JP6628405B2 - 液体現像剤 - Google Patents
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Description
〔1〕 酸価が3mgKOH/g以上80mgKOH/g以下のポリエステル樹脂Pと顔料とを含有するトナー粒子が分散剤の存在下で、絶縁性液体中に分散してなる液体現像剤であって、前記分散剤が、塩基性官能基を有するモノマーとシリコーン鎖を有するモノマーとを含むモノマーが重合してなる共重合体Cを含有し、該シリコーン鎖を有するモノマーの重量平均分子量が1,000以上10,000以下であり、該共重合体Cの重量平均分子量が10,000以上80,000以下であり、前記塩基性官能基を有するモノマーと前記シリコーン鎖を有するモノマーの質量比(塩基性官能基を有するモノマー/シリコーン鎖を有するモノマー)が3/97以上50/50以下である、液体現像剤、並びに
〔2〕 工程1:少なくとも、酸価が3mgKOH/g以上80mgKOH/g以下のポリエステル樹脂Pと顔料とを溶融混練し、得られた混練物を、粉砕して、トナー粒子を得る工程、及び
工程2:工程1で得られたトナー粒子を、分散剤の存在下で、絶縁性液体中に分散させる工程
を含む、液体現像剤の製造方法であって、前記分散剤が、塩基性官能基を有するモノマーとシリコーン鎖を有するモノマーとを含むモノマーが重合してなる共重合体Cを含有し、該シリコーン鎖を有するモノマーの重量平均分子量が1,000以上10,000以下であり、該共重合体Cの重量平均分子量が10,000以上80,000以下であり、前記塩基性官能基を有するモノマーと前記シリコーン鎖を有するモノマーの質量比(塩基性官能基を有するモノマー/シリコーン鎖を有するモノマー)が3/97以上50/50以下である、液体現像剤の製造方法
に関する。
即ち、前記分散剤中の塩基性官能基がポリエステル樹脂Pのカルボキシ基と適度な親和性を有することで、分散剤が前記トナー粒子に適度に吸着していると考えられている。また、前記分散剤中のシリコーン鎖が絶縁性液体と適度な親和性を有することで、該トナー粒子が、分散剤を介して、絶縁性液体中に分散されていると考えられる。その結果、本発明の液体現像剤は低粘度でありながら、粉砕性、低温定着性、及び耐擦過性に優れると考えられる。
本発明の液体現像剤が低粘度であるのは、トナー粒子に吸着した共重合体Cのシリコーン鎖同士が立体反発することによるものであると考えられる。
また、粉砕性が向上するのは、粉砕により生じたトナー粒子の新たな界面に存在するポリエステル樹脂Pのカルボキシ基と、該カルボキシ基と親和性の高い共重合体Cの塩基性官能基とが結合することで、共重合体Cが素早く吸着し、再凝集を抑制できるためと考えられる。
さらに、低温定着性が向上するのは、定着時の熱により、トナー粒子から共重合体Cが脱離するとともに、絶縁性液体が気化することで、トナー粒子同士が、ポリエステル樹脂Pを介して、容易に、凝集、融着するためと考えられる。
また、耐擦過性に優れるのは、定着時に画像表面にブリードアウトしたシリコーン鎖を有する共重合体Cが、画像表面上に広がるためと考えられる。
CH2=C(R3)COYR4NR1R2 (I)
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1以上4以下の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を示し、それらは互いに結合して環構造を形成していてもよく、R3は、水素原子又はメチル基を示し、R4は、炭素数2以上4以下の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示し、Yは−O−又は−NH−を示す)
で表されるアミノ基を有するモノマー、又はこのモノマーの酸中和物もしくは4級アンモニウム塩が好ましい。上記の酸中和物を得るための好ましい酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、ギ酸、マレイン酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、アジピン酸、スルファミン酸、トルエンスルホン酸、乳酸、ピロリドン-2-カルボン酸、コハク酸等が挙げられる。上記第4級アンモニウム塩を得るための好ましい4級化剤としては、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル、ヨウ化メチル等のハロゲン化アルキル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジ-n-プロピル等の一般的なアルキル化剤が挙げられる。
R4としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられ、エチレン基が好ましい。
R5〜R11は、各々独立に、炭素数1以上10以下のアルキル基、フェニル基又は炭素数7以上16以下のアラルキル基、炭素数1以上10以下のアルコキシ基を示す。R5〜R11としては、炭素数1以上3以下のアルキル基、炭素数1以上3以下のアルコキシ基が好ましく、メチル基がより好ましい。
Vは、−COO−、−COO(CH2)m−、−OCO−、−OCO(CH2)m−、−(CH2)k−OCO−、−(CH2)k−COO−、−O−、−CONHCOO−、−CONHCO−、−CONH(CH2)m−、−SO2−、−CO−、−CONZ2−、−SO2NZ2−又はフェニレン基を示す。ここで、Z2は、水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基、mは1以上10以下の整数、kは1以上3以下の整数を示す。Vは、好ましくは、−COO−又は−COO(CH2)m−を示す。
W1は、単結合、又は−C(Z3)(Z4)−、−(CH=CH)−、シクロヘキシレン基、フェニレン基、−O−、−S−、−C(=O)−、−N(Z5)−、−COO−、−SO2−、−CON(Z5)−、−SO2N(Z5)−、−NHCOO−、−NHCONH−又は−Si(Z5)(Z6)−等の原子団から選ばれた単独の連結基もしくは任意の組合せで構成された連結基を示す。ここで、Z3及びZ4は、各々、水素原子、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、シアノ基又はヒドロキシル基、Z5及びZ6は、前記Z2と同じ。W1としては、−C(Z3)(Z4)−又は−O−が好ましい。
nは、5以上、好ましくは10以上、より好ましくは30以上、さらに好ましくは40以上であり、130以下、好ましくは100以下、より好ましくは80以下の整数を示す。〕
で表されるシリコーン系マクロモノマーが好ましい。
で表されるシリコーン系マクロモノマーが好ましく挙げられる。
(1) アニオン重合又はカチオン重合によって得られるリビングポリマーの末端に種々の試薬を反応させてマクロマーにするイオン重合法による方法、
(2) 分子中に、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基等の反応性基を含有した重合開始剤及び/又は連鎖移動剤を用いて、ラジカル重合して得られる末端反応性基結合のオリゴマーと種々の試薬を反応させてマクロマーにするラジカル重合法による方法、
(3) 重付加又は重縮合反応により得られたオリゴマーに前記ラジカル重合法と同様にして、重合性二重結合基を導入する重付加縮合法による方法
等が挙げられる。
工程1:少なくとも、ポリエステル樹脂Pと顔料とを溶融混練し、得られた混練物を、粉砕して、トナー粒子を得る工程、及び
工程2:工程1で得られたトナー粒子を、分散剤の存在下で、絶縁性液体中に分散させる工程
を含む方法により製造することが好ましい。
工程2−2:工程2−1で得られたトナー粒子分散液を湿式粉砕し、液体現像剤を得る工程
また、本発明の液体現像剤中、共重合体Cの含有量は、液体現像剤中のトナー粒子の分散安定性を向上させ、その低粘度化と耐擦過性の観点から、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.2質量%以上、さらに好ましくは0.3質量%以上であり、そして、液体現像剤の低温定着性を向上させる観点から、好ましくは8質量%以下、より好ましくは6質量%以下、さらに好ましくは4質量%以下である。
<3> ポリエステル樹脂Pが、脂肪族ジオールを含むアルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合して得られた樹脂である、前記<1>又は<2>記載の液体現像剤。
<4> 脂肪族ジオールが、第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールを含む、前記<3>記載の液体現像剤。
<5> ポリエステル樹脂Pが、アルコール成分と芳香族ジカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分とを重縮合して得られた樹脂である、前記<1>〜<4>いずれか記載の液体現像剤。
<6> ポリエステル樹脂Pが、第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールを含むアルコール成分と芳香族ジカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分とを重縮合して得られた樹脂である、前記<1>〜<5>いずれか記載の液体現像剤。
<7> 脂肪族ジオールの炭素数が、2以上、好ましくは3以上であり、そして、6以下、好ましくは4以下である、前記<3>〜<6>いずれか記載の液体現像剤。
<8> 脂肪族ジオールの含有量が、アルコール成分中、50モル%以上、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上であり、100モル%以下、好ましくは実質的に100モル%、より好ましくは100モル%である、前記<3>〜<7>いずれか記載の液体現像剤。
<9> 第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールの含有量が、アルコール成分中、80モル%以上、好ましくは90モル%以上、より好ましくは95モル%以上であり、100モル%以下、好ましくは実質的に100モル%、より好ましくは100モル%である、前記<4>〜<8>いずれか記載の液体現像剤。
<10> 芳香族ジカルボン酸化合物の含有量が、カルボン酸成分中、80モル%以上、好ましくは90モル%以上、より好ましくは95モル%以上であり、100モル%以下、好ましくは実質的に100モル%、より好ましくは100モル%である、前記<5>〜<9>いずれか記載の液体現像剤。
<11> ポリエステル樹脂Pがポリエステルユニットを含む樹脂であり、該ポリエステルユニットの含有量が、ポリエステル樹脂中、好ましくは60質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上であり、好ましくは100質量%以下、より好ましくは100質量%である、前記<1>〜<10>いずれか記載の液体現像剤。
<12> ポリエステル樹脂Pの軟化点が、75℃以上、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上であり、そして、120℃以下、好ましくは110℃以下である、前記<1>〜<11>いずれか記載の液体現像剤。
<13> ポリエステル樹脂Pのガラス転移温度が、40℃以上、好ましくは43℃以上、より好ましくは45℃以上であり、そして、70℃以下、好ましくは68℃以下、より好ましくは66℃以下である、前記<1>〜<12>いずれか記載の液体現像剤。
<14> 顔料の含有量が、ポリエステル樹脂P 100質量部に対して、100質量部以下、好ましくは70質量部以下、より好ましくは50質量部以下、さらに好ましくは25質量部以下であり、そして、5質量部以上、好ましくは10質量部以上、より好ましくは15質量部以上である、前記<1>〜<13>いずれか記載の液体現像剤。
<15> 塩基性官能基が、アミノ基、好ましくは3級アミノ基である、前記<1>〜<14>いずれか記載の液体現像剤。
<16> 塩基性官能基を有するモノマーが、式(I)で表されるアミノ基を有するモノマー、又はこのモノマーの酸中和物もしくは4級アンモニウム塩を含む、前記<1>〜<15>いずれか記載の液体現像剤。
<17> 式(I)で表されるアミノ基を有するモノマーが、ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル及び/又はジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリルアミドである、前記<16>記載の液体現像剤。
<18> ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステルが、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジイソプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジイソブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、及びジt−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる一種以上である、前記<17>記載の液体現像剤。
<19> ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリルアミドが、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジイソプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジブチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジイソブチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、及びジt−ブチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれる一種以上である、前記<17>又は<18>記載の液体現像剤。
<20> シリコーン鎖を有するモノマーが、式(II)で表されるシリコーン系マクロモノマーを含む、前記<1>〜<19>いずれか記載の液体現像剤。
<21> 式(II)で表されるシリコーン系マクロモノマーが、式(IIa)で表されるシリコーン系マクロモノマーである、前記<1>〜<20>いずれか記載の液体現像剤。
<22> シリコーン鎖を有するモノマーの重量平均分子量が、1500以上、好ましくは2000以上、より好ましくは3000以上、さらに好ましくは4000以上であり、そして、8000以下、好ましくは6000以下である、前記<1>〜<21>いずれか記載の液体現像剤。
<23> 塩基性官能基を有するモノマーとシリコーン鎖を有するモノマーの質量比(塩基性官能基を有するモノマー/シリコーン鎖を有するモノマー)が、5/95以上、好ましくは10/90以上であり、そして、40/60以下、好ましくは30/70以下、より好ましくは20/80以下である、前記<1>〜<22>いずれか記載の液体現像剤。
<24> 共重合体Cの重量平均分子量が、60,000以下、好ましくは55,000以下、より好ましくは50,000以下であり、そして、15,000以上、好ましくは18,000以上、より好ましくは30,000以上である、前記<1>〜<23>いずれか記載の液体現像剤。
<25> ポリエステル樹脂Pのカルボキシ基と共重合体Cの塩基性官能基とのモル比(ポリエステル樹脂Pのカルボキシ基/共重合体Cの塩基性官能基)が、0.5以上、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは1.7以上であり、そして、30以下、好ましくは25以下、より好ましくは20以下、さらに好ましくは15以下、さらに好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下である、前記<1>〜<24>いずれか記載の液体現像剤。
<26> 共重合体Cの含有量が、ポリエステル樹脂P 100質量部に対して、1質量部以上、好ましくは2質量部以上、より好ましくは3質量部以上、さらに好ましくは4質量部以上であり、そして、25質量部以下、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下、さらに好ましくは8質量部以下である、前記<1>〜<25>いずれか記載の液体現像剤。
<27> 共重合体Cの含有量が、分散剤中、50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上であり、100質量%以下、好ましくは実質的に100質量%、より好ましくは100質量%である、前記<1>〜<26>いずれか記載の液体現像剤。
<28> 絶縁性液体が、炭化水素系溶媒及びポリシロキサンからなる群から選ばれる1種以上、好ましくは炭化水素系溶媒、より好ましくは脂肪族炭化水素、さらに好ましくはパラフィン系炭化水素及び/又は炭素数12以上18以下のオレフィン、さらに好ましくはパラフィン系炭化水素を含む、前記<1>〜<27>いずれか記載の液体現像剤。
<29> 炭化水素系溶媒、好ましくは脂肪族炭化水素の含有量が、絶縁性液体中、60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、さらに好ましくは95質量%以上であり、100質量%以下、好ましくは実質的に100質量%、より好ましくは100質量%である、前記<28>記載の液体現像剤。
<30> 液体現像剤中のポリエステル樹脂Pの含有量は、3質量%以上、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上であり、そして、40質量%以下、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である、前記<1>〜<29>いずれか記載の液体現像剤。
<31> 液体現像剤中、顔料の含有量が、1質量%以上、好ましくは1.5質量%以上、より好ましくは2質量%以上であり、そして、10質量%以下、好ましくは8質量%以下、より好ましくは6質量%以下である、前記<1>〜<30>いずれか記載の液体現像剤。
<32> 液体現像剤中、分散剤の含有量が、0.05質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、さらに好ましくは0.3質量%以上であり、そして、8質量%以下、好ましくは6質量%以下、より好ましくは4質量%以下である、前記<1>〜<31>いずれか記載の液体現像剤。
<33> 液体現像剤中、共重合体Cの含有量が、0.05質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、さらに好ましくは0.3質量%以上であり、そして、8質量%以下、好ましくは6質量%以下、より好ましくは4質量%以下である、前記<1>〜<32>いずれか記載の液体現像剤。
<34> 絶縁性液体の25℃における粘度が、100mPa・s以下、好ましくは50mPa・s以下、より好ましくは20mPa・s以下、さらに好ましくは10mPa・s以下、さらに好ましくは5mPa・s以下であり、そして、1mPa・s以上、好ましくは1.5mPa・s以上である、前記<1>〜<33>いずれか記載の液体現像剤。
<35> 液体現像剤の25℃における粘度が、40mPa・s以下、好ましくは30mPa・s以下、より好ましくは25mPa・s以下、さらに好ましくは20mPa・s以下であり、そして、3mPa・s以上、好ましくは5mPa・s以上、より好ましくは7mPa・s以上、さらに好ましくは9mPa・s以上である、前記<1>〜<34>いずれか記載の液体現像剤。
<36> 液体現像剤の導電率が、1.0×10-13S/m以上、好ましくは5.0×10-13S/m以上、より好ましくは1.0×10-12S/m以上であり、そして、1.0×10-10S/m以下、好ましくは5.0×10-11S/m以下、より好ましくは1.0×10-11S/m以下である、前記<1>〜<35>いずれか記載の液体現像剤。
<37> 工程1:少なくとも、酸価が3mgKOH/g以上80mgKOH/g以下のポリエステル樹脂Pと顔料とを溶融混練し、得られた混練物を、粉砕して、トナー粒子を得る工程、及び
工程2:工程1で得られたトナー粒子を、分散剤の存在下で、絶縁性液体中に分散させる工程
を含む、液体現像剤の製造方法であって、前記分散剤が、塩基性官能基を有するモノマーとシリコーン鎖を有するモノマーとを含むモノマーが重合してなる共重合体Cを含有し、該シリコーン鎖を有するモノマーの重量平均分子量が1,000以上10,000以下であり、該共重合体Cの重量平均分子量が10,000以上80,000以下であり、前記塩基性官能基を有するモノマーと前記シリコーン鎖を有するモノマーの質量比(塩基性官能基を有するモノマー/シリコーン鎖を有するモノマー)が3/97以上50/50以下である、液体現像剤の製造方法。
<38> 工程1における溶融混練を、オープンロール型混練機を用いて行う、前記<37>記載の液体現像剤の製造方法。
<39> 工程2が、
工程2−1:工程1で得られたトナー粒子に分散剤を加え、絶縁性液体中に分散させ、トナー粒子分散液を得る工程、及び
工程2−2:工程2−1で得られたトナー粒子分散液を湿式粉砕し、液体現像剤を得る工程
を含む、前記<37>又は<38>記載の液体現像剤の製造方法。
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。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。
示差走査熱量計「Q20」(TA instruments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。次に試料を昇温速度10℃/minで昇温し、吸熱ピークを測定する。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。
JIS K0070の方法に基づき測定する。ただし、測定溶媒のみJIS K0070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。
以下の方法により、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、重量平均分子量(Mw)を求める。
(1) 試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mLになるように、シリコーン鎖を有するモノマー又は共重合体Cをテトラヒドロフランに溶解させた。次いで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター「FP-200」(住友電気工業社製)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とした。
(2) 分子量分布測定
下記の測定装置と分析カラムを用い、溶離液としてテトラヒドロフランを、毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに試料溶液100μLを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレン(東ソー社製のA-500(5.0×102)、A-1000(1.01×103)、A-2500(2.63×103)、A-5000(5.97×103)、F-1(1.02×104)、F-2(1.81×104)、F-4(3.97×104)、F-10(9.64×104)、F-20(1.90×105)、F-40(4.27×105)、F-80(7.06×105)、F-128(1.09×106))を標準試料として作成したものを用いる。括弧内は分子量を示す。
測定装置:HLC-8220GPC(東ソー社製)
分析カラム:GMHXL+G3000HXL(東ソー社製)
下記式より、樹脂のカルボキシ基のモル数[X]及び分散剤の塩基性官能基のモル数[Y]をそれぞれ算出し、両者の比[X/Y]を算出する。
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株式会社製)
アパチャー径:100μm
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株式会社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター株式会社製)
分散液:電解液にエマルゲン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(グリフィン):13.6)を溶解して5質量%に調整したもの
分散条件:前記分散液5mLに測定試料10mgを添加し、超音波分散機(機械名:(株)エスエヌディー社製US-1、出力:80W)にて1分間分散させ、その後、前記電解液25mLを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製する。
測定条件:前記電解液100mLに、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度となるように、前記試料分散液を加え、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。
絶縁性液体25gを40mL容のガラス製サンプル管「スクリューNo.7」(マルエム社製)に入れ、非水系導電率計「DT-700」(Dispersion Technology社製)を用いて、電極を絶縁性液体に浸し、20回測定を行って平均値を算出し、導電率を測定する。数値が小さいほど高抵抗であることを示す。
6mL容のガラス製サンプル管「スクリューNo.2」(マルエム社製)に測定液を4〜5mL入れ、回転振動式粘度計「ビスコメイトVM-10A-L」(セコニック社製)を用いて、25℃にて粘度を測定する。
試料10質量部をヘキサン90質量部で希釈し、遠心分離装置「H-201F」(コクサン社製)を用いて、回転数25000r/minにて、20分間回転させる。静置後、上澄み液をデカンテーションにて除去した後、90質量部のヘキサンで希釈し、同様の条件で再び遠心分離を行う。上澄み液をデカンテーションにて除去した後、下層を真空乾燥機にて0.5kPa、40℃にて8時間乾燥させ、以下の式より固形分濃度を計算する。
レーザー回折/散乱式粒径測定装置「マスターサイザー2000」(マルバーン社製)を用いて、測定用セルにアイソパーL(エクソンモービル社製、イソパラフィン、25℃における粘度1mPa・s)を加え、散乱強度が5〜15%になる濃度で、粒子屈折率1.58(虚数部0.1)、分散媒屈折率1.42の条件にて、体積中位粒径(D50)を測定する。
表1に示す原料モノマーPと、エステル化触媒(2-エチルヘキサン酸錫(II))50gを、窒素導入管、98℃の熱水を通した分留管を装備した脱水管、攪拌機及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、180℃まで昇温した。その後、210℃まで5時間かけて昇温を行い、反応率が90%に達するまで反応させ、さらに8.3kPaにて反応を行い、目的の軟化点に達した時点で反応を終了し、表1に示す物性を有するポリエステル樹脂を得た。なお、反応率とは、生成反応水量(mol)/理論生成水量(mol)×100の値をいう。
キシレン1567gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5L容の四つ口フラスコに入れ、130℃に昇温した。表1に示す原料モノマーS及び重合開始剤(ジブチルパーオキサイド)193gの混合液を130℃で攪拌しながら1.5時間かけて滴下し、さらに1.5時間同温度を保持して付加重合反応を行った。160℃に昇温し、1時間反応を行った後、200℃に昇温し、1時間保持してキシレンを除去した。さらに8.3kPaにて残りのキシレンを除去し、表1に示す物性を有するスチレンアクリル樹脂を得た。
表1に示す原料モノマーPと、エステル化触媒(2-エチルヘキサン酸錫(II))50gを、窒素導入管、脱水管、攪拌機及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、235℃で反応を行い、反応率が90%に達するまで反応させ、さらに8.3kPaにて反応を行い、目的の軟化点に達した時点で反応を終了し、表1に示す物性を有するポリエステル樹脂を得た。なお、反応率とは、生成反応水量(mol)/理論生成水量(mol)×100の値をいう。
表2に示す溶媒を、冷却管、窒素導入管、撹拌機及び熱電対を装備した2L容の四つ口フラスコに入れ、窒素ガスで反応容器内を置換した。反応容器内を80℃に加温して、表2に示す原料モノマーと、重合開始剤の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、80℃でさらに3時間反応させた。80℃で溶媒を留去し、表2に示す物性を有する分散剤を得た。
表2に示す溶媒を、冷却管、窒素導入管、撹拌機及び熱電対を装備した2L容の四つ口フラスコに入れ、窒素ガスで反応容器内を置換した。反応容器内を110℃に加温して、表2に示す原料モノマーと、重合開始剤の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、110℃でさらに3時間反応させた。110℃で溶媒を留去し、表2に示す物性を有する分散剤を得た。
表4〜6に示す樹脂 85質量部及び顔料「ECB-301」(大日精化社製、フタロシアニンブルー15:3)15質量部を、予め20L容のヘンシェルミキサーを使用し、1500r/min(21.6m/sec)で3分間攪拌混合後、以下に示す条件で溶融混練した。
連続式二本オープンロール型混練機「ニーデックス」(三井鉱山社製、ロール外径:14cm、有効ロール長:55cm)を使用した。連続式二本オープンロール型混練機の運転条件は、高回転側ロール(フロントロール)回転速度75r/min(周速度32.4m/min)、低回転側ロール(バックロール)回転速度35r/min(周速度15.0m/min)、混練物供給口側端部のロール間隙0.1mmであった。ロール内の加熱媒体温度及び冷却媒体温度は、高回転側ロールの原料投入側が90℃及び混練物排出側が85℃であり、低回転側ロールの原料投入側が35℃及び混練物排出側が35℃であった。また、原料混合物の上記混練機への供給速度は10kg/h、上記混練機中の平均滞留時間は約3分間であった。
液体現像剤中のトナー粒子の体積中位粒径(D50)、即ち液体現像剤の製造過程において、4時間湿式粉砕した後のトナー粒子の体積中位粒径(D50)の値から粉砕性を評価した。結果を表4〜6に示す。体積中位粒径が小さいほど粉砕性、即ち分散剤の分散性能に優れることを示す。その値は、3.3μm以下が好ましく、3.0μm以下がより好ましく、2.5μm以下がさらに好ましい。
液体現像剤を白紙「OK金藤」(王子製紙社製、坪量:84.9g/m2、紙厚:75μm)に滴下し、ワイヤーバーにより乾燥後重量が1.2g/m2になるように薄膜を作製した。
得られた定着画像にメンディングテープ「Scotchメンディングテープ810」(3M社製、幅18mm)を貼り付け、500gの荷重がかかるようにローラーでテープに圧力をかけた後、テープを剥離した。テープ剥離前と剥離後の画像濃度を、色彩計「GretagMacbeth Spectroeye」(グレタグ社製)にて測定した。画像印字部は各3点測定し、その平均値を画像濃度として算出した。剥離後の画像濃度/剥離前の画像濃度×100の値から定着率(%)を算出し、定着率が90%以上の温度を最低定着温度として定着性を評価した。結果を表4〜6に示す。最低定着温度が低いほど定着性に優れることを示し、その温度は、120℃以下が好ましく、110℃以下がより好ましく、105℃以下がさらに好ましい。
底面が20mm×20mmの500gの重りに、白紙「OK金藤」(王子製紙社製、坪量:84.9g/m2、紙厚:75μm)を巻きつけ、試験例2において最低定着温度で定着された印字物の上に、紙同士が擦れるように置き、10cmの幅を10往復させた。その後、重りから紙を剥がし、擦れた部分の画像濃度3点の平均値をDaとし、擦れていない部分の画像濃度3点の平均値をDbとし、その差ΔD(Db−Da)を算出した。結果を表4〜6に示す。ΔDが小さいほど、耐紙擦り性、即ち耐擦過性に優れることを示す。その値は、0.50以下が好ましく、0.30以下がより好ましく、0.10以下がさらに好ましい。
液体現像剤25gを40mL容のガラス製サンプル管「スクリューNo.7」(マルエム社製)に入れ、非水系導電率計「DT-700」(Dispersion Technology社製)を用いて、電極を液体現像剤に浸し、20回測定を行って平均値を算出し、導電率を測定した。結果を表4〜6に示す。数値が小さいほど高抵抗であることを示す。
実施例3、4、15、比較例3、4の対比において、分散剤の重量平均分子量が49000である実施例3が、低温定着性及び耐擦過性により優れており、分散剤の重量平均分子量が20000である実施例4が、より低粘度であり、かつ粉砕性に優れていることがわかる。
実施例4〜6、比較例5の対比において、シリコーン鎖を有するモノマー/塩基性官能基を有するモノマー(質量比)が84/16である実施例4が、より低粘度であり、かつ粉砕性、低温定着性、及び耐擦過性に優れていることがわかる。
実施例3、7〜9、比較例6の対比において、ポリエステル樹脂の酸価が10mgKOH/gである実施例3が、より低粘度であり、かつ低温定着性、粉砕性、及び耐擦過性に優れていることがわかる。
実施例3、10の対比において、ポリエステル樹脂のアルコール成分が第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールを80モル%以上含有する実施例3が、より低粘度であり、かつ粉砕性及び耐擦過性に優れていることがわかる。
実施例3、11〜14を比較すると、分散剤の量がポリエステル樹脂100質量部に対して5.89質量部である実施例11が、低粘度、粉砕性、低温定着性、及び耐擦過性のバランスにより優れていることがわかる。
実施例3、18の対比において、ポリエステル樹脂のカルボン酸成分が芳香族ジカルボン酸化合物を80モル%以上含有する実施例3が、粉砕性により優れていることがわかる。
実施例3、16、17の対比において、絶縁性液体がパラフィン系炭化水素である実施例3が低温定着性、低粘度、粉砕性、及び耐擦過性のバランスにより優れていることがわかる。
実施例3、19を比較すると、アルコール成分における第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールの含有量が多い方が、より低粘度であり、かつ低温定着性、粉砕性、及び耐擦過性に優れていることがわかる。
Claims (10)
- 酸価が3mgKOH/g以上80mgKOH/g以下のポリエステル樹脂Pと顔料とを含有するトナー粒子が分散剤の存在下で、絶縁性液体中に分散してなる液体現像剤であって、前記分散剤が、塩基性官能基を有するモノマーとシリコーン鎖を有するモノマーとを含むモノマーが重合してなる共重合体Cを含有し、該シリコーン鎖を有するモノマーの重量平均分子量が1,000以上10,000以下であり、該共重合体Cの重量平均分子量が10,000以上80,000以下であり、前記塩基性官能基を有するモノマーと前記シリコーン鎖を有するモノマーの質量比(塩基性官能基を有するモノマー/シリコーン鎖を有するモノマー)が10/90以上50/50以下であり、前記絶縁性液体の25℃における粘度が1mPa・s以上10mPa・s以下であり、固形分濃度が25質量%である場合の液体現像剤の25℃における粘度が3mPa・s以上40mPa・s以下である、液体現像剤。
- 共重合体Cの含有量が、ポリエステル樹脂P 100質量部に対して、1質量部以上25質量部以下である、請求項1記載の液体現像剤。
- ポリエステル樹脂Pが、第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールを80モル%以上含むアルコール成分とカルボン酸成分とを重縮合して得られた樹脂である、請求項1又は2記載の液体現像剤。
- ポリエステル樹脂Pが、アルコール成分と芳香族ジカルボン酸化合物を80モル%以上含むカルボン酸成分とを重縮合して得られた樹脂である、請求項1又は2記載の液体現像剤。
- ポリエステル樹脂Pが、第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールを80モル%以上含むアルコール成分と芳香族ジカルボン酸化合物を80モル%以上含むカルボン酸成分とを重縮合して得られた樹脂である、請求項1〜4いずれか記載の液体現像剤。
- ポリエステル樹脂Pのカルボキシ基と共重合体Cの塩基性官能基とのモル比(ポリエステル樹脂Pのカルボキシ基/共重合体Cの塩基性官能基)が、0.5以上30以下である、請求項1〜5いずれか記載の液体現像剤。
- ポリエステル樹脂Pが、ポリエステルユニットを60質量%以上含む樹脂である、請求項1〜6いずれか記載の液体現像剤。
- 絶縁性液体が、炭化水素系溶媒を含む、請求項1〜7いずれか記載の液体現像剤。
- 工程1:少なくとも、酸価が3mgKOH/g以上80mgKOH/g以下のポリエステル樹脂Pと顔料とを溶融混練し、得られた混練物を、粉砕して、トナー粒子を得る工程、及び
工程2:工程1で得られたトナー粒子を、分散剤の存在下で、絶縁性液体中に分散させる工程
を含む、液体現像剤の製造方法であって、前記分散剤が、塩基性官能基を有するモノマーとシリコーン鎖を有するモノマーとを含むモノマーが重合してなる共重合体Cを含有し、該シリコーン鎖を有するモノマーの重量平均分子量が1,000以上10,000以下であり、該共重合体Cの重量平均分子量が10,000以上80,000以下であり、前記塩基性官能基を有するモノマーと前記シリコーン鎖を有するモノマーの質量比(塩基性官能基を有するモノマー/シリコーン鎖を有するモノマー)が10/90以上50/50以下であり、前記絶縁性液体の量の25℃における粘度が1mPa・s以上10mPa・s以下であり、固形分濃度が25質量%である場合の液体現像剤の25℃における粘度が3mPa・s以上40mPa・s以下である、液体現像剤の製造方法。 - 工程1における溶融混練を、オープンロール型混練機を用いて行う、請求項9記載の製造方法。
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