding an aqueous medium to the organic solvent solution containing the above-described binder resin composition and performing phase inversion emulsification to obtain an aqueous dispersion of binder resin particles containing the binder resin composition.
- the aqueous dispersion means a liquid in which binder resin particles are dispersed in a solvent containing an aqueous medium.
- the particles containing the binder resin composition contained in the aqueous dispersion may be referred to as “binder resin particles”.
- An organic solvent other than the aqueous medium may be present in the aqueous dispersion, but the content of the aqueous medium in the total amount of the aqueous medium and the organic solvent is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass. More preferably, it is 80% by mass or more, and 100% by mass or less, preferably 90% by mass or less.
- the phase inversion emulsification method will be described.
- Phase inversion emulsification can be performed by adding an aqueous medium to an organic solvent solution of the binder resin composition.
- an aqueous medium By adding an aqueous medium to the organic solvent solution, a W / O phase is first formed, and then phase-inverted to the O / W phase. Whether or not phase inversion has occurred can be confirmed by visual observation, conductivity, or the like.
- the particle diameter of the binder resin particles can be adjusted by the addition rate and amount of the aqueous medium.
- Organic solvent from the viewpoint of solubility of the polyester-based resin, when expressed by a solubility parameter (SP value: POLYMER HAND BOOK THIRD EDITION 1989 by John Wiley & Sons, Inc), preferably 15.0 MPa 1/2 or more, more preferably 16.0MPa 1/2 or more, more preferably 17.0MPa 1/2 or more, and, preferably 26.0MPa 1/2 or less, more preferably 24.0MPa 1/2 or less, more preferably 22.0MPa 1 / 2 or less.
- solubility parameter SP value: POLYMER HAND BOOK THIRD EDITION 1989 by John Wiley & Sons, Inc
- organic solvent examples include alcohol solvents such as ethanol (26.0), isopropanol (23.5), and isobutanol (21.5); acetone (20.3), methyl ethyl ketone (19.0), methyl isobutyl ketone (17.2), and diethyl ketone ( Ketone solvents such as 18.0); ether solvents such as dibutyl ether (16.5), tetrahydrofuran (18.6), or dioxane (20.5); and acetate solvents such as ethyl acetate (18.6) and isopropyl acetate (17.4). .
- the parentheses on the right side of the name of the organic solvent are SP values, and the unit is MPa 1/2 .
- the mass ratio of the organic solvent to the binder resin composition is preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, more preferably 0.25 or more, and preferably 1 or less. More preferably, it is 0.5 or less, more preferably 0.35 or less.
- Step 2B-1a it is preferable to add a neutralizing agent to the binder resin composition from the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin composition.
- a neutralizing agent examples include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide; organic bases such as ammonia, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tributylamine. Compounds. Among these, ammonia is preferable from the viewpoint of fixability to the PP film.
- the equivalent amount (mole%) of the neutralizing agent used relative to the acid groups of the polyester resin is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, and preferably 150 mol%. Hereinafter, it is more preferably 100 mol% or less, and more preferably 60 mol% or less.
- the use equivalent (mol%) of the neutralizer of a polyester-type resin can be calculated
- the equivalent of neutralizing agent is 100 mol% or less, it is synonymous with the degree of neutralization.
- the equivalent of neutralizing agent exceeds 100 mol% in the following formula, the neutralizing agent is an acid group of the resin.
- the degree of neutralization of the resin is regarded as 100 mol%.
- Equivalent of neutralizing agent ⁇ [addition mass of neutralizing agent (g) / equivalent of neutralizing agent] / [[acid value of polyester resin (mgKOH / g) ⁇ resin mass (g)] / (56 ⁇ 1000)] ⁇ ⁇ 100
- aqueous medium those containing water as a main component are preferable.
- the water is preferably deionized water or distilled water.
- components other than water include aliphatic alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol; dialkyls such as acetone and methyl ethyl ketone (alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms) ketones; tetrahydrofuran, etc.
- organic solvents that dissolve in water, such as cyclic ethers.
- the content of water in the aqueous medium is preferably 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and It is 100 mass% or less, More preferably, it is 95 mass% or less.
- the addition temperature of the aqueous medium is preferably 15 ° C or higher, more preferably 20 ° C or higher, more preferably 25 ° C or higher, and preferably 80 ° C or lower, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles. More preferably, it is 60 ° C. or less, more preferably 40 ° C. or less. From the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles, the addition rate of the aqueous medium before phase inversion emulsification is preferably 0.1 parts by mass / min or more, more preferably 100 parts by mass of the binder resin composition.
- the addition amount of the aqueous medium is preferably 100 with respect to 100 parts by mass of the binder resin composition from the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles and obtaining uniform aggregated particles in the subsequent aggregation step. It is at least 200 parts by mass, more preferably at least 200 parts by mass, more preferably at least 400 parts by mass, and preferably at most 900 parts by mass, more preferably at most 700 parts by mass, more preferably at most 500 parts by mass.
- phase inversion emulsification After the phase inversion emulsification, if necessary, a step of removing the organic solvent from the dispersion obtained by phase inversion emulsification may be included.
- a step of mixing a surfactant with the aqueous dispersion may be included.
- the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, and cationic surfactants.
- nonionic surfactants from the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles, at least one selected from a nonionic surfactant and an anionic surfactant is preferable, and an anionic surfactant is more preferable.
- nonionic surfactant examples include polyoxyethylene alkyl aryl ethers such as polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, and polyoxyethylene alkyl ethers.
- anionic surfactant examples include alkylbenzene sulfonates such as sodium alkylbenzene sulfonate, alkyl sulfates such as sodium alkyl sulfate, and alkyl ether sulfates such as sodium alkyl ether sulfate.
- sodium alkylbenzene sulfonate or alkyl ether sulfate is preferable, and alkyl ether sulfate is more preferable.
- the cationic surfactant include alkyltrimethylammonium chloride and dialkyldimethylammonium chloride.
- the addition amount of the surfactant in this step is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the binder resin, from the viewpoint of dispersion stability of the binder resin particles. More preferably, it is 2 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, more preferably 13 parts by mass or less.
- the addition temperature of the surfactant is preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, and preferably 50 ° C. from the viewpoint of dispersibility of the surfactant in water. Below, it is more preferably 40 ° C. or less, more preferably 35 ° C. or less.
- the volume median particle size (D 50 ) of the binder resin particles in the aqueous dispersion is preferably 60 nm or more, more preferably 100 nm or more, more preferably 120 nm or more, from the viewpoint of fixability to the PP film. And it is preferably 800 nm or less, more preferably 400 nm or less, and more preferably 200 nm or less.
- the volume-median particle size (D 50 ) is a particle size at which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction is 50% calculated from the smaller particle size, and is determined by the method described in the examples. Desired.
- Step 2B-2 is a step in which the binder resin particles obtained in Step 2B-1 are aggregated to obtain aggregated particles. In this step, it is preferable to add a flocculant for efficient aggregation.
- additives such as a coloring agent, a release agent, a charge control agent, a conductivity adjusting agent, a reinforcing filler such as a fibrous substance, an antioxidant, and an anti-aging agent may be added. Good.
- Flocculant As the flocculant, a quaternary salt cationic surfactant, an organic flocculant such as polyethyleneimine; and an inorganic flocculant such as inorganic metal salt and inorganic ammonium salt are used. Among these, from the viewpoint of fixability to the PP film, an inorganic flocculant is preferable, and an inorganic metal salt is more preferable.
- the inorganic metal salt include sodium sulfate, sodium chloride, calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, and aluminum chloride. Among these, calcium chloride is preferable.
- the use amount of the flocculant is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin particles, from the viewpoint of controlling the aggregation of the binder resin particles to obtain a desired particle size. Above, more preferably 0.2 parts by mass or more, and preferably 5 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or less.
- the flocculant is preferably added after being dissolved in an aqueous medium.
- the solid content concentration in the system is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, from the viewpoint of causing uniform aggregation.
- the addition temperature of the flocculant is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, and preferably 60 ° C. or lower, from the viewpoint of improving toner productivity.
- it is 55 degrees C or less, More preferably, it is 50 degrees C or less.
- Examples of the colorant used in Step 2B-2 include the same colorants that can be contained in the binder resin composition, and preferred embodiments thereof are also the same.
- the colorant may be added as a colorant dispersion containing colorant particles.
- the volume median particle size (D 50 ) of the colorant particles is preferably 50 nm or more, more preferably 80 nm or more, more preferably 100 nm or more, and preferably from the viewpoint of obtaining a toner capable of obtaining a high-quality image. Is 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and more preferably 150 nm or less.
- Examples of the charge control agent used in Step 2B-2 include the same charge control agents that can be contained in the binder resin composition of the present invention, and preferred embodiments thereof are also the same.
- the charge control agent may be added as a charge control agent dispersion containing charge control agent particles.
- the volume median particle size (D 50 ) of the charge control agent particles is preferably 100 nm or more, more preferably 200 nm or more, more preferably 300 nm or more, and preferably 800 nm or less, more preferably 600 nm or less, more Preferably it is 500 nm or less.
- the volume-median particle size (D 50 ) of the obtained aggregated particles is preferably 2 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, more preferably 4 ⁇ m or more, and preferably 10 ⁇ m from the viewpoint of fixability to PP film. In the following, it is more preferably 8 ⁇ m or less, more preferably 6 ⁇ m or less.
- Step 2B-3 is a step of fusing the aggregated particles obtained in Step 2B-2.
- the particles in the aggregated particles which are mainly physically attached to each other, are fused and integrated to form fused particles.
- the holding temperature in this step is preferably at least 10 ° C higher than the glass transition temperature of the polyester resin, more preferably 15 ° C, from the viewpoint of improving the fusing property of the aggregated particles and improving the productivity of the toner.
- a temperature higher than a high temperature more preferably a temperature higher than 20 ° C. It is as follows. Specifically, the holding temperature is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 75 ° C. or higher, and preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower.
- the stirring speed is preferably a speed at which the aggregated particles do not settle.
- a surfactant is preferable, and an anionic surfactant is more preferable.
- the anionic surfactant at least one selected from alkyl ether sulfates, alkyl sulfates, and linear alkylbenzene sulfonates is preferable, and alkyl ether sulfates are more preferable.
- the toner base particles can be suitably obtained by subjecting the fused particles obtained by the above-described steps to a solid-liquid separation step such as filtration, a washing step, and a drying step as appropriate.
- the volume median particle size (D 50 ) of the toner base particles is preferably 2 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, more preferably 4 ⁇ m or more, and preferably 20 ⁇ m or less from the viewpoint of fixability to PP film. More preferably, it is 15 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less.
- An external additive may be added to the pulverized particles or fused particles obtained by the above-described process in order to further improve fluidity.
- external additives silica fine particles, titanium fine particles, alumina fine particles, cerium oxide fine particles, inorganic fine particles such as carbon black, polymer fine particles such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and silicone resin are used. it can.
- the number average particle diameter of the external additive is preferably 4 nm or more, more preferably 8 nm or more, more preferably 12 nm or more, and preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, from the viewpoint of toner fluidity. More preferably, it is 50 nm or less, and more preferably 30 nm or less.
- the addition amount of the external additive is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles before processing, from the viewpoint of improving the fluidity of the toner and the environmental stability of the charging degree. It is at least 1 part by mass, more preferably at least 1 part by mass, and preferably at most 5 parts by mass, more preferably at most 4 parts by mass, more preferably at most 3 parts by mass.
- the volume median particle size (D 50 ) of the toner is preferably 2 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more, more preferably 4 ⁇ m or more, and preferably 20 ⁇ m or less, from the viewpoint of fixability to the PP film.
- the thickness is preferably 15 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less.
- Print method In the printing method of the present invention, printing is performed on a plastic film by electrophotography using the above-described toner.
- the printing machine a known electrophotographic printing machine is used.
- the plastic film include a polypropylene film, a polyethylene terephthalate film, a polyvinyl chloride film, and a nylon film. Among these, it is very effective for a polypropylene film that has not been sufficiently fixed by conventional techniques.
- the plastic film may be a corona-treated film.
- plastic films include, for example, Lumirror T60 (manufactured by Toray Industries, polyethylene terephthalate), PVC80B P (manufactured by Lintec Corporation, vinyl chloride), DGS-210WH (manufactured by Roland DG Corporation, vinyl chloride), transparent PVC RE-137 (Mimaki Engineering Co., Ltd., vinyl chloride), Kinas KEE70CA (Lintec Co., Ltd., polyethylene), YUPO SG90 PAT1 (Lintech Co., Ltd., polypropylene), FOR, FOA (both from Futamura Chemical Co., Ltd., polypropylene) ), Bonile RX (manufactured by Kojin Film & Chemicals Co., Ltd., nylon), Emblem ONBC (manufactured by Unitika Ltd., nylon), and the like.
- Lumirror T60 manufactured by Toray Industries, polyethylene terephthalate
- PVC80B P manufactured by Lintec Corporation, vinyl chloride
- the fixing temperature is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and preferably 180 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower, still more preferably. Is below 150 ° C.
- the printed matter obtained by the above-described electrophotographic method exhibits an excellent effect in fixing property between the toner forming the printed image portion and the plastic film (particularly PP film).
- the present specification further discloses the following binder resin composition, an electrostatic image developing toner containing the binder resin composition, a printing method using the same, a printed material thereof, and the like regarding the above-described embodiment.
- ⁇ 1> contains a polyester resin and polyolefin particles
- the polyolefin particles include a polymer having an olefin polymer skeleton having 2 to 3 carbon atoms
- the volume-median particle size (D 50 ) of the small particle size component obtained by measuring by the dynamic light scattering method using the dispersion S of the small particle size component obtained by the following method 1 and method 2 is 20 nm or more.
- the content of the large particle size component obtained by Method 2 is 0% by mass to 30% by mass with respect to the total amount of the large particle size component and the small particle size component,
- the content of the small particle size component is 70% by mass to 100% by mass with respect to the total amount of the large particle size component and the small particle size component, and
- Method 1 1 part by weight of the binder resin composition and 30 parts by weight of methyl ethyl ketone are stirred for 1 hour to obtain dispersion H.
- Method 2 The dispersion H obtained by the method 1 is allowed to stand for 24 hours after the stirring to settle the large particle size component, and the supernatant is separated to obtain a dispersion S having a small particle size component.
- the melting endotherm of the small particle size component is preferably 3.5 J / g or more, more preferably 4.0 J / g or more, still more preferably 4.5 J / g or more, and preferably 9.5 J / g or less
- the electrostatic charge image developing toner according to ⁇ 1> more preferably 9.0 J / g or less, further preferably 8.0 J / g or less, further preferably 7.0 J / g or less, and further preferably 6.5 J / g or less.
- Binder resin composition Binder resin composition.
- the content of the small particle size component is 70% by mass or more, preferably 75% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and still more preferably based on the total amount of the large particle size component and the small particle size component. Is 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass or less, preferably less than 100% by mass, more preferably 99% by mass or less, according to ⁇ 1> or ⁇ 2> Binder resin composition for electrostatic charge image developing toner.
- the polymer having an olefin polymer skeleton having 2 to 3 carbon atoms is preferably a polymer having a polypropylene skeleton or a polyethylene skeleton, more preferably a polymer having a polypropylene skeleton, and more preferably a polypropylene.
- the binder resin composition for an electrostatic charge image developing toner according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>.
- the content of the polyolefin particles in the binder resin composition is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the polyester resin.
- the binder resin composition for electrostatic image developing toners according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>.
- the polyester resin is a composite resin including a polyester resin segment (A) and a vinyl resin segment (B). Binder resin composition.
- the vinyl resin segment (B) preferably contains a structural unit derived from a vinyl monomer having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms, more preferably an aliphatic having 6 to 22 carbon atoms.
- the binder resin composition for electrostatic charge image developing toner according to ⁇ 7> comprising a structural unit derived from a vinyl monomer having a hydrocarbon group and a structural unit derived from a styrene compound.
- the number of carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group of the vinyl monomer is preferably 7 or more, more preferably 8 or more, preferably 10 or more, more preferably 11 or more, more preferably 13 or more, more preferably
- the binder resin composition for electrostatic charge image developing toner according to ⁇ 8> which is 15 or more, more preferably 17 or more, and preferably 22 or less, more preferably 20 or less, more preferably 19 or less.
- the content of the structural unit derived from the vinyl monomer having an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms in the vinyl resin segment (B) is preferably 8% by mass or more, more preferably 10%. % By mass or more, more preferably 15% by mass or more, and preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less.
- the composite resin further includes structural units derived from an amphoteric monomer that reacts with both the polyester resin segment (A) and the vinyl resin segment (B) monomers.
- the binder resin composition for an electrostatic charge image developing toner according to any one of the above.
- the number of moles of the structural unit derived from both reactive monomers is preferably 0.001 mol / g or more, more preferably 0.005 mol / g or more, based on the mass of the structural unit derived from the vinyl monomer in the composite resin. More preferably 0.007 mol / g or more, more preferably 0.009 mol / g or more, and preferably 0.10 mol / g or less, more preferably 0.05 mol / g or less, more preferably 0.03 mol / g or less.
- An electrostatic charge image developing toner comprising the binder resin composition for an electrostatic charge image developing toner according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12> in a binder resin of the toner in an amount of 20% by mass to 100% by mass. . ⁇ 14>
- the content of the binder resin composition is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more in the binder resin of the toner.
- the electrostatic charge image developing toner according to ⁇ 13> which is 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, further preferably 80% by mass or less, and more preferably 70% by mass or less.
- the release agent is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 parts by mass or more, still more preferably 1.5 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
- the electrostatic image developing toner according to ⁇ 13> or ⁇ 14> more preferably 8 parts by mass or less, and still more preferably 7 parts by mass or less.
- ⁇ 16> The binder resin composition for electrostatic image developing toner according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>, for plastic film, preferably for printing polypropylene film, for production of electrostatic image developing toner use.
- ⁇ 17> Use of the binder resin composition for electrostatic charge image developing toner according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12> for printing on a plastic film by electrophotography, preferably on a polypropylene film.
- ⁇ 18> Use of the electrostatic image developing toner according to any one of ⁇ 13> to ⁇ 15> for printing on a plastic film, preferably a polypropylene film, by electrophotography.
- ⁇ 19> A printing method in which the electrostatic charge image developing toner according to any one of ⁇ 13> to ⁇ 15> is used to print on a plastic film, preferably a polypropylene film, by electrophotography.
- a plastic film preferably a polypropylene film
- Binder resin and softening point and glass transition temperature of binder resin composition composition containing polyester resin and polyolefin particles
- Softening point Using a flow tester “CFT-500D” (manufactured by Shimadzu Corporation), a 1 g sample was heated at a heating rate of 6 ° C./min. Extrude from a 1mm long nozzle. The amount of plunger drop of the flow tester is plotted against the temperature, and the temperature at which half of the sample flows out is taken as the softening point.
- volume-median particle size of toner (D 50 ) The volume-median particle size (D 50 ) of the toner is measured by the following method. Measuring machine: Coulter Multisizer II (Beckman Coulter, Inc.) Aperture diameter: 50 ⁇ m Analysis software: Coulter Multisizer AccuComp version 1.19 (Beckman Coulter) Electrolyte: Isoton II (Beckman Coulter, Inc.) Dispersion: Emulgen 109P (manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB: 13.6) 5% electrolyte Dispersion condition: Add 10 mg of measurement sample to 5 mL of dispersion, and disperse for 1 minute with an ultrasonic disperser.
- volume median particle size of binder resin particles, colorant particles, and charge control agent particles (D 50 )]
- the volume median particle size (D 50 ) of the binder resin particles, colorant particles, and charge control agent particles is measured by the following method.
- Measuring device Laser diffraction particle size measuring instrument “LA-920” (manufactured by Horiba, Ltd.)
- Measurement conditions Distilled water is added to the measurement cell, and the volume-median particle size (D 50 ) is measured at a concentration at which the absorbance is in an appropriate range.
- the volume-median particle diameter (D 50 ) obtained by the dynamic light scattering method for the particle diameter component obtained by the dynamic light scattering method for the particle diameter component.
- the solid content is taken out and the mass is measured to obtain the mass (M b ) of the large particle size component.
- the polyolefin particles and the polyester resin are separated using a high-speed centrifuge “3K30C” (manufactured by SIGMA, Germany) under the following conditions. Temperature: 25 ° C Sample weight: 20 g Rotor: 12158-H Sample cell: Centrifuge Ware 3119-0030, Nalgene Sample amount: 20 g Rotation speed: 20000rpm RCF (relative centrifugal acceleration): 3.5 ⁇ 10 4 G Time: 5 hours After the precipitate component is washed twice with 10 mL of methyl ethyl ketone, the solid content is taken out and the mass is measured to obtain the mass (M s ) of the small particle size component of the polyolefin particles.
- M s mass of the small particle size component of the polyolefin particles.
- the melting endotherm is measured by the above method.
- Content ratio of large particle size component of polyolefin particle [mass of large particle size component (M b ) / (mass of large particle size component (M b ) + mass of small particle size component (M s ))] ⁇ 100
- Content ratio of small particle size component of polyolefin particle [mass of small particle size component (M s ) / (mass of large particle size component (M b ) + mass of small particle size component (M s ))] ⁇ 100
- [PP film fixing] Mount the toner on the copier “AR-505” (manufactured by Sharp Corporation) and print the image without fixing (printing area: 2 cm ⁇ 12 cm, adhesion amount: 0.5 mg / cm 2 ).
- the unfixed image is fixed on the print medium at 140 ° C. and 200 mm / sec by the fixing machine of the copying machine.
- a polypropylene film “OPU-0” (Mitsui Chemicals Tosero Co., Ltd.) is used as a printing medium.
- the resulting fixed image is rubbed 5 times with a sand eraser with a bottom of 15 mm x 7.5 mm under a load of 500 g, and the optical reflection density before and after rubbing is measured by a spectral color difference meter "NF777CE" (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) And evaluated by the following rubbing residual rate.
- Residual rubbing rate (%) (reflection density after rubbing / reflection density before rubbing) ⁇ 100
- Non-offset area Mount toner on the copier “AR-505” (manufactured by Sharp Corporation) and print images without fixing (printing area: 2 cm ⁇ 12 cm, adhesion amount: 0.5 mg / cm 2 ).
- the fixing machine fixing speed 200 mm / sec
- the fixing roller temperature is gradually increased from 90 ° C. to 240 ° C. by 5 ° C., and the fixing test of the unfixed print is performed at each temperature. .
- the occurrence of offset is confirmed for each fixed image, and the temperature range where no offset occurs is defined as a non-offset region.
- Binder resin composition containing amorphous composite resin Production examples A to Q (binder resin compositions A to Q) As shown in Table 1, raw material monomers of polyester resin other than succinic acid and trimellitic anhydride, polyolefin, esterification catalyst and esterification co-catalyst, thermometer, stainless steel stirring bar, flow-down condenser, dehydration tube and nitrogen introduction The flask was placed in a 10-liter four-necked flask equipped with a tube, and heated to 235 ° C. over 2 hours in a mantle heater in a nitrogen atmosphere. Thereafter, after a polycondensation reaction at 235 ° C.
- BPA-PO means a polyoxypropylene (2.2) adduct of bisphenol A.
- BPA-EO means a polyoxyethylene (2.2) adduct of bisphenol A.
- 2 Means the molar part of each monomer constituting the raw material monomer (A) and both reactive monomers when the alcohol component of the raw material monomer (A) is 100 mole parts.
- * 3 The content (% by mass) of each monomer constituting the raw material monomer (B) in the total amount of the raw material monomer (B).
- NP055 Polypropylene wax “NP055” (Mitsui Chemicals, viscosity average molecular weight (Mp) 7300, melting point 136 ° C.)
- NP105 Polypropylene wax “NP105” (Mitsui Chemicals, viscosity average molecular weight (Mp) 11000, melting point 140 ° C.)
- H105 Polyethylene wax “H105” (manufactured by Hiroyuki Kato, viscosity average molecular weight (Mp) 1300, 114 ° C.)
- Production examples a1 to a3 (resins a1 to a3)
- the flask was placed in a 10-liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, and heated to 235 ° C. over 2 hours in a mantle heater in a nitrogen atmosphere. Thereafter, after a polycondensation reaction at 235 ° C. for 10 hours, the reaction was carried out for 1 hour under a reduced pressure of 8 kPa.
- BPA-PO means a polyoxypropylene (2.2) adduct of bisphenol A.
- BPA-EO means a polyoxyethylene (2.2) adduct of bisphenol A.
- * 2 Means the molar part of each monomer constituting the raw material monomer (A) and both reactive monomers when the alcohol component of the raw material monomer (A) is 100 mole parts.
- aqueous dispersion A-1 in which the binder resin composition particles were dispersed in an aqueous medium.
- the average particle size of the obtained dispersion was 190 nm.
- the solid content concentration of the dispersion was measured, and ion-exchanged water was added so as to be 20% by mass to obtain an aqueous dispersion a3-1 in which the binder resin composition particles were dispersed in an aqueous medium. .
- the average particle size of the obtained dispersion was 140 nm.
- melt-kneading method examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 5 100 parts by weight of the binder resin shown in Table 3, 0.5 parts by weight of negatively chargeable charge control agent “Bontron E-84” (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), copper phthalocyanine pigment “ECB-301” (Daiichi Seika Kogyo Co., Ltd.) 4 parts by weight (made by the company), wax (described in the table) was added, mixed for 5 minutes with a Henschel mixer, then using a co-rotating twin screw extruder, screw rotation speed 200r / min, heating temperature in the screw 90 ° C Was melt kneaded. The obtained melt-kneaded product was cooled, coarsely pulverized, then pulverized by a jet mill and classified to obtain toner base particles having a volume-median particle size (D 50 ) shown in the table.
- D 50 volume-median particle size
- Emulsion aggregation method Example 18 Place 180 g of aqueous dispersion A-1, 120 g of aqueous dispersion a3-1, 8 g of colorant dispersion, 10 g of release agent dispersion, 2 g of charge control agent dispersion, and 52 g of deionized water in a 3 L container. Then, 150 g of a 0.1 mass% calcium chloride aqueous solution was added dropwise at 30 ° C. over 30 minutes while stirring at 100 r / min (peripheral speed 31 m / min) with an anchor type stirrer. Then, it heated up to 40 degreeC, stirring. It was held at 40 ° C.
- volume median particle size (D 50 ) was 6.5 ⁇ m. After 4 hours, the volume median particle size (D 50 ) reached 6.5 ⁇ m. Thereafter, a dilute solution obtained by diluting 4.2 g of anionic surfactant “Emar E27C” (manufactured by Kao Corporation, solid content: 28% by mass) with 37 g of deionized water was added as an aggregation terminator. Next, after maintaining the temperature at 45 ° C. for 1 hour from the time when the temperature was raised to 45 ° C., the heating was terminated. As a result, fused particles were formed, and then gradually cooled to 20 ° C., filtered through a 150 mesh (mesh 150 ⁇ m) wire mesh, suction filtered, washed and dried to obtain toner base particles.
- anionic surfactant “Emar E27C” manufactured by Kao Corporation, solid content: 28% by mass
- the polyolefin particles contained in the binder resin composition the content of the small particle size component is relative to the total amount of the large particle size component and the small particle size component, It is 70 mass% or more and 100 mass% or less, and the melting endotherm of the small particle size component is 3 J / g or more and 10 J / g or less, so that it can be fixed to paper and PP film. It can be seen that an excellent toner can be obtained.
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Abstract
PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得ることができる静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物、結着樹脂組成物を含む静電荷像現像トナー、それを用いた印刷方法、及びその印刷物に関する。
[1]ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有し、前記ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーを含み、方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)が20nm以上400nm以下であり、方法2により得られる大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下であり、前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下である、静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物、[2]上記[1]に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物を、結着樹脂中20質量%以上100質量%以下、融点60℃以上100℃以下の離型剤を結着樹脂100質量部に対して1質量部以上10質量部以下、含有する静電荷像現像トナー、[3]上記[2]に記載の静電荷像現像トナーを用いて、電子写真法によりプラスチックフィルムへ印刷する印刷方法、及び[4]上記[3]に記載の方法により得られる印刷物。
Description
本発明は、静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物、静電荷像現像トナー、印刷方法、及び印刷物に関する。
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静電荷像現像トナーの開発が要求されている。
一方、印刷媒体の多様化により、紙以外の媒体への電子写真印刷が求められ始めている。主要な媒体の一つにポリプロピレン(PP)フィルムがあり、ペットボトルラベルや種々のパッケージなどに用いられる。
一方、印刷媒体の多様化により、紙以外の媒体への電子写真印刷が求められ始めている。主要な媒体の一つにポリプロピレン(PP)フィルムがあり、ペットボトルラベルや種々のパッケージなどに用いられる。
例えば、特許文献1には、少なくとも、ポリエステル樹脂に重合性ビニルモノマーをグラフト共重合させて得られるグラフト共重合体を含有する結着樹脂、ワックス、及び特定のワックス安定剤を含有するトナー粒子からなる静電荷像現像トナーが開示されている。
また、特許文献2には、各々独立した反応経路を有する二つの重合系の原料モノマー混合物(a)と、該二つの重合系の原料モノマーのいずれとも反応し得る化合物(b)、及び離型剤(c)を混合し、該二つの重合反応を同一反応容器中で行わせることにより得られる結着剤が開示されている。
また、特許文献2には、各々独立した反応経路を有する二つの重合系の原料モノマー混合物(a)と、該二つの重合系の原料モノマーのいずれとも反応し得る化合物(b)、及び離型剤(c)を混合し、該二つの重合反応を同一反応容器中で行わせることにより得られる結着剤が開示されている。
本発明は、以下の[1]~[4]に関する。
[1]ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有し、
前記ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーを含み、
下記方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)が20nm以上400nm以下であり、
下記方法2により得られる大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下であり、
前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、
前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下である、静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。
[2]上記[1]に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物を、結着樹脂中20質量%以上100質量%以下、融点60℃以上100℃以下の離型剤を結着樹脂100質量部に対して1質量部以上10質量部以下、含有する静電荷像現像トナー。
[3]上記[2]に記載の静電荷像現像トナーを用いて、電子写真法によりプラスチックフィルムへ印刷する、印刷方法。
[4]上記[3]に記載の方法により得られる、印刷物。
[1]ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有し、
前記ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーを含み、
下記方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)が20nm以上400nm以下であり、
下記方法2により得られる大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下であり、
前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、
前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下である、静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。
[2]上記[1]に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物を、結着樹脂中20質量%以上100質量%以下、融点60℃以上100℃以下の離型剤を結着樹脂100質量部に対して1質量部以上10質量部以下、含有する静電荷像現像トナー。
[3]上記[2]に記載の静電荷像現像トナーを用いて、電子写真法によりプラスチックフィルムへ印刷する、印刷方法。
[4]上記[3]に記載の方法により得られる、印刷物。
しかしながら、これら従来開発されたトナーでは、基本的に印刷媒体として紙が使用されることが想定されている。紙とポリプロピレンでは、その材料の極性や表面の状態など印刷媒体としての特性が大きく異なる。そのため、従来開発されたトナーでは、ポリプロピレン(以下、「PP」ともいう)フィルムには定着しないという課題を有していた。
本発明は、PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得ることができる静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物、結着樹脂組成物を含む静電荷像現像トナー、それを用いた印刷方法、及びその印刷物に関する。
本発明は、PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得ることができる静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物、結着樹脂組成物を含む静電荷像現像トナー、それを用いた印刷方法、及びその印刷物に関する。
本発明者は、結着樹脂組成物中に含まれるポリオレフィン粒子に関して、小粒径成分の含有率が所定範囲であり、且つ、小粒径成分の溶融吸熱量が所定範囲であることで、PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得ることができることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の[1]~[4]に関する。
[1]ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有し、
前記ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーを含み、
下記方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)が20nm以上400nm以下であり、
下記方法2により得られる大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下であり、
前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、
前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下である、静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。
[2]上記[1]に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物を、結着樹脂中20質量%以上100質量%以下、融点60℃以上100℃以下の離型剤を結着樹脂100質量部に対して1質量部以上10質量部以下、含有する静電荷像現像トナー。
[3]上記[2]に記載の静電荷像現像トナーを用いて、電子写真法によりプラスチックフィルムへ印刷する、印刷方法。
[4]上記[3]に記載の方法により得られる、印刷物。
すなわち、本発明は、以下の[1]~[4]に関する。
[1]ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有し、
前記ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーを含み、
下記方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)が20nm以上400nm以下であり、
下記方法2により得られる大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下であり、
前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、
前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下である、静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。
[2]上記[1]に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物を、結着樹脂中20質量%以上100質量%以下、融点60℃以上100℃以下の離型剤を結着樹脂100質量部に対して1質量部以上10質量部以下、含有する静電荷像現像トナー。
[3]上記[2]に記載の静電荷像現像トナーを用いて、電子写真法によりプラスチックフィルムへ印刷する、印刷方法。
[4]上記[3]に記載の方法により得られる、印刷物。
本発明によれば、PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得ることができる静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物、結着樹脂組成物を含む静電荷像現像トナー、それを用いた印刷方法、及びその印刷物を提供することができる。
本発明によれば、上記効果に加えて、紙への定着性にも優れるトナーを得ることができる静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物、結着樹脂組成物を含む静電荷像現像トナーを提供することができる。
本発明によれば、上記効果に加えて、紙への定着性にも優れるトナーを得ることができる静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物、結着樹脂組成物を含む静電荷像現像トナーを提供することができる。
[結着樹脂組成物]
本発明の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有する。
本発明において、ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーを含む。
本発明において、ポリオレフィン粒子は、PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得る観点から、下記方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)が20nm以上400nm以下であり、
下記方法2により得られる大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下であり、
前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、
前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下である。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。
本発明の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有する。
本発明において、ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーを含む。
本発明において、ポリオレフィン粒子は、PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得る観点から、下記方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)が20nm以上400nm以下であり、
下記方法2により得られる大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下であり、
前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、
前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下である。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。
本発明によれば、PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得ることができる静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物、結着樹脂組成物を含む静電荷像現像トナー、それを用いた印刷方法、及びその印刷物を提供することができる。その理由は必ずしも定かではないが以下のように考えられる。
本発明者らは、結着樹脂組成物中のポリオレフィンワックス等のポリオレフィン粒子の分散径に着目した。
結着樹脂組成物をメチルエチルケトンと混合し、1時間撹拌することで、結着樹脂組成物のポリエステル系樹脂がメチルエチルケトンに溶解し、結着樹脂組成物に含まれるポリオレフィン粒子の分散径を反映した分散液Hが得られる。分散液Hについて、24時間静置しポリオレフィン粒子の大粒径成分を沈降させ、ポリオレフィン粒子の小粒径成分のみを分画すると、ポリオレフィン粒子の小粒径成分の体積中位粒径は20nm以上400nm以下の範囲で観測された。更に、ポリオレフィン粒子の小粒径成分の吸熱量を測定すると溶融吸熱量が小さな値を示すことがわかった。
したがって、結着樹脂組成物中に所定範囲の粒径を有するポリオレフィン粒子が含まれることで、これらのポリオレフィン粒子は、小粒径で、小さな溶融吸熱量を示すため、電子写真法による印刷過程における定着工程で素早く溶融し、ポリオレフィン媒体などの無極性印刷媒体へ濡れ広がりの定着に寄与すると考えられる。
一方で、本発明の結着樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂が有する紙への定着性を損なわず、優れた紙への定着性を示す。
なお、本発明において「ポリオレフィン粒子」は、結着樹脂の下位概念に含まれる。
つまり、本発明において、結着樹脂とは、ポリエステル系樹脂及ポリオレフィン粒子を含む意味であり、例えば「結着樹脂100質量部」とした場合、結着樹脂の質量として、ポリエステル系樹脂の質量及ポリオレフィン粒子の質量が含まれる。
結着樹脂組成物をメチルエチルケトンと混合し、1時間撹拌することで、結着樹脂組成物のポリエステル系樹脂がメチルエチルケトンに溶解し、結着樹脂組成物に含まれるポリオレフィン粒子の分散径を反映した分散液Hが得られる。分散液Hについて、24時間静置しポリオレフィン粒子の大粒径成分を沈降させ、ポリオレフィン粒子の小粒径成分のみを分画すると、ポリオレフィン粒子の小粒径成分の体積中位粒径は20nm以上400nm以下の範囲で観測された。更に、ポリオレフィン粒子の小粒径成分の吸熱量を測定すると溶融吸熱量が小さな値を示すことがわかった。
したがって、結着樹脂組成物中に所定範囲の粒径を有するポリオレフィン粒子が含まれることで、これらのポリオレフィン粒子は、小粒径で、小さな溶融吸熱量を示すため、電子写真法による印刷過程における定着工程で素早く溶融し、ポリオレフィン媒体などの無極性印刷媒体へ濡れ広がりの定着に寄与すると考えられる。
一方で、本発明の結着樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂が有する紙への定着性を損なわず、優れた紙への定着性を示す。
なお、本発明において「ポリオレフィン粒子」は、結着樹脂の下位概念に含まれる。
つまり、本発明において、結着樹脂とは、ポリエステル系樹脂及ポリオレフィン粒子を含む意味であり、例えば「結着樹脂100質量部」とした場合、結着樹脂の質量として、ポリエステル系樹脂の質量及ポリオレフィン粒子の質量が含まれる。
<ポリオレフィン粒子>
ポリオレフィン粒子は、結着樹脂組成物において、好ましくはポリエステル系樹脂中に分散されている。
ポリオレフィン粒子の小粒径成分、大粒径成分の含有量等は、以下の方法1、方法2を用いて特定できる。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。
なお、上記結着樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子を含有する結着樹脂組成物である。方法1、及び方法2に関して詳細な条件は、実施例に記載の方法による。下記の小粒径成分及び大粒径成分の体積中位粒径、含有量、溶融吸熱量の測定方法は、実施例に記載の方法による。
ポリオレフィン粒子は、結着樹脂組成物において、好ましくはポリエステル系樹脂中に分散されている。
ポリオレフィン粒子の小粒径成分、大粒径成分の含有量等は、以下の方法1、方法2を用いて特定できる。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。
なお、上記結着樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子を含有する結着樹脂組成物である。方法1、及び方法2に関して詳細な条件は、実施例に記載の方法による。下記の小粒径成分及び大粒径成分の体積中位粒径、含有量、溶融吸熱量の測定方法は、実施例に記載の方法による。
方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)(以下、単に「小粒径成分の体積中位粒径」ともいう)が20nm以上400nm以下である。
小粒径成分の体積中位粒径は、紙への定着性、及びPPフィルムへの定着性に優れるトナーを得る観点から、20nm以上、好ましくは60nm以上、より好ましくは100nm以上、更に好ましくは120nm以上であり、そして、400nm以下、好ましくは300nm以下、より好ましくは250nm以下、更に好ましくは200nm以下、更に好ましくは160nm以下である。
小粒径成分の体積中位粒径は、紙への定着性、及びPPフィルムへの定着性に優れるトナーを得る観点から、20nm以上、好ましくは60nm以上、より好ましくは100nm以上、更に好ましくは120nm以上であり、そして、400nm以下、好ましくは300nm以下、より好ましくは250nm以下、更に好ましくは200nm以下、更に好ましくは160nm以下である。
小粒径成分の溶融吸熱量は、PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得る観点から、3J/g以上10J/g以下であり、好ましくは3.5J/g以上、より好ましくは4.0J/g以上、更に好ましくは4.5J/g以上であり、そして、好ましくは9.5J/g以下、より好ましくは9.0J/g以下、更に好ましくは8.0J/g以下、更に好ましくは7.0J/g以下、更に好ましくは6.5J/g以下である。
小粒径成分の溶融吸熱量は、ポリオレフィン粒子の樹脂粒子径、ポリオレフィンの分子量等を調整することで、上記範囲に設定することができる。
小粒径成分の溶融吸熱量は、ポリオレフィン粒子の樹脂粒子径、ポリオレフィンの分子量等を調整することで、上記範囲に設定することができる。
小粒径成分の含有率は、紙への定着性、及びPPフィルムへの定着性に優れるトナーを得る観点から、大粒径成分及び小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下である。
小粒径成分の含有率は、紙への定着性、及びPPフィルムへの定着性を向上させる観点から、大粒径成分及び小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上、好ましくは75質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下、好ましくは100質量%未満、より好ましくは99質量%以下である。
小粒径成分の含有率は、ポリオレフィン粒子の分散状態を高めることで上記範囲に設定することができる。
小粒径成分の含有率は、紙への定着性、及びPPフィルムへの定着性を向上させる観点から、大粒径成分及び小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上、好ましくは75質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下、好ましくは100質量%未満、より好ましくは99質量%以下である。
小粒径成分の含有率は、ポリオレフィン粒子の分散状態を高めることで上記範囲に設定することができる。
トナーの結着樹脂中のポリオレフィン粒子の小粒径成分の含有量は、優れたPPフィルムへの定着性を得る観点から、好ましくは1.0質量%以上、より好ましくは1.5質量%以上、更に好ましくは2.0質量%以上、更に好ましくは2.5質量%以上であり、そして、好ましくは54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20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
ポリオレフィン粒子の大粒径成分の体積中位粒径(D50)(以下、単に「大粒径成分の体積中位粒径」ともいう)は、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは5μm以上、更に好ましくは8μm以上であり、そして、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、更に好ましくは35μm以下、更に好ましくは30μm以下、更に好ましくは25μm以下、更に好ましくは20μm以下である。
大粒径成分の溶融吸熱量は、PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得る観点から、好ましくは40J/g以上、より好ましくは45J/g以上、更に好ましくは50J/g以上、更に好ましくは55J/g以上であり、そして、好ましくは150J/g以下、より好ましくは130J/g以下、更に好ましくは110J/g以下、更に好ましくは90J/g以下、更に好ましくは70J/g以下である。
大粒径成分の溶融吸熱量は、ポリオレフィンの分子量等を調整することで、上記範囲に設定することができる。
大粒径成分の溶融吸熱量は、ポリオレフィンの分子量等を調整することで、上記範囲に設定することができる。
なお、大粒径成分の溶融吸熱量に対する小粒径成分の溶融吸熱量〔小粒径成分/大粒径成分〕は、PPフィルムへの定着性に優れるトナーを得る観点から、好ましくは0.160以下、より好ましくは0.150以下、より好ましくは0.130以下、より好ましくは0.120以下、より好ましくは0.110以下であり、そして、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.03以上、より好ましくは0.05以上である。
ポリオレフィン粒子の大粒径成分の含有率は、紙への定着性、及びPPフィルムへの定着性に優れるトナーを得る観点から、大粒径成分及び小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下である。
ポリオレフィン粒子の大粒径成分の含有率は、紙への定着性、及びPPフィルムへの定着性を向上させる観点から、大粒径成分及び小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上、好ましくは0質量%超、より好ましくは1質量%以上であり、そして、30質量%以下、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
ポリオレフィン粒子の大粒径成分の含有率は、紙への定着性、及びPPフィルムへの定着性を向上させる観点から、大粒径成分及び小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上、好ましくは0質量%超、より好ましくは1質量%以上であり、そして、30質量%以下、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマー(以下、単に「ポリオレフィン」ともいう)を含む。
炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーとしては、例えば、ポリプロピレン骨格又はポリエチレン骨格を有するポリマーが挙げられる。なお、ここで、ポリエチレン骨格を有するポリマーとは、合成ポリエチレンポリマーのみではなく、パラフィン等のポリエチレンと同じ化学構造を有する化合物を包含する意味である。
炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格の含有量は、ポリマー中、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
ポリオレフィンとしては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、パラフィン、ポリプロピレンエチレン共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレン骨格を有するポリマーが好ましく、ポリプロピレンがより好ましい。
ポリオレフィンは、特に制限されないが、例えば、一般のオレフィンの重合によって得る方法、一般成形用の容器等に使用されるポリオレフィンを熱分解して得る方法、一般成形用の容器等に使用されるポリオレフィンの製造時に副生成される低分子量のポリオレフィンを分離精製する方法等により得られるポリオレフィン、又はこれらポリオレフィンの誘導体が挙げられる。
ポリオレフィンの誘導体としては、例えば、酸化ポリオレフィン、即ち、空気酸化等の方法によりポリオレフィン骨格にカルボキシ基や水酸基等を付与した酸化ポリオレフィンの他に、マレイン酸変性、フマル酸変性、イタコン酸変性、又はスチレン変性等の変性体が挙げられる。これらの中でも、好ましくはポリオレフィン及びマレイン酸変性ポリオレフィンから選ばれる少なくとも1種であり、更に好ましくは、ポリオレフィン、即ち、未変性ポリオレフィンである。
炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーとしては、例えば、ポリプロピレン骨格又はポリエチレン骨格を有するポリマーが挙げられる。なお、ここで、ポリエチレン骨格を有するポリマーとは、合成ポリエチレンポリマーのみではなく、パラフィン等のポリエチレンと同じ化学構造を有する化合物を包含する意味である。
炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格の含有量は、ポリマー中、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
ポリオレフィンとしては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、パラフィン、ポリプロピレンエチレン共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレン骨格を有するポリマーが好ましく、ポリプロピレンがより好ましい。
ポリオレフィンは、特に制限されないが、例えば、一般のオレフィンの重合によって得る方法、一般成形用の容器等に使用されるポリオレフィンを熱分解して得る方法、一般成形用の容器等に使用されるポリオレフィンの製造時に副生成される低分子量のポリオレフィンを分離精製する方法等により得られるポリオレフィン、又はこれらポリオレフィンの誘導体が挙げられる。
ポリオレフィンの誘導体としては、例えば、酸化ポリオレフィン、即ち、空気酸化等の方法によりポリオレフィン骨格にカルボキシ基や水酸基等を付与した酸化ポリオレフィンの他に、マレイン酸変性、フマル酸変性、イタコン酸変性、又はスチレン変性等の変性体が挙げられる。これらの中でも、好ましくはポリオレフィン及びマレイン酸変性ポリオレフィンから選ばれる少なくとも1種であり、更に好ましくは、ポリオレフィン、即ち、未変性ポリオレフィンである。
ポリオレフィンの融点は、PPフィルムへの優れた定着性の観点から、好ましくは90℃以上、より好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上であり、そして、好ましくは170℃以下、より好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、より好ましくは140℃以下、より好ましくは138℃以下である。
ポリオレフィンの酸価は、PPフィルムへの優れた定着性の観点から、好ましくは70mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、より好ましくは10mgKOH/g以下、より好ましくは2mgKOH/g以下であり、そして、0mgKOH/g以上であり、より好ましくは0mgKOH/gである。
ポリオレフィンの水酸基価は、PPフィルムへの優れた定着性の観点から、好ましくは70mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、より好ましくは10mgKOH/g以下であり、そして、0mgKOH/g以上であり、好ましくは0mgKOH/gである。
なお、測定方法の詳細は、後述する実施例で説明する。
ポリオレフィンの水酸基価は、PPフィルムへの優れた定着性の観点から、好ましくは70mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、より好ましくは10mgKOH/g以下であり、そして、0mgKOH/g以上であり、好ましくは0mgKOH/gである。
なお、測定方法の詳細は、後述する実施例で説明する。
ポリオレフィンの粘度平均分子量は、PPフィルムへの優れた定着性の観点から、好ましくは300以上、より好ましくは500以上、より好ましくは700以上、より好ましくは1,000以上、より好ましくは2,000以上、より好ましくは4,000以上、より好ましくは6,000以上であり、そして、好ましくは50,000以下、より好ましくは30,000以下、より好ましくは15,000以下、より好ましくは10,000以下、より好ましくは8,000以下である。
結着樹脂組成物中のポリオレフィン粒子の含有量は、結着樹脂に対して、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、より好ましくは7質量%以上であり、そして、紙への定着性の観点から、好ましくは60質量%以下、より好ましくは40質量%以下、より好ましくは25質量%以下、より好ましくは15質量%以下である。
結着樹脂組成物中のポリオレフィン粒子の含有量は、ポリエステル系樹脂100質量部に対して、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、より好ましくは7質量部以上であり、そして、紙への定着性の観点から、好ましくは60質量部以下、より好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下、より好ましくは25質量部以下、より好ましくは15質量部以下である。
本発明の結着樹脂組成物は、紙への定着性、及びPPフィルムへの定着性に優れるトナーを得る観点から、ポリオレフィン粒子を含有する。ポリオレフィンとしては、公知のポリオレフィン系ワックスを用いてもよい。なお、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、公知のポリオレフィン系ワックス、ポリエステル系ワックス等を併用して用いてもよい。
以下、本発明の結着樹脂組成物の各成分について詳細に説明する。
以下、本発明の結着樹脂組成物の各成分について詳細に説明する。
<ポリエステル系樹脂>
ポリエステル系樹脂は、特に限定されるものではなく、アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させて得られるポリエステル部位を少なくとも含むポリエステル系樹脂である。
ポリエステル系樹脂としては、ポリエステル部位よりなるポリエステル樹脂、ポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系樹脂セグメント(B)とを含む複合樹脂が挙げられる。
ポリエステル系樹脂は、非晶質ポリエステル系樹脂であることが好ましい。
「非晶質樹脂」とは、示差走査熱量計(DSC)による吸熱の最高ピーク温度(℃)に対する軟化点(℃)の比、すなわち[(軟化点)/(吸熱の最高ピーク温度)]で定義される結晶性指数の値が1.4以上、又は0.6未満の樹脂をいう。なお、吸熱の最高ピーク温度とは、実施例に記載する測定方法の条件下で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指す。
ポリエステル系樹脂は、特に限定されるものではなく、アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させて得られるポリエステル部位を少なくとも含むポリエステル系樹脂である。
ポリエステル系樹脂としては、ポリエステル部位よりなるポリエステル樹脂、ポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系樹脂セグメント(B)とを含む複合樹脂が挙げられる。
ポリエステル系樹脂は、非晶質ポリエステル系樹脂であることが好ましい。
「非晶質樹脂」とは、示差走査熱量計(DSC)による吸熱の最高ピーク温度(℃)に対する軟化点(℃)の比、すなわち[(軟化点)/(吸熱の最高ピーク温度)]で定義される結晶性指数の値が1.4以上、又は0.6未満の樹脂をいう。なお、吸熱の最高ピーク温度とは、実施例に記載する測定方法の条件下で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指す。
≪アルコール成分≫
アルコール成分としては、脂肪族ジオール、芳香族ジオール、3価以上の多価アルコール等が挙げられる。これらのアルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
アルコール成分は、PPフィルムへの定着性の観点から、下記式(I)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を含有することが好ましい。
〔式中、Rは炭素数2又は3のアルキレン基、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す正の数を示し、xとyの和は、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、より好ましくは2以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは5以下、より好ましくは3以下である。〕
アルコール成分としては、脂肪族ジオール、芳香族ジオール、3価以上の多価アルコール等が挙げられる。これらのアルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
アルコール成分は、PPフィルムへの定着性の観点から、下記式(I)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を含有することが好ましい。
〔式中、Rは炭素数2又は3のアルキレン基、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す正の数を示し、xとyの和は、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、より好ましくは2以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは5以下、より好ましくは3以下である。〕
式(I)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としては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシプロピレン付加物、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシエチレン付加物等が挙げられる。
ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるアルコール成分中の、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシプロピレン付加物の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、より好ましくは65モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、より好ましくは95モル%以下、より好ましくは85モル%以下、より好ましくは75モル%以下である。
ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるアルコール成分中の、前記式(I)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の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、より好ましくは90モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、より好ましくは100モル%である。
ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるアルコール成分中の、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシプロピレン付加物の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、より好ましくは65モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、より好ましくは95モル%以下、より好ましくは85モル%以下、より好ましくは75モル%以下である。
ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるアルコール成分中の、前記式(I)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の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、より好ましくは90モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、より好ましくは100モル%である。
また、アルコール成分は、例えば、炭素数2以上20以下の脂肪族ジオール又はグリセリン等の3価以上の多価アルコール等を含有することもできる。脂肪族ジオールとしては、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、1,4-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、1,4-ブテンジオール、1,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール等が挙げられる。これらの中でも、1,2-プロパンジオールが好ましい。
≪カルボン酸成分≫
カルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸、又はそれらの酸無水物若しくはそれらのアルキル(炭素数1以上3以下)エステル等が挙げられる。これらのカルボン酸成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
脂肪族ジカルボン酸の主鎖の炭素数は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは4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、より好ましくは10以下、より好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。
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、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸等の炭素数1以上20以下のアルキル基又は炭素数2以上20以下のアルケニル基で置換されたコハク酸等が挙げられる。これらの中でも、PPフィルムへの定着性向上の観点から、コハク酸、フマル酸、ドデセニルコハク酸、又はオクテニルコハク酸が好ましく、コハク酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸として、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。これらの中でも、PPフィルムへの定着性向上の観点から、テレフタル酸が好ましい。
カルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸、又はそれらの酸無水物若しくはそれらのアルキル(炭素数1以上3以下)エステル等が挙げられる。これらのカルボン酸成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
脂肪族ジカルボン酸の主鎖の炭素数は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは4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、より好ましくは10以下、より好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。
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、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸等の炭素数1以上20以下のアルキル基又は炭素数2以上20以下のアルケニル基で置換されたコハク酸等が挙げられる。これらの中でも、PPフィルムへの定着性向上の観点から、コハク酸、フマル酸、ドデセニルコハク酸、又はオクテニルコハク酸が好ましく、コハク酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸として、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。これらの中でも、PPフィルムへの定着性向上の観点から、テレフタル酸が好ましい。
ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるカルボン酸成分中の、脂肪族ジカルボン酸の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上、より好ましくは15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35モル%以下、より好ましくは30モル%以下である。
また、ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるカルボン酸成分中の、芳香族ジカルボン酸の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは40モル%以上、より好ましくは50モル%以上、より好ましくは55モル%以上であり、そして、好ましくは95モル%以下、より好ましくは85モル%以下、より好ましくは80モル%以下である。
ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるカルボン酸成分中の、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸の総量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは70モル%以上、より好ましくは75モル%以上、より好ましくは80モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、より好ましくは90モル%以下である。
また、ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるカルボン酸成分中の、芳香族ジカルボン酸の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは40モル%以上、より好ましくは50モル%以上、より好ましくは55モル%以上であり、そして、好ましくは95モル%以下、より好ましくは85モル%以下、より好ましくは80モル%以下である。
ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるカルボン酸成分中の、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸の総量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは70モル%以上、より好ましくは75モル%以上、より好ましくは80モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、より好ましくは90モル%以下である。
3価以上の多価カルボン酸は、3価のカルボン酸が好ましい。3価以上の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸等が挙げられる。これらの中でも、PPフィルムへの定着性の観点から、トリメリット酸が好ましい。
ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるカルボン酸成分中の、3価以上の多価カルボン酸の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上、より好ましくは8モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、より好ましくは15モル%以下である。
これらの中でも、PPフィルムへの定着性の観点から、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸とを併用することが好ましく、フマル酸とテレフタル酸とを併用することがより好ましく、フマル酸とテレフタル酸とトリメリット酸とを併用することがより好ましい。
また、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸と3価以上の多価カルボン酸とを併用することが好ましい。
ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるカルボン酸成分中の、3価以上の多価カルボン酸の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上、より好ましくは8モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、より好ましくは15モル%以下である。
これらの中でも、PPフィルムへの定着性の観点から、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸とを併用することが好ましく、フマル酸とテレフタル酸とを併用することがより好ましく、フマル酸とテレフタル酸とトリメリット酸とを併用することがより好ましい。
また、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸と3価以上の多価カルボン酸とを併用することが好ましい。
≪アルコール成分に対するカルボン酸成分のモル比≫
アルコール成分に対するカルボン酸成分のモル比〔カルボン酸成分/アルコール成分〕は、反応性及び物性調整の観点から、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上、より好ましくは0.9以上、より好ましくは1.0以上、より好ましくは1.1以上であり、そして、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.4以下、より好ましくは1.3以下である。
なお、物性調整の観点から、アルコール成分には1価のアルコールが適宜含有されていてもよく、カルボン酸成分には1価のカルボン酸化合物が適宜含有されていてもよい。
アルコール成分のOH基に対するカルボン酸成分のCOOH基の当量比〔COOH基/OH基〕は、反応性及び物性調整の観点から、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上、より好ましくは0.9以上、より好ましくは1.0以上、より好ましくは1.1以上であり、そして、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.4以下、より好ましくは1.3以下である。
アルコール成分に対するカルボン酸成分のモル比〔カルボン酸成分/アルコール成分〕は、反応性及び物性調整の観点から、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上、より好ましくは0.9以上、より好ましくは1.0以上、より好ましくは1.1以上であり、そして、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.4以下、より好ましくは1.3以下である。
なお、物性調整の観点から、アルコール成分には1価のアルコールが適宜含有されていてもよく、カルボン酸成分には1価のカルボン酸化合物が適宜含有されていてもよい。
アルコール成分のOH基に対するカルボン酸成分のCOOH基の当量比〔COOH基/OH基〕は、反応性及び物性調整の観点から、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上、より好ましくは0.9以上、より好ましくは1.0以上、より好ましくは1.1以上であり、そして、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.4以下、より好ましくは1.3以下である。
〔複合樹脂〕
前述の複合樹脂は、ポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系樹脂セグメント(B)とを有する。
複合樹脂中のポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系樹脂セグメント(B)との質量比[(A)/(B)]は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは30/70以上、より好ましくは40/60以上、より好ましくは50/50以上、より好ましくは55/45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、より好ましくは80/20以下、より好ましくは70/30以下である。
なお、上記質量比の計算において、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の質量は、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の原料モノマーの合計量から、縮合反応時の脱水量を除去した値を用い、また、ビニル系樹脂セグメント(B)の質量は、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料モノマー及び重合開始剤の合計量を用いる。また、必要により用いられる両反応性モノマーは、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の質量として算出される。
前述の複合樹脂は、ポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系樹脂セグメント(B)とを有する。
複合樹脂中のポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系樹脂セグメント(B)との質量比[(A)/(B)]は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは30/70以上、より好ましくは40/60以上、より好ましくは50/50以上、より好ましくは55/45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、より好ましくは80/20以下、より好ましくは70/30以下である。
なお、上記質量比の計算において、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の質量は、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の原料モノマーの合計量から、縮合反応時の脱水量を除去した値を用い、また、ビニル系樹脂セグメント(B)の質量は、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料モノマー及び重合開始剤の合計量を用いる。また、必要により用いられる両反応性モノマーは、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の質量として算出される。
(ポリエステル系樹脂セグメント(A))
ポリエステル系樹脂セグメント(A)を構成するポリエステル系樹脂は、アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させて得られ、前述のポリエステル系樹脂で例示したものが好ましく用いられる。
ポリエステル系樹脂セグメント(A)を構成するポリエステル系樹脂は、アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させて得られ、前述のポリエステル系樹脂で例示したものが好ましく用いられる。
(ビニル系樹脂セグメント(B))
ビニル系樹脂セグメント(B)は、ポリエステル粒子を結着樹脂組成物中に微分散して安定化することで、PPフィルムへの定着性を向上させる観点から、ビニル系モノマー由来の構成単位を含み、好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位を含み、より好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位とスチレン系化合物由来の構成単位とを含む。すなわち、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料ビニル系モノマーは、好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーを含有し、より好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー及びスチレン系化合物を含有する。
ビニル系樹脂セグメント(B)は、ポリエステル粒子を結着樹脂組成物中に微分散して安定化することで、PPフィルムへの定着性を向上させる観点から、ビニル系モノマー由来の構成単位を含み、好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位を含み、より好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位とスチレン系化合物由来の構成単位とを含む。すなわち、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料ビニル系モノマーは、好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーを含有し、より好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー及びスチレン系化合物を含有する。
ビニル系樹脂セグメント(B)は、疎水的な長鎖脂肪族炭化水素基を有することにより、ポリオレフィン粒子との親和性を高めることができ、ポリオレフィン粒子は、このビニル系樹脂セグメント(B)を含む複合樹脂中に良好に微分散すると考えられる。
炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーは、好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルである。
脂肪族炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基であっても、不飽和脂肪族炭化水素基であってもよいが、飽和脂肪族炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーの脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは7以上、より好ましくは8以上であり、PPフィルムへの定着性及び透明性の観点から、好ましくは10以上、より好ましくは11以上、より好ましくは13以上、より好ましくは15以上、より好ましくは17以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは20以下、より好ましくは19以下である。
この炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーは、PPフィルムへの定着性及び透明性向上の観点から、好ましくは(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸パルミチル、及び(メタ)アクリル酸ラウリルから選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは(メタ)アクリル酸ステアリル、及び(メタ)アクリル酸パルミチルから選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは(メタ)アクリル酸ステアリルである。
炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーは、好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルである。
脂肪族炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基であっても、不飽和脂肪族炭化水素基であってもよいが、飽和脂肪族炭化水素基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーの脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは7以上、より好ましくは8以上であり、PPフィルムへの定着性及び透明性の観点から、好ましくは10以上、より好ましくは11以上、より好ましくは13以上、より好ましくは15以上、より好ましくは17以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは20以下、より好ましくは19以下である。
この炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーは、PPフィルムへの定着性及び透明性向上の観点から、好ましくは(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸パルミチル、及び(メタ)アクリル酸ラウリルから選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは(メタ)アクリル酸ステアリル、及び(メタ)アクリル酸パルミチルから選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは(メタ)アクリル酸ステアリルである。
ビニル系樹脂セグメント(B)の原料ビニル系モノマーとしては、炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーと共に、他のビニル系モノマーを併せて用いることができる。
他のビニル系モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン等のスチレン系化合物;炭素数1以上5以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー;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;(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸のエステル;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。これらの中でも、反応性の観点から、スチレン系化合物が好ましく、スチレンがより好ましい。
他のビニル系モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン等のスチレン系化合物;炭素数1以上5以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー;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;(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸のエステル;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。これらの中でも、反応性の観点から、スチレン系化合物が好ましく、スチレンがより好ましい。
ビニル系樹脂セグメント(B)中の、炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位の含有量は、紙への定着性及びPPフィルムへの定着性を向上させる観点から、好ましくは8質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、紙への定着性及びPPフィルムへの定着性を向上させる観点から、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。
ビニル系樹脂セグメント(B)中の、スチレン系化合物由来の構成単位の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上であり、そして、好ましくは99質量%以下、より好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。
ビニル系樹脂セグメント(B)中の、スチレン系化合物由来の構成単位の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上であり、そして、好ましくは99質量%以下、より好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。
ビニル系樹脂セグメント(B)中の、炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー及びスチレン系化合物由来の構成単位の総含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、より好ましくは99質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、より好ましくは100質量%である。
(両反応性モノマー)
複合樹脂は、更に、ポリエステル系樹脂セグメント(A)及びビニル系樹脂セグメント(B)のモノマーの両方に反応する両反応性モノマー由来の構成単位を含むことが好ましい。
複合樹脂の原料モノマーとして両反応性モノマーを用いると、当該両反応性モノマーがポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系樹脂セグメント(B)との両方と反応することにより、複合樹脂を良好に製造することができる。
複合樹脂は、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の原料モノマーと、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料モノマーと、両反応性モノマーとを重合させることにより得られるものが好ましい。
両反応性モノマーとしては、分子内に、カルボキシ基、水酸基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基から選ばれる少なくとも1種の官能基と、エチレン性不飽和結合とを有する化合物が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、好ましくは水酸基及びカルボキシ基から選ばれる少なくとも1種とエチレン性不飽和結合とを有する化合物、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る。
複合樹脂は、更に、ポリエステル系樹脂セグメント(A)及びビニル系樹脂セグメント(B)のモノマーの両方に反応する両反応性モノマー由来の構成単位を含むことが好ましい。
複合樹脂の原料モノマーとして両反応性モノマーを用いると、当該両反応性モノマーがポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系樹脂セグメント(B)との両方と反応することにより、複合樹脂を良好に製造することができる。
複合樹脂は、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の原料モノマーと、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料モノマーと、両反応性モノマーとを重合させることにより得られるものが好ましい。
両反応性モノマーとしては、分子内に、カルボキシ基、水酸基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基から選ばれる少なくとも1種の官能基と、エチレン性不飽和結合とを有する化合物が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、好ましくは水酸基及びカルボキシ基から選ばれる少なくとも1種とエチレン性不飽和結合とを有する化合物、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る。
両反応性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸又は無水マレイン酸等が挙げられる。また、両反応性モノマーとしては、アクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステルから選ばれる少なくとも1種も使用することができる。アルキル基の炭素数は、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6以下、より好ましくは4以下である。重縮合及び付加重合の反応性の観点から、アクリル酸又はメタクリル酸が好ましく、アクリル酸がより好ましい。
両反応性モノマー由来の構成単位の含有モル数は、PPフィルムへの定着性の観点から、複合樹脂中のビニル系モノマー由来の構成単位の質量に対して、好ましくは0.001mol/g以上、より好ましくは0.005mol/g以上、より好ましくは0.007mol/g以上、より好ましくは0.009mol/g以上であり、そして、好ましくは0.10mol/g以下、より好ましくは0.05mol/g以下、より好ましくは0.03mol/g以下である。
両反応性モノマー由来の構成単位の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の原料であるアルコール成分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5モル部以上、より好ましくは10モル部以上、より好ましくは15モル部以上、より好ましくは20モル部以上、より好ましくは30モル部以上であり、そして、好ましくは70モル部以下、より好ましくは60モル部以下、より好ましくは50モル部以下である。
両反応性モノマー由来の構成単位の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料であるビニル系モノマー100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、より好ましくは7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9質量部以下、より好ましくは8.5質量部以下である。
両反応性モノマー由来の構成単位の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の原料であるアルコール成分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5モル部以上、より好ましくは10モル部以上、より好ましくは15モル部以上、より好ましくは20モル部以上、より好ましくは30モル部以上であり、そして、好ましくは70モル部以下、より好ましくは60モル部以下、より好ましくは50モル部以下である。
両反応性モノマー由来の構成単位の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料であるビニル系モノマー100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、より好ましくは7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9質量部以下、より好ましくは8.5質量部以下である。
〔ポリエステル系樹脂の製造方法〕
〔反応条件〕
アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合により、ポリエステル樹脂が形成される。
重縮合の温度は、反応性の観点から、好ましくは160℃以上、より好ましくは190℃以上、より好ましくは200℃以上であり、そして、好ましくは260℃以下、より好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。
〔反応条件〕
アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合により、ポリエステル樹脂が形成される。
重縮合の温度は、反応性の観点から、好ましくは160℃以上、より好ましくは190℃以上、より好ましくは200℃以上であり、そして、好ましくは260℃以下、より好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。
≪エステル化触媒≫
重縮合に好適に用いられるエステル化触媒としては、チタン化合物又はSn-C結合を有していない錫(II)化合物が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
チタン化合物としては、Ti-O結合を有するチタン化合物が好ましく、総炭素数1以上28以下のアルコキシ基、アルケニルオキシ基又はアシルオキシ基を有する化合物がより好ましい。
Sn-C結合を有していない錫(II)化合物としては、Sn-O結合を有する錫(II)化合物、Sn-X(Xはハロゲン原子を示す)結合を有する錫(II)化合物等が好ましく、Sn-O結合を有する錫(II)化合物がより好ましく、中でも、反応性、分子量調整及び複合樹脂の物性調整の観点から、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)がより好ましい。
上記エステル化触媒の使用量は、反応性、分子量調整及び複合樹脂の物性調整の観点から、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0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは1.5質量部以下、より好ましくは1.0質量部以下、より好ましくは0.6質量部以下である。
重縮合に好適に用いられるエステル化触媒としては、チタン化合物又はSn-C結合を有していない錫(II)化合物が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
チタン化合物としては、Ti-O結合を有するチタン化合物が好ましく、総炭素数1以上28以下のアルコキシ基、アルケニルオキシ基又はアシルオキシ基を有する化合物がより好ましい。
Sn-C結合を有していない錫(II)化合物としては、Sn-O結合を有する錫(II)化合物、Sn-X(Xはハロゲン原子を示す)結合を有する錫(II)化合物等が好ましく、Sn-O結合を有する錫(II)化合物がより好ましく、中でも、反応性、分子量調整及び複合樹脂の物性調整の観点から、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)がより好ましい。
上記エステル化触媒の使用量は、反応性、分子量調整及び複合樹脂の物性調整の観点から、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0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは1.5質量部以下、より好ましくは1.0質量部以下、より好ましくは0.6質量部以下である。
≪エステル化助触媒≫
エステル化助触媒としては、ピロガロール化合物が好ましい。このピロガロール化合物は、互いに隣接する3個の水素原子が水酸基で置換されたベンゼン環を有するものであり、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステル、2,3,4-トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2',3,4-テトラヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート等のカテキン誘導体等が挙げられ、反応性の観点から、没食子酸が好ましい。
エステル化助触媒の使用量は、反応性、分子量調整及び複合樹脂の物性調整の観点から、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、より好ましくは0.005質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上であり、そして、好ましくは0.15質量部以下、より好ましくは0.10質量部以下、より好ましくは0.05質量部以下である。
エステル化助触媒とエステル化触媒との質量比[エステル化助触媒/エステル化触媒]は、反応性の観点から、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、より好ましくは0.02以上であり、そして、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.3以下、より好ましくは0.1以下である。
エステル化助触媒としては、ピロガロール化合物が好ましい。このピロガロール化合物は、互いに隣接する3個の水素原子が水酸基で置換されたベンゼン環を有するものであり、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステル、2,3,4-トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2',3,4-テトラヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート等のカテキン誘導体等が挙げられ、反応性の観点から、没食子酸が好ましい。
エステル化助触媒の使用量は、反応性、分子量調整及び複合樹脂の物性調整の観点から、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、より好ましくは0.005質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上であり、そして、好ましくは0.15質量部以下、より好ましくは0.10質量部以下、より好ましくは0.05質量部以下である。
エステル化助触媒とエステル化触媒との質量比[エステル化助触媒/エステル化触媒]は、反応性の観点から、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、より好ましくは0.02以上であり、そして、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.3以下、より好ましくは0.1以下である。
(複合樹脂の製造方法)
複合樹脂は、以下の(1)~(3)のいずれかの方法により製造することが好ましい。なお、両反応性モノマーは、反応性の観点から、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料モノマーと共に反応系に供給されることが好ましい。また、反応性の観点から、エステル化触媒、エステル化助触媒等の触媒を用いてもよく、更に重合開始剤又は重合禁止剤を用いてもよい。
複合樹脂は、以下の(1)~(3)のいずれかの方法により製造することが好ましい。なお、両反応性モノマーは、反応性の観点から、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料モノマーと共に反応系に供給されることが好ましい。また、反応性の観点から、エステル化触媒、エステル化助触媒等の触媒を用いてもよく、更に重合開始剤又は重合禁止剤を用いてもよい。
(1)アルコール成分及びカルボン酸成分による重縮合の工程(X)の後に、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料ビニル系モノマー及び必要に応じて両反応性モノマーによる付加重合の工程(Y)を行う方法。
なお、工程(X)において、カルボン酸成分の一部を重縮合に供し、次いで工程(Y)を実施した後に、再度反応温度を上昇させ、カルボン酸成分の残部を反応系に添加し、工程(X)の重縮合及び必要に応じて両反応性モノマーとの反応をさらに進める方法がより好ましい。
なお、工程(X)において、カルボン酸成分の一部を重縮合に供し、次いで工程(Y)を実施した後に、再度反応温度を上昇させ、カルボン酸成分の残部を反応系に添加し、工程(X)の重縮合及び必要に応じて両反応性モノマーとの反応をさらに進める方法がより好ましい。
(2)ビニル系樹脂セグメント(B)の原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合の工程(Y)の後に、アルコール成分及びカルボン酸成分による重縮合の工程(X)を行う方法。
アルコール成分及びカルボン酸成分については、付加重合時に反応系内に存在させておき、重縮合に適した温度でエステル化触媒及び必要に応じて更にエステル化助触媒を添加することにより重縮合を開始することもできるし、重縮合に適した温度条件下で反応系内に後からアルコール成分及びカルボン酸成分を添加することにより重縮合を開始することもできる。前者の場合は、重縮合に適した温度でエステル化触媒及び必要に応じて更にエステル化助触媒を添加することで分子量及び分子量分布が調節できる。
アルコール成分及びカルボン酸成分については、付加重合時に反応系内に存在させておき、重縮合に適した温度でエステル化触媒及び必要に応じて更にエステル化助触媒を添加することにより重縮合を開始することもできるし、重縮合に適した温度条件下で反応系内に後からアルコール成分及びカルボン酸成分を添加することにより重縮合を開始することもできる。前者の場合は、重縮合に適した温度でエステル化触媒及び必要に応じて更にエステル化助触媒を添加することで分子量及び分子量分布が調節できる。
(3)アルコール成分及びカルボン酸成分による重縮合の工程(X)と、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合の工程(Y)とを並行して行う方法。
この方法では、付加重合に適した温度条件下で工程(X)と工程(Y)とを行い、温度を上昇させ、重縮合に適した温度条件下で、必要に応じて、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の3価以上の原料モノマー等を架橋剤として反応系に添加し、更に工程(X)の重縮合を行うことが好ましい。その際、重縮合に適した温度条件下では、重合禁止剤を添加して重縮合だけを進めることもできる。両反応性モノマーは付加重合と共に重縮合にも関与する。
以上の中でも、方法(1)が、重縮合の温度の自由度が高いという点から好ましい。上記(1)~(3)の方法は、それぞれ同一容器内で行うことが好ましい。
この方法では、付加重合に適した温度条件下で工程(X)と工程(Y)とを行い、温度を上昇させ、重縮合に適した温度条件下で、必要に応じて、ポリエステル系樹脂セグメント(A)の3価以上の原料モノマー等を架橋剤として反応系に添加し、更に工程(X)の重縮合を行うことが好ましい。その際、重縮合に適した温度条件下では、重合禁止剤を添加して重縮合だけを進めることもできる。両反応性モノマーは付加重合と共に重縮合にも関与する。
以上の中でも、方法(1)が、重縮合の温度の自由度が高いという点から好ましい。上記(1)~(3)の方法は、それぞれ同一容器内で行うことが好ましい。
〔付加重合の温度〕
付加重合の温度は、反応性の観点から、好ましくは110℃以上、より好ましくは130℃以上、より好ましくは150℃以上であり、そして、好ましくは220℃以下、より好ましくは190℃以下、より好ましくは170℃以下である。また、付加重合の後半に反応系を減圧することにより、反応を促進させることが好ましい。
付加重合の温度は、反応性の観点から、好ましくは110℃以上、より好ましくは130℃以上、より好ましくは150℃以上であり、そして、好ましくは220℃以下、より好ましくは190℃以下、より好ましくは170℃以下である。また、付加重合の後半に反応系を減圧することにより、反応を促進させることが好ましい。
≪重合禁止剤≫
重合禁止剤としては、ラジカル重合禁止剤が挙げられ、具体的には、4-tert-ブチルカテコール等が挙げられる。
重合禁止剤としては、ラジカル重合禁止剤が挙げられ、具体的には、4-tert-ブチルカテコール等が挙げられる。
<任意成分>
結着樹脂組成物は、トナーに用いられる公知の樹脂、例えば、前述のポリエステル系樹脂以外のポリエステル系樹脂、スチレン-アクリル共重合体系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂等を含有していてもよい。
結着樹脂組成物は、更に、着色剤、離型剤、荷電制御剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が適宜含有されていてもよい。
なお、本明細書において、ポリエステル系樹脂、ポリエステル粒子、及び任意で使用される上記の公知の樹脂を含む樹脂成分を「結着樹脂」と称する場合がある。結着樹脂中のポリエステル系樹脂、及びポリエステル粒子の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、より好ましくは100質量%である。
結着樹脂組成物は、トナーに用いられる公知の樹脂、例えば、前述のポリエステル系樹脂以外のポリエステル系樹脂、スチレン-アクリル共重合体系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂等を含有していてもよい。
結着樹脂組成物は、更に、着色剤、離型剤、荷電制御剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が適宜含有されていてもよい。
なお、本明細書において、ポリエステル系樹脂、ポリエステル粒子、及び任意で使用される上記の公知の樹脂を含む樹脂成分を「結着樹脂」と称する場合がある。結着樹脂中のポリエステル系樹脂、及びポリエステル粒子の含有量は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、より好ましくは100質量%である。
〔着色剤〕
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、無機系複合酸化物、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、及びマラカイトグリーンオクサレート等の種々の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、及びチアゾール系等の各種染料が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
結着樹脂組成物中の着色剤の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂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0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、無機系複合酸化物、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、及びマラカイトグリーンオクサレート等の種々の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、及びチアゾール系等の各種染料が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
結着樹脂組成物中の着色剤の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂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0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。
〔離型剤〕
離型剤としては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス(パラフィンワックス)、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス等のポリオレフィン系ワックス;マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス等の炭化水素系ワックス又はそれらの酸化物;カルナウバワックス、モンタンワックス又はそれらの脱酸ワックス、脂肪酸エステルワックス等のエステル系ワックス;脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。これらの中でも、ポリオレフィン系ワックス及びエステル系ワックスから選ばれる少なくとも1種が好ましく、エステル系ワックスがより好ましい。
離型剤としては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス(パラフィンワックス)、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス等のポリオレフィン系ワックス;マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス等の炭化水素系ワックス又はそれらの酸化物;カルナウバワックス、モンタンワックス又はそれらの脱酸ワックス、脂肪酸エステルワックス等のエステル系ワックス;脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。これらの中でも、ポリオレフィン系ワックス及びエステル系ワックスから選ばれる少なくとも1種が好ましく、エステル系ワックスがより好ましい。
離型剤の融点は、トナーの転写性の観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、より好ましくは85℃以下である。
結着樹脂組成物中の離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、非オフセット域を広げる観点から、好ましくは0.5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1.5質量部以上であり、そして、結着樹脂中への分散性の観点から、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、更に好ましくは7質量部以下である。
〔荷電制御剤〕
荷電制御剤としては、クロム系アゾ染料、鉄系アゾ染料、アルミニウムアゾ染料、及びサリチル酸金属錯体等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
結着樹脂組成物中の荷電制御剤の含有量は、トナーの帯電安定性の観点から、結着樹脂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0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは3質量部以下、より好ましくは2質量部以下、より好ましくは1.5質量部以下である。
荷電制御剤としては、クロム系アゾ染料、鉄系アゾ染料、アルミニウムアゾ染料、及びサリチル酸金属錯体等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
結着樹脂組成物中の荷電制御剤の含有量は、トナーの帯電安定性の観点から、結着樹脂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0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは3質量部以下、より好ましくは2質量部以下、より好ましくは1.5質量部以下である。
<結着樹脂組成物の製造方法>
結着樹脂組成物は、例えば、ポリエステル系樹脂とポリオレフィンとを混合することにより製造することができる。結着樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂とポリオレフィンに加えて、界面活性剤、その他上記の任意成分とを混合してもよい。
ポリエステル系樹脂とポリオレフィンとを含有する混合物は、ポリオレフィン粒子の小粒径成分及び大粒径成分の体積中位粒径、含有率及び溶融吸熱量を調整する観点から、下記製造方法1Aにより製造することが好ましい。但し、ポリエステル系樹脂が複合樹脂である場合は、下記製造方法1Bにより製造することが好ましい。すなわち、本発明の結着樹脂組成物の製造方法は、下記製造方法1A又は1Bであることが好ましい。
結着樹脂組成物は、例えば、ポリエステル系樹脂とポリオレフィンとを混合することにより製造することができる。結着樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂とポリオレフィンに加えて、界面活性剤、その他上記の任意成分とを混合してもよい。
ポリエステル系樹脂とポリオレフィンとを含有する混合物は、ポリオレフィン粒子の小粒径成分及び大粒径成分の体積中位粒径、含有率及び溶融吸熱量を調整する観点から、下記製造方法1Aにより製造することが好ましい。但し、ポリエステル系樹脂が複合樹脂である場合は、下記製造方法1Bにより製造することが好ましい。すなわち、本発明の結着樹脂組成物の製造方法は、下記製造方法1A又は1Bであることが好ましい。
〔製造方法1A〕
結着樹脂組成物の製造方法1Aは、工程1Aを含む。
工程1A:ポリオレフィンの存在下で、カルボン酸成分とアルコール成分とを重縮合して、ポリエステル系樹脂とポリオレフィンとを含有する混合物を得る工程
工程1Aにおいて、ポリオレフィンの添加時期は、重縮合前であっても、重縮合中であってもよい。
工程1Aは、ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるカルボン酸成分とアルコール成分とポリオレフィンとを混合した後、重縮合させてポリエステル系樹脂を形成する工程であることがより好ましい。上記重縮合は、小粒径成分の含有率を高める観点から、無溶媒で溶融撹拌しながら、重縮合を行うことが好ましい。
結着樹脂組成物の製造方法1Aは、工程1Aを含む。
工程1A:ポリオレフィンの存在下で、カルボン酸成分とアルコール成分とを重縮合して、ポリエステル系樹脂とポリオレフィンとを含有する混合物を得る工程
工程1Aにおいて、ポリオレフィンの添加時期は、重縮合前であっても、重縮合中であってもよい。
工程1Aは、ポリエステル系樹脂の原料モノマーであるカルボン酸成分とアルコール成分とポリオレフィンとを混合した後、重縮合させてポリエステル系樹脂を形成する工程であることがより好ましい。上記重縮合は、小粒径成分の含有率を高める観点から、無溶媒で溶融撹拌しながら、重縮合を行うことが好ましい。
〔製造方法1B〕
結着樹脂組成物の製造方法1Bは、下記工程1B-1及び工程1B-2を含み、工程1B-2の付加重合以前にポリオレフィンを反応系に添加する。
工程1B-1:アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させてポリエステル系樹脂セグメント(A)を形成する工程
工程1B-2:ビニル系モノマー、好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーを付加重合させてビニル系樹脂セグメント(B)を形成する工程
結着樹脂組成物の製造方法1Bは、下記工程1B-1及び工程1B-2を含み、工程1B-2の付加重合以前にポリオレフィンを反応系に添加する。
工程1B-1:アルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合させてポリエステル系樹脂セグメント(A)を形成する工程
工程1B-2:ビニル系モノマー、好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマーを付加重合させてビニル系樹脂セグメント(B)を形成する工程
前述の「付加重合以前」とは、(i)重縮合前、(ii)重縮合中、(iii)重縮合後であって付加重合前、又は(iv)重縮合後であって付加重合中のいずれかを意味する。すなわち、ポリオレフィンは、重縮合前、重縮合中、重縮合後付加重合前、重縮合後付加重合中に、反応系に添加することができる。中でも、ポリオレフィンの存在下で付加重合を行うことが好ましい。具体的には、ポリエステル系樹脂セグメント(A)を重縮合により形成した後、ポリオレフィンを添加し、次いで、ビニル系樹脂セグメント(B)の原料モノマーを添加し、付加重合して、複合樹脂を製造することがより好ましい。上記重縮合、及び付加重合は、小粒径成分の含有率を高める観点から、無溶媒で溶融撹拌しながら、重縮合を行うことが好ましい。
このような工程により、ポリオレフィンと複合樹脂との親和性を向上させることができ、ポリオレフィンの樹脂への内包性を高めると共にポリオレフィンの微粒子化を促進することができるので、小粒径成分の溶融吸熱量を調整することができると考えられる。
このような工程により、ポリオレフィンと複合樹脂との親和性を向上させることができ、ポリオレフィンの樹脂への内包性を高めると共にポリオレフィンの微粒子化を促進することができるので、小粒径成分の溶融吸熱量を調整することができると考えられる。
複合樹脂の好ましい態様は、前述のとおりである。ポリオレフィンと複合樹脂、即ち結着樹脂との質量比も、前述のとおりである。
また、「反応系」とは、工程1B-1において重縮合させる系、又は、工程1B-2において付加重合させる系を含む。なお「添加」は、あらかじめ原料モノマーに混合する実施形態を包含する。
また、「反応系」とは、工程1B-1において重縮合させる系、又は、工程1B-2において付加重合させる系を含む。なお「添加」は、あらかじめ原料モノマーに混合する実施形態を包含する。
工程1B-2で使用する重合開始剤は、例えば、ジブチルパーオキサイド、ジブチルヘキシルパーオキサイド、p-メンタンヒドロパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド等のアルキル過酸化物が挙げられる。これらの中でも、ジブチルパーオキサイドが好ましい。
<結着樹脂組成物の物性及び用途>
結着樹脂組成物の軟化点は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは85℃以上、より好ましくは95℃以上、より好ましくは105℃以上であり、そして、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下、より好ましくは115℃以下である。
結着樹脂組成物のガラス転移温度は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、より好ましくは45℃以上であり、そして、好ましくは90℃以下、より好ましくは70℃以下、より好ましくは55℃以下である。
結着樹脂組成物の酸価は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは4mgKOH/g以上、より好ましくは8mgKOH/g以上、より好ましくは12mgKOH/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、より好ましくは30mgKOH/g以下である。
結着樹脂組成物の軟化点、ガラス転移温度、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。軟化点、ガラス転移温度、及び酸価は、実施例に記載の方法によって求められる。
結着樹脂組成物の軟化点は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは85℃以上、より好ましくは95℃以上、より好ましくは105℃以上であり、そして、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下、より好ましくは115℃以下である。
結着樹脂組成物のガラス転移温度は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、より好ましくは45℃以上であり、そして、好ましくは90℃以下、より好ましくは70℃以下、より好ましくは55℃以下である。
結着樹脂組成物の酸価は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは4mgKOH/g以上、より好ましくは8mgKOH/g以上、より好ましくは12mgKOH/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、より好ましくは30mgKOH/g以下である。
結着樹脂組成物の軟化点、ガラス転移温度、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。軟化点、ガラス転移温度、及び酸価は、実施例に記載の方法によって求められる。
なお、本発明の結着樹脂組成物の形態としては、例えば、結着樹脂組成物の溶融混練物とする形態、結着樹脂組成物の有機溶媒溶液とする形態等が挙げられる。それぞれの形態の製造方法は、トナーの製造方法中に示した。
本発明の結着樹脂組成物は、PPフィルムへの定着性に優れるため、好ましくは、PPフィルムを記録媒体として用いた電子写真法による印刷に用いられる。
本発明の結着樹脂組成物は、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン、又は塩化ビニル等のプラスチックフィルムへの印刷に使用可能であるが、好ましくは、ポリプロピレンフィルム印刷用静電荷像現像トナーの製造のために使用される。本発明の結着樹脂組成物は、好ましくは、電子写真法によるポリプロピレンフィルムへの印刷へ使用される。
本発明の結着樹脂組成物は、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン、又は塩化ビニル等のプラスチックフィルムへの印刷に使用可能であるが、好ましくは、ポリプロピレンフィルム印刷用静電荷像現像トナーの製造のために使用される。本発明の結着樹脂組成物は、好ましくは、電子写真法によるポリプロピレンフィルムへの印刷へ使用される。
[トナー及びその製造方法]
本発明の静電荷像現像トナー(以下、単に「トナー」ともいう)は、前述の結着樹脂組成物を含む。
トナーは、溶融混練法による粉砕トナーであっても、凝集融着法による乳化凝集トナーであってもよいが、粉砕トナーであることが好ましい。
トナーの製造方法としては、
(1)結着樹脂組成物を含むトナー用原料混合物を溶融混練し、得られた溶融混練物を粉砕してトナーを製造する方法、
(2)結着樹脂組成物を水溶性媒体中に分散させた分散液を含むトナー用原料混合物中で、結着樹脂組成物からなる結着樹脂粒子を凝集及び融着させてトナー母粒子を得ることによりトナーを製造する方法、
(3)結着樹脂組成物を水溶性媒体中に分散させた分散液とトナー用原料を高速撹拌させてトナー母粒子を得ることによりトナーを製造する方法
等が挙げられる。トナーの生産性を向上させる観点、及びトナーの定着性を向上させる観点から、(1)の溶融混練法が好ましい。また、(2)の凝集融着法によりトナーを得てもよい。
本発明の静電荷像現像トナー(以下、単に「トナー」ともいう)は、前述の結着樹脂組成物を含む。
トナーは、溶融混練法による粉砕トナーであっても、凝集融着法による乳化凝集トナーであってもよいが、粉砕トナーであることが好ましい。
トナーの製造方法としては、
(1)結着樹脂組成物を含むトナー用原料混合物を溶融混練し、得られた溶融混練物を粉砕してトナーを製造する方法、
(2)結着樹脂組成物を水溶性媒体中に分散させた分散液を含むトナー用原料混合物中で、結着樹脂組成物からなる結着樹脂粒子を凝集及び融着させてトナー母粒子を得ることによりトナーを製造する方法、
(3)結着樹脂組成物を水溶性媒体中に分散させた分散液とトナー用原料を高速撹拌させてトナー母粒子を得ることによりトナーを製造する方法
等が挙げられる。トナーの生産性を向上させる観点、及びトナーの定着性を向上させる観点から、(1)の溶融混練法が好ましい。また、(2)の凝集融着法によりトナーを得てもよい。
前述のいずれの方法でトナーを製造する場合においても、前述の結着樹脂組成物の含有量は、PPフィルムへの定着性を向上させる観点から、トナーの結着樹脂中、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下である。
トナーには、前述の結着樹脂組成物以外の、その他のポリエステル系樹脂を含んでいてもよい。その他のポリエステル系樹脂としては、前述の結着樹脂で例示した樹脂が好適例として挙げられる。これらの中でも、ポリエステル部位よりなるポリエステル樹脂が好ましい。
前述の樹脂の中でも、その他のポリエステル系樹脂は、非オフセット域を広げる観点から、好ましくは結着樹脂組成物の軟化点よりも20℃以上高い樹脂Hを含み、より好ましくは軟化点が20℃以上異なる2種の樹脂H及び樹脂Lを含む。
軟化点の高い方の樹脂Hの軟化点は、非オフセット域を広げる観点から、好ましくは170℃以下、より好ましくは160℃以下であり、そして、好ましくは110℃以上、より好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上である。
樹脂Hと結着樹脂組成物の軟化点の差は、非オフセット域を広げる観点から、好ましくは10℃以上、より好ましくは20℃以上、より好ましくは25℃以上であり、そして、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下、より好ましくは40℃以下である。
軟化点の低い方の樹脂Lの軟化点は、非オフセット域を広げる観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは95℃以上であり、そして、好ましくは125℃以下、より好ましくは115℃以下である。
樹脂H及び樹脂Lが含まれる場合、樹脂Hと樹脂Lの軟化点の差は、非オフセット域を広げる観点から、好ましくは10℃以上、より好ましくは20℃以上、より好ましくは25℃以上であり、そして、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下、より好ましくは40℃以下である。
樹脂H及び樹脂Lが含まれる場合、樹脂Hと樹脂Lの質量比(樹脂H/樹脂L)は、非オフセット域を広げる観点から、好ましくは20/80以上、より好ましくは30/70以上、より好ましくは40/60以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは80/20以下、更に好ましくは70/30以下、更に好ましくは60/40以下である。
樹脂H及び樹脂Lは、好ましくは非晶質樹脂である。
樹脂H及び樹脂Lが非晶質樹脂である場合、前述の樹脂の中でも、アルコール成分として、芳香族ポリオール化合物を含む樹脂が好ましい。なお、芳香族ポリオール化合物の好ましい例、及びその他の好ましい例は前述の例示と同様である。
その他のポリエステル系樹脂の含有量は、好ましくは0質量%以上、より好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、より好ましくは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70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
樹脂H及び樹脂Lが非晶質樹脂である場合、前述の樹脂の中でも、アルコール成分として、芳香族ポリオール化合物を含む樹脂が好ましい。なお、芳香族ポリオール化合物の好ましい例、及びその他の好ましい例は前述の例示と同様である。
その他のポリエステル系樹脂の含有量は、好ましくは0質量%以上、より好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、より好ましくは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70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
トナーには、前述の着色剤が含まれていてもよい。
トナー中の着色剤の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂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0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。
トナー中の着色剤の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂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0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。
トナーには、前述の離型剤が含まれていることが好ましい。
トナー中の離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、非オフセット域を広げる観点から、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上、更に好ましくは1.5質量部以上であり、そして、結着樹脂中への分散性の観点から、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、更に好ましくは7質量部以下である。
トナー中の離型剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、非オフセット域を広げる観点から、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上、更に好ましくは1.5質量部以上であり、そして、結着樹脂中への分散性の観点から、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、更に好ましくは7質量部以下である。
トナーには、前述の荷電制御剤が含まれていてもよい。
トナー中の荷電制御剤の含有量は、トナーの帯電安定性の観点から、結着樹脂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0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは3質量部以下、より好ましくは2質量部以下、より好ましくは1.5質量部以下である。
トナー中の荷電制御剤の含有量は、トナーの帯電安定性の観点から、結着樹脂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0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは3質量部以下、より好ましくは2質量部以下、より好ましくは1.5質量部以下である。
(1)結着樹脂組成物を溶融混練し、得られた溶融混練物を粉砕してトナーを製造する方法(溶融混練法)
(1)の方法は、好ましくは下記工程2A-1及び2A-2を含む。
工程2A-1:前述の結着樹脂組成物を含むトナー用原料混合物を溶融混練する工程
工程2A-2:工程2A-1で得られた溶融混練物を粉砕し、分級する工程
(1)の方法は、好ましくは下記工程2A-1及び2A-2を含む。
工程2A-1:前述の結着樹脂組成物を含むトナー用原料混合物を溶融混練する工程
工程2A-2:工程2A-1で得られた溶融混練物を粉砕し、分級する工程
<工程2A-1>
また、工程2A-1では、更にその他のポリエステル系樹脂、着色剤、離型剤、荷電制御剤等の添加剤とともに溶融混練することが好ましい。
また、工程2A-1では、更にその他のポリエステル系樹脂、着色剤、離型剤、荷電制御剤等の添加剤とともに溶融混練することが好ましい。
溶融混練には、密閉式ニーダー、一軸又は二軸の押出機、オープンロール型混練機等の公知の混練機を用いて行うことができる。混練の繰り返しや分散助剤の使用をしなくても、トナー中に着色剤、荷電制御剤、離型剤等の添加剤を効率よく高分散させることができる観点から、二軸押出機を用いることが好ましく、同方向回転二軸押出機がより好ましい。
本発明の結着樹脂組成物、その他のポリエステル系樹脂、及び、着色剤、離型剤、荷電制御剤等の添加剤は、あらかじめヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機で混合した後、混練機に供給することが好ましい。
混練(スクリュー)の温度は、例えば、スクリュー内部に通す熱媒体の温度により調整することができる。
スクリュー内の加熱温度は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは20℃以上、より好ましくは30℃以上であり、そして、好ましくは150℃以下、より好ましくは100℃以下である。
スクリュー内の加熱温度は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは20℃以上、より好ましくは30℃以上であり、そして、好ましくは150℃以下、より好ましくは100℃以下である。
スクリューの回転速度は、着色剤、荷電制御剤、離型剤等の添加剤のトナー中での分散性を向上させる観点、溶融混練時の機械力を低減し、発熱を抑制する観点から、好ましくは50r/min以上、より好ましくは100r/min以上、より好ましくは150r/min以上であり、そして、好ましくは350r/min以下、より好ましくは300r/min以下、より好ましくは250r/min以下である。
工程2A-1で得られた溶融混練物を、粉砕が可能な程度に冷却した後、続く工程2A-2に供する。
<工程2A-2>
工程2A-2では、工程2A-1で得られた溶融混練物を粉砕し、分級する。
工程2A-2では、工程2A-1で得られた溶融混練物を粉砕し、分級する。
粉砕工程は、多段階に分けて行ってもよい。例えば、溶融混練物を硬化させて得られた樹脂混練物を、1~5mm程度に粗粉砕した後、さらに所望の粒径に微粉砕してもよい。
粉砕工程に用いられる粉砕機は特に限定されないが、例えば、粗粉砕に好適に用いられる粉砕機としては、ハンマーミル、アトマイザー、ロートプレックス等が挙げられる。また、微粉砕に好適に用いられる粉砕機としては、流動層式ジェットミル、衝突板式ジェットミル、回転型機械式ミル等が挙げられる。粉砕効率の観点から、流動層式ジェットミル、又は衝突板式ジェットミルが好ましく、流動層式ジェットミルがより好ましい。
分級工程に用いられる分級機としては、例えば、ロータ式分級機、気流式分級機、慣性式分級機、篩式分級機等が挙げられる。分級工程の際、粉砕が不十分であれば再度粉砕工程に供してもよく、必要に応じて粉砕工程と分級工程を繰り返してもよい。
(2)結着樹脂組成物を水溶性媒体中に分散させた分散液中で、結着樹脂粒子を凝集及び融着させる方法(凝集及び融着法)
(2)の方法は、好ましくは下記工程2B-1、2B-2及び2B-3を含む。
工程2B-1:前述の結着樹脂組成物を含む結着樹脂粒子の水系分散体を得る工程
工程2B-2:工程2B-1で得られた結着樹脂粒子、及び必要に応じてトナー用原料を凝集させて、凝集粒子を得る工程
工程2B-3:工程2B-2で得られた凝集粒子を融着する工程
(2)の方法は、好ましくは下記工程2B-1、2B-2及び2B-3を含む。
工程2B-1:前述の結着樹脂組成物を含む結着樹脂粒子の水系分散体を得る工程
工程2B-2:工程2B-1で得られた結着樹脂粒子、及び必要に応じてトナー用原料を凝集させて、凝集粒子を得る工程
工程2B-3:工程2B-2で得られた凝集粒子を融着する工程
<工程2B-1>
結着樹脂組成物を含む結着樹脂粒子の水系分散体(以下、「水系分散体」ともいう)は、好ましくは下記工程2B-1aにより製造することができる。
工程2B-1a:前述の結着樹脂組成物を含む有機溶媒溶液に、水性媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物を含む結着樹脂粒子の水系分散体を得る工程
水系分散体とは、水性媒体を含む溶媒中に、結着樹脂粒子が分散した液を意味する。
なお、水系分散体に含まれる結着樹脂組成物を含む粒子を「結着樹脂粒子」と称する場合がある。
水系分散体には、水性媒体以外の有機溶媒が存在していてもよいが、水性媒体及び有機溶媒の総量中の水性媒体の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、好ましくは90質量%以下である。以下、転相乳化法について説明する。
結着樹脂組成物を含む結着樹脂粒子の水系分散体(以下、「水系分散体」ともいう)は、好ましくは下記工程2B-1aにより製造することができる。
工程2B-1a:前述の結着樹脂組成物を含む有機溶媒溶液に、水性媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物を含む結着樹脂粒子の水系分散体を得る工程
水系分散体とは、水性媒体を含む溶媒中に、結着樹脂粒子が分散した液を意味する。
なお、水系分散体に含まれる結着樹脂組成物を含む粒子を「結着樹脂粒子」と称する場合がある。
水系分散体には、水性媒体以外の有機溶媒が存在していてもよいが、水性媒体及び有機溶媒の総量中の水性媒体の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、好ましくは90質量%以下である。以下、転相乳化法について説明する。
転相乳化は、結着樹脂組成物の有機溶媒溶液に、水性媒体を添加して行うことができる。有機溶媒溶液に水性媒体を添加することで、はじめに、W/O相が形成され、次に、O/W相に転相される。転相しているかどうかは、例えば、目視、導電率等で確認することができる。
転相において、水性媒体の添加速度や量によって、結着樹脂粒子の粒子径等が調整できる。
転相において、水性媒体の添加速度や量によって、結着樹脂粒子の粒子径等が調整できる。
〔有機溶媒〕
有機溶媒としては、ポリエステル系樹脂の溶解性の観点から、溶解性パラメータ(SP値:POLYMER HAND BOOK THIRD EDITION 1989 by John Wiley & Sons, Inc)で表したとき、好ましくは15.0MPa1/2以上、より好ましくは16.0MPa1/2以上、より好ましくは17.0MPa1/ 2以上であり、そして、好ましくは26.0MPa1/2以下、より好ましくは24.0MPa1/2以下、より好ましくは22.0MPa1/2以下である。
有機溶媒としては、例えば、エタノール(26.0)、イソプロパノール(23.5)、及びイソブタノール(21.5)等のアルコール系溶媒;アセトン(20.3)、メチルエチルケトン(19.0)、メチルイソブチルケトン(17.2)、及びジエチルケトン(18.0)等のケトン系溶媒;ジブチルエーテル(16.5)、テトラヒドロフラン(18.6)、又はジオキサン(20.5)等のエーテル系溶媒;酢酸エチル(18.6)、酢酸イソプロピル(17.4)等の酢酸エステル系溶媒が挙げられる。なお、有機溶媒の名称の右側のカッコ内はSP値であり、単位はMPa1/2である。
これらの中でも、PPフィルムへの定着性の観点から、メチルエチルケトン、酢酸エチル及び酢酸イソプロピルから選ばれる少なくとも1種がより好ましい。中でも、メチルエチルケトンがより更に好ましい。
有機溶媒と、結着樹脂組成物との質量比(有機溶媒/結着樹脂組成物)は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、より好ましくは0.25以上であり、そして、好ましくは1以下、より好ましくは0.5以下、より好ましくは0.35以下である。
有機溶媒としては、ポリエステル系樹脂の溶解性の観点から、溶解性パラメータ(SP値:POLYMER HAND BOOK THIRD EDITION 1989 by John Wiley & Sons, Inc)で表したとき、好ましくは15.0MPa1/2以上、より好ましくは16.0MPa1/2以上、より好ましくは17.0MPa1/ 2以上であり、そして、好ましくは26.0MPa1/2以下、より好ましくは24.0MPa1/2以下、より好ましくは22.0MPa1/2以下である。
有機溶媒としては、例えば、エタノール(26.0)、イソプロパノール(23.5)、及びイソブタノール(21.5)等のアルコール系溶媒;アセトン(20.3)、メチルエチルケトン(19.0)、メチルイソブチルケトン(17.2)、及びジエチルケトン(18.0)等のケトン系溶媒;ジブチルエーテル(16.5)、テトラヒドロフラン(18.6)、又はジオキサン(20.5)等のエーテル系溶媒;酢酸エチル(18.6)、酢酸イソプロピル(17.4)等の酢酸エステル系溶媒が挙げられる。なお、有機溶媒の名称の右側のカッコ内はSP値であり、単位はMPa1/2である。
これらの中でも、PPフィルムへの定着性の観点から、メチルエチルケトン、酢酸エチル及び酢酸イソプロピルから選ばれる少なくとも1種がより好ましい。中でも、メチルエチルケトンがより更に好ましい。
有機溶媒と、結着樹脂組成物との質量比(有機溶媒/結着樹脂組成物)は、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、より好ましくは0.25以上であり、そして、好ましくは1以下、より好ましくは0.5以下、より好ましくは0.35以下である。
また、工程2B-1aにおいては、結着樹脂組成物の分散安定性を向上させる観点から、結着樹脂組成物に中和剤を添加することが好ましい。
〔中和剤〕
中和剤としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;アンモニア、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、及びトリブチルアミン等の有機塩基化合物が挙げられる。これらの中でも、PPフィルムへの定着性の観点から、アンモニアが好ましい。
ポリエステル系樹脂の酸基に対する中和剤の使用当量(モル%)、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、より好ましくは30モル%以上であり、そして、好ましくは150モル%以下、より好ましくは100モル%以下、より好ましくは60モル%以下である。
なお、ポリエステル系樹脂の中和剤の使用当量(モル%)は、下記式によって求めることができる。中和剤の使用当量は、100モル%以下の場合、中和度と同義であり、下記式で中和剤の使用当量が100モル%を超える場合には、中和剤が樹脂の酸基に対して過剰であることを意味し、このときの樹脂の中和度は100モル%とみなす。
中和剤の使用当量={[中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量]/〔[ポリエステル系樹脂の酸価(mgKOH/g)×樹脂の質量(g)]/(56×1000)〕}×100
〔中和剤〕
中和剤としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;アンモニア、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、及びトリブチルアミン等の有機塩基化合物が挙げられる。これらの中でも、PPフィルムへの定着性の観点から、アンモニアが好ましい。
ポリエステル系樹脂の酸基に対する中和剤の使用当量(モル%)、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、より好ましくは30モル%以上であり、そして、好ましくは150モル%以下、より好ましくは100モル%以下、より好ましくは60モル%以下である。
なお、ポリエステル系樹脂の中和剤の使用当量(モル%)は、下記式によって求めることができる。中和剤の使用当量は、100モル%以下の場合、中和度と同義であり、下記式で中和剤の使用当量が100モル%を超える場合には、中和剤が樹脂の酸基に対して過剰であることを意味し、このときの樹脂の中和度は100モル%とみなす。
中和剤の使用当量={[中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量]/〔[ポリエステル系樹脂の酸価(mgKOH/g)×樹脂の質量(g)]/(56×1000)〕}×100
〔水性媒体〕
水性媒体としては水を主成分とするものが好ましい。水は、脱イオン水又は蒸留水が好ましい。
水以外の成分としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等の炭素数1以上5以下の脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のジアルキル(アルキル基の炭素数は1以上3以下)ケトン;テトラヒドロフラン等の環状エーテル等の水に溶解する有機溶媒が挙げられる。
水性媒体中の水の含有量は、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、好ましくは70質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、より好ましくは95質量%以下である。
水性媒体としては水を主成分とするものが好ましい。水は、脱イオン水又は蒸留水が好ましい。
水以外の成分としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等の炭素数1以上5以下の脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のジアルキル(アルキル基の炭素数は1以上3以下)ケトン;テトラヒドロフラン等の環状エーテル等の水に溶解する有機溶媒が挙げられる。
水性媒体中の水の含有量は、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、好ましくは70質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、より好ましくは95質量%以下である。
水性媒体の添加温度は、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、好ましくは15℃以上、より好ましくは20℃以上、より好ましくは25℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは60℃以下、より好ましくは40℃以下である。
転相乳化前の水性媒体の添加速度は、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、結着樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.1質量部/min以上、より好ましくは1質量部/min以上、より好ましくは3質量部/min以上であり、そして、好ましくは50質量部/min以下、より好ましくは20質量部/min以下、より好ましくは10質量部/min以下である。なお、転相乳化後の水性媒体の添加速度には制限はない。
転相乳化前の水性媒体の添加速度は、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、結着樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.1質量部/min以上、より好ましくは1質量部/min以上、より好ましくは3質量部/min以上であり、そして、好ましくは50質量部/min以下、より好ましくは20質量部/min以下、より好ましくは10質量部/min以下である。なお、転相乳化後の水性媒体の添加速度には制限はない。
水性媒体の添加量は、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点、及び後の凝集工程で均一な凝集粒子を得る観点から、結着樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは100質量部以上、より好ましくは200質量部以上、より好ましくは400質量部以上であり、そして、好ましくは900質量部以下、より好ましくは700質量部以下、より好ましくは500質量部以下である。
転相乳化の後に、必要に応じて、転相乳化で得られた分散体から有機溶媒を除去する工程を有していてもよい。
〔界面活性剤〕
前述の転相乳化後、水系分散体に界面活性剤を混合する工程を有していてもよい。
界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤が挙げられる。これらの中でも、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、非イオン性界面活性剤及びアニオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも1種が好ましく、アニオン性界面活性剤がより好ましい。
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸ナトリウム等のアルキルエーテル硫酸塩等が挙げられる。これらの中でも、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム又はアルキルエーテル硫酸塩が好ましく、アルキルエーテル硫酸塩がより好ましい。
カチオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
前述の転相乳化後、水系分散体に界面活性剤を混合する工程を有していてもよい。
界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤が挙げられる。これらの中でも、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、非イオン性界面活性剤及びアニオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも1種が好ましく、アニオン性界面活性剤がより好ましい。
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸ナトリウム等のアルキルエーテル硫酸塩等が挙げられる。これらの中でも、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム又はアルキルエーテル硫酸塩が好ましく、アルキルエーテル硫酸塩がより好ましい。
カチオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
また、本工程での界面活性剤の添加量は、結着樹脂粒子の分散安定性の観点から、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは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15質量部以下、より好ましくは13質量部以下である。
界面活性剤添加時は、アンカー翼を有する混合撹拌装置等の一般的に用いられる混合撹拌装置、外部循環撹拌装置等で撹拌することが好ましい。
界面活性剤の添加温度は、界面活性剤の水への分散性等の観点から、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、より好ましくは20℃以上であり、そして、好ましくは50℃以下、より好ましくは40℃以下、より好ましくは35℃以下である。
界面活性剤の添加温度は、界面活性剤の水への分散性等の観点から、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、より好ましくは20℃以上であり、そして、好ましくは50℃以下、より好ましくは40℃以下、より好ましくは35℃以下である。
〔結着樹脂粒子の体積中位粒径(D50)〕
水系分散体中の結着樹脂粒子の体積中位粒径(D50)は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは60nm以上、より好ましくは100nm以上、より好ましくは120nm以上であり、そして、好ましくは800nm以下、より好ましくは400nm以下、より好ましくは200nm以下である。
ここで、体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になる粒径であり、実施例に記載の方法で求められる。
水系分散体中の結着樹脂粒子の体積中位粒径(D50)は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは60nm以上、より好ましくは100nm以上、より好ましくは120nm以上であり、そして、好ましくは800nm以下、より好ましくは400nm以下、より好ましくは200nm以下である。
ここで、体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になる粒径であり、実施例に記載の方法で求められる。
<工程2B-2>
工程2B-2は、工程2B-1で得られた結着樹脂粒子を凝集して、凝集粒子を得る工程である。
本工程では、凝集を効率的に行うために凝集剤を添加することが好ましい。また、工程2B-2では、着色剤、離型剤、荷電制御剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、及び老化防止剤等の添加剤を添加してもよい。
工程2B-2は、工程2B-1で得られた結着樹脂粒子を凝集して、凝集粒子を得る工程である。
本工程では、凝集を効率的に行うために凝集剤を添加することが好ましい。また、工程2B-2では、着色剤、離型剤、荷電制御剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、及び老化防止剤等の添加剤を添加してもよい。
〔凝集剤〕
凝集剤は、第四級塩のカチオン性界面活性剤、ポリエチレンイミン等の有機系凝集剤;無機金属塩、無機アンモニウム塩等の無機系凝集剤が用いられる。これらの中でも、PPフィルムへの定着性の観点から、無機系凝集剤が好ましく、無機金属塩がより好ましい。
無機金属塩としては、例えば、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、塩化カルシウムが好ましい。
凝集剤の使用量は、結着樹脂粒子の凝集を制御して所望の粒径を得る観点から、結着樹脂粒子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0.15質量部以上、より好ましくは0.2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1質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下である。凝集剤は、水性媒体に溶解させて添加することが好ましい。
工程2B-2において、系内の固形分濃度は、均一な凝集を起こさせる観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。
また、凝集剤の添加温度は、トナーの生産性を向上させる観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、より好ましくは20℃以上であり、そして、好ましくは60℃以下、より好ましくは55℃以下、より好ましくは50℃以下である。
凝集剤は、第四級塩のカチオン性界面活性剤、ポリエチレンイミン等の有機系凝集剤;無機金属塩、無機アンモニウム塩等の無機系凝集剤が用いられる。これらの中でも、PPフィルムへの定着性の観点から、無機系凝集剤が好ましく、無機金属塩がより好ましい。
無機金属塩としては、例えば、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、塩化カルシウムが好ましい。
凝集剤の使用量は、結着樹脂粒子の凝集を制御して所望の粒径を得る観点から、結着樹脂粒子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0.15質量部以上、より好ましくは0.2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1質量部以下、より好ましくは0.5質量部以下である。凝集剤は、水性媒体に溶解させて添加することが好ましい。
工程2B-2において、系内の固形分濃度は、均一な凝集を起こさせる観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。
また、凝集剤の添加温度は、トナーの生産性を向上させる観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、より好ましくは20℃以上であり、そして、好ましくは60℃以下、より好ましくは55℃以下、より好ましくは50℃以下である。
〔着色剤〕
工程2B-2で用いられる着色剤としては、結着樹脂組成物が含有することができる着色剤と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
着色剤は、着色剤粒子を含有する着色剤分散液として添加してもよい。
着色剤粒子の体積中位粒径(D50)は、高画質の画像が得られるトナーを得る観点から、好ましくは50nm以上、より好ましくは80nm以上、より好ましくは100nm以上であり、そして、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下、より好ましくは150nm以下である。
工程2B-2で用いられる着色剤としては、結着樹脂組成物が含有することができる着色剤と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
着色剤は、着色剤粒子を含有する着色剤分散液として添加してもよい。
着色剤粒子の体積中位粒径(D50)は、高画質の画像が得られるトナーを得る観点から、好ましくは50nm以上、より好ましくは80nm以上、より好ましくは100nm以上であり、そして、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下、より好ましくは150nm以下である。
〔荷電制御剤〕
工程2B-2で用いられる荷電制御剤としては、本発明の結着樹脂組成物が含有することができる荷電制御剤と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
この荷電制御剤は、荷電制御剤粒子を含有する荷電制御剤分散液として添加してもよい。この荷電制御剤粒子の体積中位粒径(D50)は、好ましくは100nm以上、より好ましくは200nm以上、より好ましくは300nm以上であり、そして、好ましくは800nm以下、より好ましくは600nm以下、より好ましくは500nm以下である。
工程2B-2で用いられる荷電制御剤としては、本発明の結着樹脂組成物が含有することができる荷電制御剤と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
この荷電制御剤は、荷電制御剤粒子を含有する荷電制御剤分散液として添加してもよい。この荷電制御剤粒子の体積中位粒径(D50)は、好ましくは100nm以上、より好ましくは200nm以上、より好ましくは300nm以上であり、そして、好ましくは800nm以下、より好ましくは600nm以下、より好ましくは500nm以下である。
得られる凝集粒子の体積中位粒径(D50)は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、より好ましくは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、より好ましくは6μm以下である。
<工程2B-3>
工程2B-3は工程2B-2で得られた凝集粒子を融着する工程である。本工程により、凝集粒子中の、主として物理的にお互いに付着している状態にある各粒子が融着して一体となり、融着粒子を形成する。
工程2B-3は工程2B-2で得られた凝集粒子を融着する工程である。本工程により、凝集粒子中の、主として物理的にお互いに付着している状態にある各粒子が融着して一体となり、融着粒子を形成する。
本工程においては、凝集粒子の融着性を向上させる観点及びPPフィルムへの定着性の観点から、ポリエステル系樹脂のガラス転移温度以上の温度で保持することが好ましい。
本工程における保持温度は、凝集粒子の融着性を向上させる観点及びトナーの生産性を向上させる観点から、ポリエステル系樹脂のガラス転移温度より、好ましくは10℃高い温度以上、より好ましくは15℃高い温度以上、より好ましくは20℃高い温度以上であり、そして、ポリエステル系樹脂のガラス転移温度より、好ましくは50℃高い温度以下、より好ましくは40℃高い温度以下、より好ましくは30℃高い温度以下である。
保持温度は、具体的には、好ましくは70℃以上、より好ましくは75℃以上であり、そして、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下である。また、撹拌速度は、凝集粒子が沈降しない速度が好ましい。
本工程における保持温度は、凝集粒子の融着性を向上させる観点及びトナーの生産性を向上させる観点から、ポリエステル系樹脂のガラス転移温度より、好ましくは10℃高い温度以上、より好ましくは15℃高い温度以上、より好ましくは20℃高い温度以上であり、そして、ポリエステル系樹脂のガラス転移温度より、好ましくは50℃高い温度以下、より好ましくは40℃高い温度以下、より好ましくは30℃高い温度以下である。
保持温度は、具体的には、好ましくは70℃以上、より好ましくは75℃以上であり、そして、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下である。また、撹拌速度は、凝集粒子が沈降しない速度が好ましい。
なお、凝集停止剤を用いる場合、界面活性剤が好ましく、アニオン性界面活性剤がより好ましい。アニオン性界面活性剤としては、アルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩、及び直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩から選ばれる少なくとも1種が好ましく、アルキルエーテル硫酸塩がより好ましい。
≪後処理工程≫
前述の工程により得られた融着粒子を、適宜、ろ過等の固液分離工程、洗浄工程、乾燥工程に供することにより、トナー母粒子を好適に得ることができる。
前述の工程により得られた融着粒子を、適宜、ろ過等の固液分離工程、洗浄工程、乾燥工程に供することにより、トナー母粒子を好適に得ることができる。
トナー母粒子の体積中位粒径(D50)は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、より好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下、より好ましくは10μm以下である。
<外添工程>
前述の工程により得られた粉砕粒子又は融着粒子には、更に流動性を向上させる等のために外添剤を添加してもよい。外添剤としては、表面を疎水化処理したシリカ微粒子、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、及びカーボンブラック等の無機微粒子;ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、及びシリコーン樹脂等のポリマー微粒子等が使用できる。
前述の工程により得られた粉砕粒子又は融着粒子には、更に流動性を向上させる等のために外添剤を添加してもよい。外添剤としては、表面を疎水化処理したシリカ微粒子、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、及びカーボンブラック等の無機微粒子;ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、及びシリコーン樹脂等のポリマー微粒子等が使用できる。
外添剤の個数平均粒子径は、トナーの流動性の観点から、好ましくは4nm以上、より好ましくは8nm以上、より好ましくは12nm以上であり、そして、好ましくは200nm以下、より好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、より好ましくは30nm以下である。
外添剤の添加量は、トナーの流動性、及び帯電度の環境安定性を向上させる観点から、処理前のトナー母粒子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0.5質量部以上、より好ましくは1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質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。
外添剤の添加量は、トナーの流動性、及び帯電度の環境安定性を向上させる観点から、処理前のトナー母粒子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0.5質量部以上、より好ましくは1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質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。
トナーの体積中位粒径(D50)は、PPフィルムへの定着性の観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、より好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下、より好ましくは10μm以下である。
[印刷方法]
本発明の印刷方法は、前述のトナーを用いて、電子写真法によりプラスチックフィルムへ印刷する。
印刷機としては、公知の電子写真法による印刷機が用いられる。
プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ナイロンフィルム等が挙げられる。これらの中でも、これまでの技術では十分に定着できなかったポリプロピレンフィルムに対して非常に有効である。
なお上記プラスチックフィルムは、コロナ処理されたフィルムを用いてもよい。
プラスチックフィルムの市販品としては、例えば、ルミラーT60(東レ株式会社製、ポリエチレンテレフタレート)、PVC80B P(リンテック株式会社製、塩化ビニル)、DGS-210WH(ローランドディージー株式会社製、塩化ビニル)、透明塩ビRE-137(株式会社ミマキエンジニアリング製、塩化ビニル)、カイナスKEE70CA(リンテック株式会社製、ポリエチレン)、ユポSG90 PAT1(リンテック株式会社製、ポリプロピレン)、FOR, FOA(いずれもフタムラ化学株式会社製、ポリプロピレン)、ボニールRX(興人フィルム&ケミカルズ株式会社製、ナイロン)、エンブレムONBC(ユニチカ株式会社製、ナイロン)等が挙げられる。
電子写真法における、定着時の温度は、好ましくは80℃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180℃以下、より好ましくは160℃以下、更に好ましくは150℃以下である。
前述の電子写真法により得られる印刷物は、印刷画像部を形成するトナーとプラスチックフィルム(特にPPフィルム)との定着性に優れた効果を発揮する。
本発明の印刷方法は、前述のトナーを用いて、電子写真法によりプラスチックフィルムへ印刷する。
印刷機としては、公知の電子写真法による印刷機が用いられる。
プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ナイロンフィルム等が挙げられる。これらの中でも、これまでの技術では十分に定着できなかったポリプロピレンフィルムに対して非常に有効である。
なお上記プラスチックフィルムは、コロナ処理されたフィルムを用いてもよい。
プラスチックフィルムの市販品としては、例えば、ルミラーT60(東レ株式会社製、ポリエチレンテレフタレート)、PVC80B P(リンテック株式会社製、塩化ビニル)、DGS-210WH(ローランドディージー株式会社製、塩化ビニル)、透明塩ビRE-137(株式会社ミマキエンジニアリング製、塩化ビニル)、カイナスKEE70CA(リンテック株式会社製、ポリエチレン)、ユポSG90 PAT1(リンテック株式会社製、ポリプロピレン)、FOR, FOA(いずれもフタムラ化学株式会社製、ポリプロピレン)、ボニールRX(興人フィルム&ケミカルズ株式会社製、ナイロン)、エンブレムONBC(ユニチカ株式会社製、ナイロン)等が挙げられる。
電子写真法における、定着時の温度は、好ましくは80℃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180℃以下、より好ましくは160℃以下、更に好ましくは150℃以下である。
前述の電子写真法により得られる印刷物は、印刷画像部を形成するトナーとプラスチックフィルム(特にPPフィルム)との定着性に優れた効果を発揮する。
前述した実施形態に関し、本明細書は更に以下の結着樹脂組成物、結着樹脂組成物を含む静電荷像現像トナー、それを用いた印刷方法、及びその印刷物等を開示する。以下、「含有する」及び「含む」は、「から成る」と置き換え可能であるものとする。
<1>ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有し、
前記ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーを含み、
下記方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)が20nm以上400nm以下であり、
方法2により得られる大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下であり、
前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、
前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下である、静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。
<1>ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有し、
前記ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーを含み、
下記方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)が20nm以上400nm以下であり、
方法2により得られる大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下であり、
前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、
前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下である、静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。
<2>小粒径成分の溶融吸熱量が、好ましくは3.5J/g以上、より好ましくは4.0J/g以上、更に好ましくは4.5J/g以上であり、そして、好ましくは9.5J/g以下、より好ましくは9.0J/g以下、更に好ましくは8.0J/g以下、更に好ましくは7.0J/g以下、更に好ましくは6.5J/g以下である、<1>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<3>小粒径成分の含有率が、大粒径成分及び小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上、好ましくは75質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下、好ましくは100質量%未満、より好ましくは99質量%以下である、<1>又は<2>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<3>小粒径成分の含有率が、大粒径成分及び小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上、好ましくは75質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下、好ましくは100質量%未満、より好ましくは99質量%以下である、<1>又は<2>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<4>炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーが、好ましくはポリプロピレン骨格又はポリエチレン骨格を有するポリマーであり、より好ましくはポリプロピレン骨格を有するポリマーであり、より好ましくはポリプロピレンである、<1>~<3>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<5>結着樹脂組成物中のポリオレフィン粒子の含有量が、ポリエステル系樹脂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3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、より好ましくは7質量部以上であり、そして、好ましくは60質量部以下、より好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下、より好ましくは25質量部以下、より好ましくは15質量部以下である、<1>~<4>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<5>結着樹脂組成物中のポリオレフィン粒子の含有量が、ポリエステル系樹脂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3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、より好ましくは7質量部以上であり、そして、好ましくは60質量部以下、より好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下、より好ましくは25質量部以下、より好ましくは15質量部以下である、<1>~<4>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<6>ポリエステル系樹脂が、ポリエステル部位よりなるポリエステル樹脂である、<1>~<5>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<7>ポリエステル系樹脂が、ポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系樹脂セグメント(B)とを含む複合樹脂である、<1>~<5>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<8>ビニル系樹脂セグメント(B)が、好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位を含み、より好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位とスチレン系化合物由来の構成単位とを含む、<7>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<9>ビニル系モノマーの脂肪族炭化水素基の炭素数が、好ましくは7以上、より好ましくは8以上であり、好ましくは10以上、より好ましくは11以上、より好ましくは13以上、より好ましくは15以上、より好ましくは17以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは20以下、より好ましくは19以下である、<8>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<10>ビニル系樹脂セグメント(B)中の、炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位の含有量が、好ましくは8質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下である、<9>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<11>複合樹脂が、更に、ポリエステル系樹脂セグメント(A)及びビニル系樹脂セグメント(B)のモノマーの両方に反応する両反応性モノマー由来の構成単位を含む、<7>~<10>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<12>両反応性モノマー由来の構成単位の含有モル数が、複合樹脂中のビニル系モノマー由来の構成単位の質量に対して、好ましくは0.001mol/g以上、より好ましくは0.005mol/g以上、より好ましくは0.007mol/g以上、より好ましくは0.009mol/g以上であり、そして、好ましくは0.10mol/g以下、より好ましくは0.05mol/g以下、より好ましくは0.03mol/g以下である、<11>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<7>ポリエステル系樹脂が、ポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系樹脂セグメント(B)とを含む複合樹脂である、<1>~<5>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<8>ビニル系樹脂セグメント(B)が、好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位を含み、より好ましくは炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位とスチレン系化合物由来の構成単位とを含む、<7>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<9>ビニル系モノマーの脂肪族炭化水素基の炭素数が、好ましくは7以上、より好ましくは8以上であり、好ましくは10以上、より好ましくは11以上、より好ましくは13以上、より好ましくは15以上、より好ましくは17以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは20以下、より好ましくは19以下である、<8>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<10>ビニル系樹脂セグメント(B)中の、炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位の含有量が、好ましくは8質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下である、<9>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<11>複合樹脂が、更に、ポリエステル系樹脂セグメント(A)及びビニル系樹脂セグメント(B)のモノマーの両方に反応する両反応性モノマー由来の構成単位を含む、<7>~<10>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<12>両反応性モノマー由来の構成単位の含有モル数が、複合樹脂中のビニル系モノマー由来の構成単位の質量に対して、好ましくは0.001mol/g以上、より好ましくは0.005mol/g以上、より好ましくは0.007mol/g以上、より好ましくは0.009mol/g以上であり、そして、好ましくは0.10mol/g以下、より好ましくは0.05mol/g以下、より好ましくは0.03mol/g以下である、<11>に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
<13><1>~<12>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物をトナーの結着樹脂中、20質量%以上100質量%以下含む、静電荷像現像トナー。
<14>結着樹脂組成物の含有量が、トナーの結着樹脂中、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下である、<13>に記載の静電荷像現像トナー。
<15>離型剤を、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上、更に好ましくは1.5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8質量部以下、更に好ましくは7質量部以下含む、<13>又は<14>に記載の静電荷像現像トナー。
<14>結着樹脂組成物の含有量が、トナーの結着樹脂中、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下である、<13>に記載の静電荷像現像トナー。
<15>離型剤を、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上、更に好ましくは1.5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8質量部以下、更に好ましくは7質量部以下含む、<13>又は<14>に記載の静電荷像現像トナー。
<16><1>~<12>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物の、プラスチックフィルム用、好ましくはポリプロピレンフィルム印刷用、静電荷像現像トナーの製造のための使用。
<17><1>~<12>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物の、電子写真法によるプラスチックフィルムへの、好ましくはポリプロピレンフィルムへの、印刷への使用。
<18><13>~<15>のいずれかに記載の静電荷像現像トナーの、電子写真法によるプラスチックフィルムへの、好ましくはポリプロピレンフィルムへの、印刷への使用。
<19><13>~<15>のいずれかに記載の静電荷像現像トナーを用いて、電子写真法によりプラスチックフィルムへ、好ましくはポリプロピレンフィルムへ、印刷する、印刷方法。
<20><19>に記載の方法により得られる、印刷物。
<17><1>~<12>のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物の、電子写真法によるプラスチックフィルムへの、好ましくはポリプロピレンフィルムへの、印刷への使用。
<18><13>~<15>のいずれかに記載の静電荷像現像トナーの、電子写真法によるプラスチックフィルムへの、好ましくはポリプロピレンフィルムへの、印刷への使用。
<19><13>~<15>のいずれかに記載の静電荷像現像トナーを用いて、電子写真法によりプラスチックフィルムへ、好ましくはポリプロピレンフィルムへ、印刷する、印刷方法。
<20><19>に記載の方法により得られる、印刷物。
[測定方法及び評価方法]
各性状等については次の方法により測定及び評価した。
各性状等については次の方法により測定及び評価した。
〔ポリオレフィンの融点(Mp)〕
示差走査熱量計「DSC210」(セイコーインスツル株式会社製)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/minで昇温した。融解熱の最大ピーク温度を融点とする。
示差走査熱量計「DSC210」(セイコーインスツル株式会社製)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/minで昇温した。融解熱の最大ピーク温度を融点とする。
〔ポリオレフィンの酸価及び水酸基価〕
JIS K 0070の方法に基づき測定する。但し、測定溶媒のみJIS K 0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、クロロホルムに変更する。
JIS K 0070の方法に基づき測定する。但し、測定溶媒のみJIS K 0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、クロロホルムに変更する。
〔結着樹脂、及び結着樹脂組成物(ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有する組成物)の酸価〕
JIS K 0070の方法に基づき測定する。但し、測定溶媒のみJIS K 0070の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))に変更する。
JIS K 0070の方法に基づき測定する。但し、測定溶媒のみJIS K 0070の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))に変更する。
〔結着樹脂、及び結着樹脂組成物(ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有する組成物)の軟化点及びガラス転移温度〕
(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℃/min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する。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する。
(2)吸熱の最高ピーク温度
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℃/minで0℃まで冷却した試料をそのまま1分間保持し、その後、昇温速度10℃/minで180℃まで昇温しながら測定する。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の最高ピーク温度とする。
(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℃/minで0℃まで冷却する。次に昇温速度10℃/minで150℃まで昇温しながら測定する。吸熱の最高ピーク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する。
(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℃/min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する。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する。
(2)吸熱の最高ピーク温度
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℃/minで0℃まで冷却した試料をそのまま1分間保持し、その後、昇温速度10℃/minで180℃まで昇温しながら測定する。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の最高ピーク温度とする。
(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℃/minで0℃まで冷却する。次に昇温速度10℃/minで150℃まで昇温しながら測定する。吸熱の最高ピーク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する。
〔トナーの体積中位粒径(D50)〕
トナーの体積中位粒径(D50)は以下の方法で測定する。
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:50μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王株式会社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)5%電解液
分散条件:分散液5mLに測定試料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、さらに、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件:ビーカーに電解液100mLと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、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)を求める。
トナーの体積中位粒径(D50)は以下の方法で測定する。
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:50μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王株式会社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)5%電解液
分散条件:分散液5mLに測定試料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、さらに、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件:ビーカーに電解液100mLと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、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)を求める。
〔結着樹脂粒子、着色剤粒子、荷電制御剤粒子の体積中位粒径(D50)〕
結着樹脂粒子、着色剤粒子、荷電制御剤粒子の体積中位粒径(D50)は以下の方法で測定する。
(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)を測定する。
結着樹脂粒子、着色剤粒子、荷電制御剤粒子の体積中位粒径(D50)は以下の方法で測定する。
(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)を測定する。
〔着色剤分散液、荷電制御剤分散液、結着樹脂組成物の水系分散体の固形分濃度〕
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%)を測定する。固形分は下記式に従って算出する。
固形分濃度(質量%)=100-試料の水分(質量%)
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%)を測定する。固形分は下記式に従って算出する。
固形分濃度(質量%)=100-試料の水分(質量%)
〔溶融吸熱量の測定〕
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、まずポリオレフィン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℃/minで0℃まで冷却する。次に昇温速度10℃/minで150℃まで昇温することで、溶融吸熱ピークからポリオレフィン1g当たりの溶融吸熱量ΔH(J/g)を測定する。
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、まずポリオレフィン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℃/minで0℃まで冷却する。次に昇温速度10℃/minで150℃まで昇温することで、溶融吸熱ピークからポリオレフィン1g当たりの溶融吸熱量ΔH(J/g)を測定する。
〔ポリオレフィン粒子径等の測定〕
マルエム スクリュー管No7に、結着樹脂組成物1gとメチルエチルケトン30gを入れて、撹拌機「ミックスローターバリアブルVMR-5R」(アズワン株式会社製)にて室温(25℃)で、1時間撹拌し、樹脂成分を溶解させ、分散液Hを得る。
撹拌後24時間静置したところ、ポリオレフィンの大粒径成分は沈殿する。パスツールピペットにて上澄み液として分散液S(透明部分)を速やかに全量採取し、分散液Sについて以下の条件で動的散乱法により体積中位粒径(D50)を求め、ポリオレフィンの小粒径成分の動的光散乱法による体積中位粒径(D50)とする。加えて、沈殿成分をメチルエチルケトン10mLにて2度洗浄した後、固形分を取り出し、質量を測定し、大粒径成分の質量(Mb)とする。残った沈殿に対して再度メチルエチルケトン30gを加え、以下の条件で動的散乱法により体積中位粒径(D50)を測定し、ポリオレフィン粒子の大粒径成分の動的光散乱法による体積中位粒径(D50)とする。その後さらに24時間静置した後、うわずみを速やかに取り去り、沈殿物のみを乾燥後、上記方法にて溶融吸熱量を測定する。
<動的散乱法の測定条件>
固形分濃度:0.1質量%
測定温度:25℃
媒質:メチルエチルケトン
測定用セル:Glass Cuvette
装置:動的光散乱型粒径測定機「ZETASIZER NANOZS」(マルバーン社製)
レーザー仕様:He-Ne, 4 mW, 633 nm
検出光学系:NIBS, 173℃
測定回数:10回
等温化時間:5分
解析ソフト:Zeta Sizer Software 6.2
解析方法:General Purpose Mode(キュムラント法)
マルエム スクリュー管No7に、結着樹脂組成物1gとメチルエチルケトン30gを入れて、撹拌機「ミックスローターバリアブルVMR-5R」(アズワン株式会社製)にて室温(25℃)で、1時間撹拌し、樹脂成分を溶解させ、分散液Hを得る。
撹拌後24時間静置したところ、ポリオレフィンの大粒径成分は沈殿する。パスツールピペットにて上澄み液として分散液S(透明部分)を速やかに全量採取し、分散液Sについて以下の条件で動的散乱法により体積中位粒径(D50)を求め、ポリオレフィンの小粒径成分の動的光散乱法による体積中位粒径(D50)とする。加えて、沈殿成分をメチルエチルケトン10mLにて2度洗浄した後、固形分を取り出し、質量を測定し、大粒径成分の質量(Mb)とする。残った沈殿に対して再度メチルエチルケトン30gを加え、以下の条件で動的散乱法により体積中位粒径(D50)を測定し、ポリオレフィン粒子の大粒径成分の動的光散乱法による体積中位粒径(D50)とする。その後さらに24時間静置した後、うわずみを速やかに取り去り、沈殿物のみを乾燥後、上記方法にて溶融吸熱量を測定する。
<動的散乱法の測定条件>
固形分濃度:0.1質量%
測定温度:25℃
媒質:メチルエチルケトン
測定用セル:Glass Cuvette
装置:動的光散乱型粒径測定機「ZETASIZER NANOZS」(マルバーン社製)
レーザー仕様:He-Ne, 4 mW, 633 nm
検出光学系:NIBS, 173℃
測定回数:10回
等温化時間:5分
解析ソフト:Zeta Sizer Software 6.2
解析方法:General Purpose Mode(キュムラント法)
続いて、上記分散液Sについて、高速遠心分離機「3K30C」(ドイツ、SIGMA社製)を用い、以下の条件にてポリオレフィン粒子とポリエステル系樹脂の分離を行う。
温度:25℃
サンプルの重量:20 g
ロータ:12158-H
サンプルセル:Nalgene社Centrifuge Ware 3119-0030
サンプル量:20 g
回転数:20000rpm
RCF(相対遠心加速度):3.5×104 G
時間:5時間
沈殿成分をメチルエチルケトン10mLにて2度洗浄した後、固形分を取り出し、質量を測定し、ポリオレフィン粒子の小粒径成分の質量(Ms)とする。得られたポリオレフィン粒子の小粒径成分について、上記方法にて溶融吸熱量を測定する。
ポリオレフィン粒子の大粒径成分の含有率=[大粒径成分の質量(Mb)/(大粒径成分の質量(Mb)+小粒径成分の質量(Ms))]×100
ポリオレフィン粒子の小粒径成分の含有率=[小粒径成分の質量(Ms)/(大粒径成分の質量(Mb)+小粒径成分の質量(Ms))]×100
温度:25℃
サンプルの重量:20 g
ロータ:12158-H
サンプルセル:Nalgene社Centrifuge Ware 3119-0030
サンプル量:20 g
回転数:20000rpm
RCF(相対遠心加速度):3.5×104 G
時間:5時間
沈殿成分をメチルエチルケトン10mLにて2度洗浄した後、固形分を取り出し、質量を測定し、ポリオレフィン粒子の小粒径成分の質量(Ms)とする。得られたポリオレフィン粒子の小粒径成分について、上記方法にて溶融吸熱量を測定する。
ポリオレフィン粒子の大粒径成分の含有率=[大粒径成分の質量(Mb)/(大粒径成分の質量(Mb)+小粒径成分の質量(Ms))]×100
ポリオレフィン粒子の小粒径成分の含有率=[小粒径成分の質量(Ms)/(大粒径成分の質量(Mb)+小粒径成分の質量(Ms))]×100
〔PPフィルム定着〕
複写機「AR-505」(シャープ株式会社製)にトナーを実装し、未定着で画像出しを行う(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm2)。前記複写機の定着機にて、140℃、200mm/secの条件で印字媒体に未定着画像を定着させる。なお、印字媒体にポリプロピレンフィルム「OPU-0」(三井化学東セロ株式会社製)を用いる。
得られた定着画像を、500gの荷重をかけた底面が15mm×7.5mmの砂消しゴムで5往復こすり、こする前後の光学反射密度を分光色差計「NF777CE」(日本電色工業株式会社製)で測定し、下記の擦り残存率で評価する。
擦り残存率(%)=(こすり後の反射濃度/こすり前の反射濃度)×100
複写機「AR-505」(シャープ株式会社製)にトナーを実装し、未定着で画像出しを行う(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm2)。前記複写機の定着機にて、140℃、200mm/secの条件で印字媒体に未定着画像を定着させる。なお、印字媒体にポリプロピレンフィルム「OPU-0」(三井化学東セロ株式会社製)を用いる。
得られた定着画像を、500gの荷重をかけた底面が15mm×7.5mmの砂消しゴムで5往復こすり、こする前後の光学反射密度を分光色差計「NF777CE」(日本電色工業株式会社製)で測定し、下記の擦り残存率で評価する。
擦り残存率(%)=(こすり後の反射濃度/こすり前の反射濃度)×100
〔紙定着〕
複写機「AR-505」(シャープ株式会社製)にトナーを実装し、未定着で画像出しを行う(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm2)。前記複写機の定着機にて、140℃、200mm/secの条件で印字媒体に未定着画像を定着させる。なお、印字媒体にコート紙「J COAT」(富士ゼロックス株式会社製、坪量:95g/m2、紙厚:97μm)を用いる。得られた定着画像を、500gの荷重をかけた底面が15mm×7.5mmの砂消しゴムで5往復こすり、こする前後の光学反射密度を分光色差計「NF777CE」(日本電色工業株式会社製)で測定し、下記の擦り残存率で評価する。
擦り残存率(%)=(こすり後の反射濃度/こすり前の反射濃度)×100
複写機「AR-505」(シャープ株式会社製)にトナーを実装し、未定着で画像出しを行う(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm2)。前記複写機の定着機にて、140℃、200mm/secの条件で印字媒体に未定着画像を定着させる。なお、印字媒体にコート紙「J COAT」(富士ゼロックス株式会社製、坪量:95g/m2、紙厚:97μm)を用いる。得られた定着画像を、500gの荷重をかけた底面が15mm×7.5mmの砂消しゴムで5往復こすり、こする前後の光学反射密度を分光色差計「NF777CE」(日本電色工業株式会社製)で測定し、下記の擦り残存率で評価する。
擦り残存率(%)=(こすり後の反射濃度/こすり前の反射濃度)×100
〔非オフセット域〕
複写機「AR-505」(シャープ株式会社製)にトナーを実装し、未定着で画像出しを行う(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm2)。前記複写機の定着機(定着速度200mm/sec)を用い、定着ローラーの温度を90℃から240℃へと5℃ずつ順次上昇させながら、各温度で前記未定着状態の印刷物の定着試験を行う。
各定着後画像についてオフセットの発生を確認し、オフセット発生しない温度幅を非オフセット域とする。
複写機「AR-505」(シャープ株式会社製)にトナーを実装し、未定着で画像出しを行う(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm2)。前記複写機の定着機(定着速度200mm/sec)を用い、定着ローラーの温度を90℃から240℃へと5℃ずつ順次上昇させながら、各温度で前記未定着状態の印刷物の定着試験を行う。
各定着後画像についてオフセットの発生を確認し、オフセット発生しない温度幅を非オフセット域とする。
[結着樹脂組成物の製造]
〔非晶質複合樹脂を含有する結着樹脂組成物の製造〕
製造例A~Q(結着樹脂組成物A~Q)
表1に示す、コハク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、ポリオレフィン、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー、脱水管及び窒素導入管を装備した10リットル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、235℃まで2時間かけて昇温を行った。その後、235℃にて10時間重縮合反応後、8kPaの減圧下で1時間反応させた。その後、160℃に冷却後、表に示すビニル系樹脂の原料モノマー、両反応性モノマー及びラジカル重合開始剤の混合溶液を1時間かけて滴下した。その後、30分間160℃に保持して付加重合反応させた後、200℃まで1時間かけて昇温し、さらに8kPaの減圧下で1時間反応させた。その後190℃に冷却した後、コハク酸、トリメリット酸無水物を入れ、210℃まで3時間かけて昇温し、210℃、40kPaにて表に記載の軟化点に達するまで反応を行って、非晶質複合樹脂を含有する結着樹脂組成物A~Qを得た。
〔非晶質複合樹脂を含有する結着樹脂組成物の製造〕
製造例A~Q(結着樹脂組成物A~Q)
表1に示す、コハク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、ポリオレフィン、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー、脱水管及び窒素導入管を装備した10リットル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、235℃まで2時間かけて昇温を行った。その後、235℃にて10時間重縮合反応後、8kPaの減圧下で1時間反応させた。その後、160℃に冷却後、表に示すビニル系樹脂の原料モノマー、両反応性モノマー及びラジカル重合開始剤の混合溶液を1時間かけて滴下した。その後、30分間160℃に保持して付加重合反応させた後、200℃まで1時間かけて昇温し、さらに8kPaの減圧下で1時間反応させた。その後190℃に冷却した後、コハク酸、トリメリット酸無水物を入れ、210℃まで3時間かけて昇温し、210℃、40kPaにて表に記載の軟化点に達するまで反応を行って、非晶質複合樹脂を含有する結着樹脂組成物A~Qを得た。
表1中各種注釈は以下のとおりである。
*1:BPA-POはビスフェノールAのポリオキシプロピレン(2.2)付加物を意味する。BPA-EOはビスフェノールAのポリオキシエチレン(2.2)付加物を意味する。
*2:原料モノマー(A)のアルコール成分を100モル部としたときの、原料モノマー(A)及び両反応性モノマーを構成する各モノマーのモル部を意味する。
*3:原料モノマー(B)の総量中における、原料モノマー(B)を構成する各モノマーの含有量(質量%)を意味する。
*4:ポリエステル系樹脂100質量部に対するポリオレフィン粒子の含有量(質量部)
*5:原料モノマー(B)中の炭素数6~22のアルキル基を有する(メタ)アクリレートアルキルエステルの含有量(質量%)を意味する。
表中で示した各種ワックスの詳細は以下のとおりである。
NP055:ポリプロピレンワックス「NP055」(三井化学株式会社製、粘度平均分子量(Mp)7300,融点136℃)
NP105:ポリプロピレンワックス「NP105」(三井化学株式会社製、粘度平均分子量(Mp)11000,融点140℃)
H105:ポリエチレンワックス「H105」(株式会社加藤洋行製、粘度平均分子量(Mp)1300、114℃)
*1:BPA-POはビスフェノールAのポリオキシプロピレン(2.2)付加物を意味する。BPA-EOはビスフェノールAのポリオキシエチレン(2.2)付加物を意味する。
*2:原料モノマー(A)のアルコール成分を100モル部としたときの、原料モノマー(A)及び両反応性モノマーを構成する各モノマーのモル部を意味する。
*3:原料モノマー(B)の総量中における、原料モノマー(B)を構成する各モノマーの含有量(質量%)を意味する。
*4:ポリエステル系樹脂100質量部に対するポリオレフィン粒子の含有量(質量部)
*5:原料モノマー(B)中の炭素数6~22のアルキル基を有する(メタ)アクリレートアルキルエステルの含有量(質量%)を意味する。
表中で示した各種ワックスの詳細は以下のとおりである。
NP055:ポリプロピレンワックス「NP055」(三井化学株式会社製、粘度平均分子量(Mp)7300,融点136℃)
NP105:ポリプロピレンワックス「NP105」(三井化学株式会社製、粘度平均分子量(Mp)11000,融点140℃)
H105:ポリエチレンワックス「H105」(株式会社加藤洋行製、粘度平均分子量(Mp)1300、114℃)
製造例a1~a3(樹脂a1~a3)
表に示す、アジピ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、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II) 40gを、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー、脱水管及び窒素導入管を装備した10リットル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、235℃まで2時間かけて昇温を行った。その後、235℃にて10時間重縮合反応後、8kPaの減圧下で1時間反応させた。その後200℃に冷却した後、アジピン酸、トリメリット酸無水物を入れ、常圧にて2時間反応させた後、8kPaにて表に記載の軟化点に達するまで反応を行って、非晶質樹脂a1~a3を得た。
表に示す、アジピ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、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II) 40gを、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー、脱水管及び窒素導入管を装備した10リットル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、235℃まで2時間かけて昇温を行った。その後、235℃にて10時間重縮合反応後、8kPaの減圧下で1時間反応させた。その後200℃に冷却した後、アジピン酸、トリメリット酸無水物を入れ、常圧にて2時間反応させた後、8kPaにて表に記載の軟化点に達するまで反応を行って、非晶質樹脂a1~a3を得た。
表2中各種注釈は以下のとおりである。
*1:BPA-POはビスフェノールAのポリオキシプロピレン(2.2)付加物を意味する。BPA-EOはビスフェノールAのポリオキシエチレン(2.2)付加物を意味する。
*2:原料モノマー(A)のアルコール成分を100モル部としたときの、原料モノマー(A)及び両反応性モノマーを構成する各モノマーのモル部を意味する。
*1:BPA-POはビスフェノールAのポリオキシプロピレン(2.2)付加物を意味する。BPA-EOはビスフェノールAのポリオキシエチレン(2.2)付加物を意味する。
*2:原料モノマー(A)のアルコール成分を100モル部としたときの、原料モノマー(A)及び両反応性モノマーを構成する各モノマーのモル部を意味する。
[離型剤分散液の調製]
パラフィンワックス「HNP9」(日本精蝋株式会社製)50g、カチオン性界面活性剤「サニゾールB50」(花王株式会社製、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド、固形分50質量%)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、離型剤微粒子を含有する離型剤分散液を得た。パラフィンワックスの体積中位粒径(D50)は550nmであり、固形分濃度は22質量%であった。
パラフィンワックス「HNP9」(日本精蝋株式会社製)50g、カチオン性界面活性剤「サニゾールB50」(花王株式会社製、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド、固形分50質量%)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、離型剤微粒子を含有する離型剤分散液を得た。パラフィンワックスの体積中位粒径(D50)は550nmであり、固形分濃度は22質量%であった。
[着色剤分散液の製造]
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」(ポリオキシエチレンラウリルエーテル、花王株式会社製)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10分間分散させて、着色剤微粒子を含有する着色剤分散液を得た。着色剤微粒子の体積中位粒径(D50)は120nmであり、固形分濃度は22質量%であった。
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」(ポリオキシエチレンラウリルエーテル、花王株式会社製)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10分間分散させて、着色剤微粒子を含有する着色剤分散液を得た。着色剤微粒子の体積中位粒径(D50)は120nmであり、固形分濃度は22質量%であった。
[荷電制御剤分散液の製造]
荷電制御剤としてサリチル酸系化合物「ボントロンE-84」(オリヱント化学工業株式会社製)50g、非イオン性界面活性剤として「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10分間分散させて、荷電制御剤微粒子を含有する荷電制御剤分散液を得た。荷電制御剤微粒子の体積中位粒径(D50)は400nmであり、固形分濃度は22質量%であった。
荷電制御剤としてサリチル酸系化合物「ボントロンE-84」(オリヱント化学工業株式会社製)50g、非イオン性界面活性剤として「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10分間分散させて、荷電制御剤微粒子を含有する荷電制御剤分散液を得た。荷電制御剤微粒子の体積中位粒径(D50)は400nmであり、固形分濃度は22質量%であった。
[水系分散液の製造]
(結着樹脂粒子の水系分散液A-1の製造)
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3L容の容器に、樹脂A 150g、酢酸エチル75gを仕込み、70℃にて2時間かけて溶解させた。得られた溶液に、20質量%アンモニア水溶液(pKa:9.3)を、樹脂の酸に対する塩基性物質の当量比0.40になるように添加して、30分撹拌した。
70℃に保持したまま、280r/min(周速88m/min)で撹拌しながら、イオン交換水675gを77分かけて添加し、転相乳化した。継続して70℃に保持したまま、酢酸エチルを減圧下で留去した。その後、280r/min(周速88m/min)の撹拌を行いながら水系分散体を30℃に冷却した後、アニオン性界面活性剤「エマールE27C」(花王株式会社製)を16.7g混合した。その後分散液の固形分濃度を測定し、20質量%になるようにイオン交換水を加えることにより、水性媒体中に結着樹脂組成物粒子が分散してなる水系分散液A-1を得た。得られた分散液の平均粒径は190nmであった。
(結着樹脂粒子の水系分散液A-1の製造)
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3L容の容器に、樹脂A 150g、酢酸エチル75gを仕込み、70℃にて2時間かけて溶解させた。得られた溶液に、20質量%アンモニア水溶液(pKa:9.3)を、樹脂の酸に対する塩基性物質の当量比0.40になるように添加して、30分撹拌した。
70℃に保持したまま、280r/min(周速88m/min)で撹拌しながら、イオン交換水675gを77分かけて添加し、転相乳化した。継続して70℃に保持したまま、酢酸エチルを減圧下で留去した。その後、280r/min(周速88m/min)の撹拌を行いながら水系分散体を30℃に冷却した後、アニオン性界面活性剤「エマールE27C」(花王株式会社製)を16.7g混合した。その後分散液の固形分濃度を測定し、20質量%になるようにイオン交換水を加えることにより、水性媒体中に結着樹脂組成物粒子が分散してなる水系分散液A-1を得た。得られた分散液の平均粒径は190nmであった。
(水系分散液a3-1の製造)
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3L容の容器に、樹脂a3 150g、酢酸エチル75gを仕込み、70℃にて2時間かけて溶解させた。得られた溶液に、20質量%アンモニア水溶液(pKa:9.3)を、樹脂の酸に対する塩基性物質の当量比0.40になるように添加して、30分撹拌した。
70℃に保持したまま、280r/min(周速88m/min)で撹拌しながら、イオン交換水675gを77分かけて添加し、転相乳化した。継続して70℃に保持したまま、酢酸エチルを減圧下で留去した。その後、280r/min(周速88m/min)の撹拌を行いながら水系分散体を30℃に冷却した後、アニオン性界面活性剤「エマールE27C」(花王株式会社製)を16.7g混合した。その後分散液の固形分濃度を測定し、20質量%になるようにイオン交換水を加えることにより、水性媒体中に結着樹脂組成物粒子が分散してなる水系分散液a3-1を得た。得られた分散液の平均粒径は140nmであった。
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3L容の容器に、樹脂a3 150g、酢酸エチル75gを仕込み、70℃にて2時間かけて溶解させた。得られた溶液に、20質量%アンモニア水溶液(pKa:9.3)を、樹脂の酸に対する塩基性物質の当量比0.40になるように添加して、30分撹拌した。
70℃に保持したまま、280r/min(周速88m/min)で撹拌しながら、イオン交換水675gを77分かけて添加し、転相乳化した。継続して70℃に保持したまま、酢酸エチルを減圧下で留去した。その後、280r/min(周速88m/min)の撹拌を行いながら水系分散体を30℃に冷却した後、アニオン性界面活性剤「エマールE27C」(花王株式会社製)を16.7g混合した。その後分散液の固形分濃度を測定し、20質量%になるようにイオン交換水を加えることにより、水性媒体中に結着樹脂組成物粒子が分散してなる水系分散液a3-1を得た。得られた分散液の平均粒径は140nmであった。
[静電荷像現像用トナーの製造]
溶融混練法:実施例1~17及び比較例1~5
表3に示す結着樹脂を100質量部、負帯電性荷電制御剤「ボントロン E-84」(オリヱント化学工業株式会社製)0.5質量部、銅フタロシアニン顔料「ECB-301」(大日精化工業株式会社製)4質量部、ワックス(表に記載)を添加し、ヘンシェルミキサーで5分混合した後、同方向回転二軸押出し機を用い、スクリュー回転速度200r/min、スクリュー内の加熱温度90℃で溶融混練した。得られた溶融混練物を冷却、粗粉砕した後、ジェットミルにて粉砕し、分級して、表に示す体積中位粒径(D50)を有するトナー母粒子を得た。
溶融混練法:実施例1~17及び比較例1~5
表3に示す結着樹脂を100質量部、負帯電性荷電制御剤「ボントロン E-84」(オリヱント化学工業株式会社製)0.5質量部、銅フタロシアニン顔料「ECB-301」(大日精化工業株式会社製)4質量部、ワックス(表に記載)を添加し、ヘンシェルミキサーで5分混合した後、同方向回転二軸押出し機を用い、スクリュー回転速度200r/min、スクリュー内の加熱温度90℃で溶融混練した。得られた溶融混練物を冷却、粗粉砕した後、ジェットミルにて粉砕し、分級して、表に示す体積中位粒径(D50)を有するトナー母粒子を得た。
得られたトナー母粒子100質量部に、疎水性シリカ「NAX-50」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤:HMDS、平均粒子径:30nm)1.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合することにより、トナーを得た。各種評価を行った結果を表3に示す。
乳化凝集法:実施例18
水系分散液A-1を180g、水系分散液a3-1を120g、着色剤分散液8g、離型剤分散液10g、荷電制御剤分散液2g、及び脱イオン水52gを3L容の容器に入れ、アンカー型の撹拌機で100r/min(周速31m/min)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40℃まで昇温した。体積中位粒径(D50)が6.5μmになるまで40℃で保持した。4時間たった時点で体積中位粒径(D50)が6.5μmに達した。
その後、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45℃まで昇温した時点から1時間45℃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150μm)の金網でろ過した後、吸引ろ過を行い、洗浄、乾燥工程を経てトナー母粒子を得た。
水系分散液A-1を180g、水系分散液a3-1を120g、着色剤分散液8g、離型剤分散液10g、荷電制御剤分散液2g、及び脱イオン水52gを3L容の容器に入れ、アンカー型の撹拌機で100r/min(周速31m/min)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40℃まで昇温した。体積中位粒径(D50)が6.5μmになるまで40℃で保持した。4時間たった時点で体積中位粒径(D50)が6.5μmに達した。
その後、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45℃まで昇温した時点から1時間45℃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150μm)の金網でろ過した後、吸引ろ過を行い、洗浄、乾燥工程を経てトナー母粒子を得た。
得られたトナー母粒子100質量部に、疎水性シリカ「NAX-50」(日本アエロジル株式会社製、疎水化処理剤:HMDS、平均粒子径:30nm)1.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合することにより、トナーを得た。各種評価を行った結果を表3に示す。
表3中各種略語は以下のとおりである。
*1:トナー中の結着樹脂100質量部に対する配合量(質量部)
WEP-9:合成エステルワックス(日油株式会社製、融点:72℃)
カルナバ:カルナウバワックス (商品名:カルナウバワックス C1、株式会社加藤洋行製、融点:83℃)
HNP-9:パラフィンワックス(商品名:HNP-9、日本精蝋株式会社製、融点:75℃)
*1:トナー中の結着樹脂100質量部に対する配合量(質量部)
WEP-9:合成エステルワックス(日油株式会社製、融点:72℃)
カルナバ:カルナウバワックス (商品名:カルナウバワックス C1、株式会社加藤洋行製、融点:83℃)
HNP-9:パラフィンワックス(商品名:HNP-9、日本精蝋株式会社製、融点:75℃)
以上のとおり、実施例及び比較例の対比から、結着樹脂組成物中に含まれるポリオレフィン粒子に関して、小粒径成分の含有率が大粒径成分及び小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下であることで、紙への定着性、及びPPフィルムへの定着性に優れるトナーを得られることがわかる。
Claims (10)
- ポリエステル系樹脂とポリオレフィン粒子とを含有し、
前記ポリオレフィン粒子は、炭素数2以上3以下のオレフィン重合体骨格を有するポリマーを含み、
下記方法1及び方法2により得られる小粒径成分の分散液Sを用いて、動的光散乱法により測定して得られる、小粒径成分の体積中位粒径(D50)が20nm以上400nm以下であり、
下記方法2により得られる大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、0質量%以上30質量%以下であり、
前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上100質量%以下であり、且つ、
前記小粒径成分の溶融吸熱量が3J/g以上10J/g以下である、静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
方法1:結着樹脂組成物1質量部とメチルエチルケトン30質量部とを、1時間撹拌し分散液Hを得る。
方法2:方法1により得られた分散液Hを前記撹拌後24時間静置し大粒径成分を沈降させ、上澄み液を分離し小粒径成分の分散液Sを得る。 - 前記ポリオレフィン粒子の含有量が、ポリエステル系樹脂100質量部に対して、3質量部以上30質量部以下である、請求項1に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
- 前記大粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、1質量%以上30質量%以下であり、
前記小粒径成分の含有率が、前記大粒径成分及び前記小粒径成分の合計量に対して、70質量%以上99質量%以下であり、
前記大粒径成分の溶融吸熱量が40J/g以上150J/g以下である、請求項1又は2に記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。 - ポリエステル系樹脂が、ポリエステル系樹脂セグメント(A)とビニル系モノマー由来の構成単位を含むビニル系樹脂セグメント(B)と両反応性モノマー由来の構成単位と含む複合樹脂を含有し、
前記両反応性モノマー由来の構成単位の含有モル数が、複合樹脂中のビニル系モノマー由来の構成単位の質量に対して、0.001mol/g以上0.10mol/g以下である、請求項1~3のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。 - 前記ビニル系樹脂セグメント(B)が8質量%以上70質量%以下の炭素数6以上22以下の脂肪族炭化水素基を有するビニル系モノマー由来の構成単位を含む、請求項1~4のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物。
- 請求項1~5のいずれかに記載の静電荷像現像トナー用結着樹脂組成物を、結着樹脂中20質量%以上100質量%以下、融点60℃以上100℃以下の離型剤を結着樹脂100質量部に対して1.0質量部以上10質量部以下、含有する静電荷像現像トナー。
- 溶融混練法による粉砕トナーである、請求項6に記載の静電荷像現像トナー。
- 請求項6又は7に記載の静電荷像現像トナーを用いて、電子写真法によりプラスチックフィルムへ印刷する、印刷方法。
- プラスチックフィルムが、ポリプロピレンフィルムである、請求項8に記載の印刷方法。
- 請求項8又は9に記載の方法により得られる、印刷物。
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Citations (7)
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---|---|---|---|---|
JPH05197190A (ja) * | 1991-10-05 | 1993-08-06 | Kao Corp | 画像形成方法 |
JP2003149851A (ja) * | 2001-11-12 | 2003-05-21 | Sharp Corp | 静電潜像現像用トナー |
JP2005182041A (ja) * | 2003-12-23 | 2005-07-07 | Xerox Corp | トナー組成物及びその製造方法 |
JP2008158276A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Ricoh Co Ltd | 非磁性一成分現像用トナーとその製造方法、現像剤、及び画像形成方法 |
JP2009003024A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Ricoh Co Ltd | トナー及びその製造方法 |
JP2009139844A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Kao Corp | トナー用結着樹脂の製造方法 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05197190A (ja) * | 1991-10-05 | 1993-08-06 | Kao Corp | 画像形成方法 |
JP2003149851A (ja) * | 2001-11-12 | 2003-05-21 | Sharp Corp | 静電潜像現像用トナー |
JP2005182041A (ja) * | 2003-12-23 | 2005-07-07 | Xerox Corp | トナー組成物及びその製造方法 |
JP2008158276A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Ricoh Co Ltd | 非磁性一成分現像用トナーとその製造方法、現像剤、及び画像形成方法 |
JP2009003024A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Ricoh Co Ltd | トナー及びその製造方法 |
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