JPS6345100B2 - - Google Patents
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- JPS6345100B2 JPS6345100B2 JP54161213A JP16121379A JPS6345100B2 JP S6345100 B2 JPS6345100 B2 JP S6345100B2 JP 54161213 A JP54161213 A JP 54161213A JP 16121379 A JP16121379 A JP 16121379A JP S6345100 B2 JPS6345100 B2 JP S6345100B2
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- toner
- weight
- pressure
- polyethylene
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Description
本発明は電子写真、印写技術等に用いるトナー
に関し、特に圧力により定着され得る新規な圧力
定着性トナーに関する。
従来、電子写真法としては米国特許第2297691
号明細書、特公昭42−23910号公報及び特公昭43
−24748号公報等に記載されている如く、多数の
方法が知られているが、一般には光導電性物質を
利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像
を形成し、次いで該潜像をトナーを用い現像し、
必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写し
た後、加熱、圧力或いは溶剤蒸気などにより定着
し複写物を得るものである。
また、電気的潜像をトナーを用いて可視化する
方法も種々知られている。
例えば米国特許第2874063号明細書に記載され
ている磁気ブラシ法、同2618552号明細書に記載
されているカスケード現像法、同2221776号明細
書に記載されている粉末雲法、特開昭54−42141
号明細書に記載されているジヤンピング現像法及
びフアーブラシ現像法、液体現像法等多数の現像
法が知られている。これらの現像法などに用いら
れるトナーとしては、従来、天然或いは合成樹脂
中に染料、顔料を分散させた微粉末が使用されて
いる。更に、第3物質を種々の目的で添加した現
像微粉末を使用することも知られている。例えば
特公昭54−16219号明細書に記載されている如く
である。
現像されたトナー画像は、必要に応じて紙など
の転写材に転写され定着される。
トナー画像の定着方法としては、トナーをヒー
ター或いは熱ローラーなどにより加熱熔融して支
持体に融着固化させる方法、有機溶剤によりトナ
ーのバインダー樹脂を軟化或いは溶解し支持体に
定着する方法、加圧によりトナーを支持体に定着
する方法などが知られている。
トナーを加圧により定着する方法は米国特許第
3269626号明細書、特公昭46−15876号公報などに
記載されており、省エネルギー、無公害、複写機
の電源を入れれば待時間なしで複写が行えるこ
と、コピーの焼け焦げの危険もないこと、高速定
着が可能なこと及び定着装置が簡単であることな
ど利点が多い。
しかし、トナーの定着性、加圧ローラーへのオ
フセツト現像など問題点もあり、加圧定着性の改
善の為に種々の研究開発が行われている。例えば
特公昭44−9880号公報には脂肪族成分と熱可塑性
樹脂を含む圧力定着トナーが記載されており、特
開昭48−75032号、同48−78931号、同49−17739
号、同52−108134号などには核に軟質物質を含ん
だカプセル型の圧力定着トナーが記載されてお
り、また特開昭48−75033号には粘り強い重合体
と軟質重合体のブロツク共重合体を用いた圧力定
着トナーが記載されている。
しかし、加圧定着性能が充分であり、製造が容
易であり、加圧ローラーへのオフセツト現象を起
さず、繰り返し使用に対して現像性能、定着性能
が安定しており、キヤリヤー、金属スリーブ、感
光体表面への癒着を起さず、保存中に凝集、ケー
キ化しない保存安定性の良好である実用的な圧力
定着性トナーは得られていない。更に、最近では
トナー中に磁性微粒子を含有せしめてキヤリヤー
粉子を用いない一成分系現像剤で静電潜像を現像
する方法が行われているが、この場合にはトナー
結着樹脂は磁性微粒子との分散性、密着性及びト
ナーの耐衝撃性、流動性などが要求される。この
一成分系現像剤と現像スリーブローラーとの摩擦
帯電によつて現像するときに、衝撃あるいは経時
的使用等により絶縁性物質が分離し、トリボ作用
でスリーブローラーに付着して蓄積されて著しく
耐久性に劣るなど、一成分現像剤は多くの問題点
を残している。この様な問題点は磁気潜像を現像
する磁気トナーの圧力定着に於ても同様である。
従つて本発明の目的は加圧ローラーへのオフセ
ツト現象を従来技術による圧力定着性トナーに比
し極力抑え得る圧力定着性トナーを提供すること
にある。
本発明のもう1つの目的はキヤリア金属スリー
ブ感光体表面等への融着が極力抑制され安定した
繰り返し使用性を備えた圧力定着性トナーを提供
することにある。
本発明のさらにもう1つの目的は保存中の凝集
ケーキ化等が抑制された圧力定着性トナーを提供
することにある。
本発明のさらにもう1つの目的は安定した摩擦
帯電性を備えた圧力定着性トナーを提供すること
にある。
本発明のさらにもう1つの目的は経時変化が抑
制された圧力定着性トナーを提供することにあ
る。
本発明のさらにもう1つの目的は画像性の極め
て良好な圧力定着性トナーを提供することにあ
る。
本発明のさらにもう1つの目的は従来技術によ
る圧力定着性トナーに比しより低い圧力で良好な
加圧定着を可能ならしめる圧力定着性トナーを提
供することにある。
本発明のさらにもう1つの目的は製号が容易で
ある圧力定着性トナーを提供することにある。
本発明のさらにもう1つの目的は通常トナーの
受ける衝撃に対し充分な耐衝撃性を備えた圧力定
着性トナーを提供することにある。
本発明のこれらの目的は数平均分子量Mnが
2000乃至5000、数平均分子量に対する重量平均分
子量Mwの比Mw/Mnが2.8以上であるようなポ
リオレフインの全融解エンタルピーの少なくとも
50%以上が110℃以上にあり且つ全融解エンタル
ピー量の少なくとも30%以上が120℃以上にある
ポリオレフインを含有せしめたトナーにより達成
される。
現在までのところ圧力定着機構についての知見
はそれ程に多くは知られていないのが現状であ
る。従つていかなる物質が圧力定着性を示すかは
その殆んどを経験に依つていると云つて過言では
ない。本発明者らが本発明に至る間に為した検討
もまた定着機構に関するものではない。本発明者
らは圧力定着性トナーに於いて前述した諸目的に
一貫して語られていることから明らかなように現
像性の改良にその目的の多くが置かれている。
本発明者らは圧力定着性物質として広く知られ
ているポリオレフインについて鋭意検討を進める
一方、現像工程部分で惹起される諸問題、即ち融
着、使用耐久性、凝集、ケーキ化、摩擦帯電性、
そして経時変化といつたこと、及び定着工程で問
題となるオフセツト性についてより多くの知見を
求めた。こうした中でトナーとしての熱的物性の
凝集、ケーキ化、融着、オフセツト及び摩擦帯電
性等に与える影響の考察に於いてトナーの結着樹
脂の安定性が極めて重要な因子となることを予想
するに至つた。結着樹脂の諸物性はトナーが製造
されてから紙等の支持体上に定着されるまでの間
殆んど変化をしないことが必要である。そして結
着樹脂の安定性はその構造因子に大きく依存す
る。不安定な内部構造を持つ樹脂は雰囲気、使用
環境の変化に応じて内部構造に変化を惹起し場合
によつては変化した状態を内部に固定化すること
になる。こういつた点に鑑み総合的にトナーとし
ての自由エネルギーが深くこれらの諸問題と拘つ
ていること、そして、これについて考察を加える
ことが不可欠であると考えるに至つた。トナーが
現像工程その他で安定に挙動するためには、それ
自身の各工程に於ける内部自由エネルギー変化が
小さいことが要求される。特に内部自由エネルギ
ー変化は主としてエントロピー変化分より他の部
分に依ることが望ましい。何故ならエントロピー
は構造エネルギー因子だからである。現像工程で
のトナー挙動は様々のエネルギー収支によつて成
立つている。例えば摩擦によつて帯電を為す系に
於いて、このエネルギーが帯電以外の収支に繰り
入れられることは即ち帯電性の能率に影響するだ
ろうからである。特にこうしたエントロピー部分
としてエネルギーが蓄積されることは凝集性、融
着、経時変化へ大きな影響を及ぼすであろうこと
は想像に難くないにも拘らず熱力学第2法則はこ
の方向を避け得ないものと論じている。本発明者
らはトナーの内部エネルギー変化及び内部エント
ロピー変化を考察するにあたり示差走査熱量計
(D.S.C)を用いて外部熱源に基く内部エネルギ
ー変化の考察のための手段とした。この結果本発
明者らの到達した結論は融解に於ける温度Tm及
び融解エンタルピー△Hmは高い程若しくは大き
い程使用環境に於ける内部エネルギーのうちエン
トロピー項T△Sをより小さいものとすることが
出来、その結果トナーとしての安定性、即ち主と
して現像性により好ましい状態となることが期待
されるというものである。自由エネルギー変化△
Fは使用環境、雰囲気に於ける温度変化△Tが極
めて小さい時
△F=O (1)
であるから
△F=△H+T△S=O (2)
従つて
T=−△H/△S (3)
が導かれる。
トナーの現像工程その他の工程での安定性は系
に於けるエントロピー項T△Sが小さいことが望
ましく、(3)式より△Hに対して△Sは一定の割合
となることがわかる。このことから使用温度付近
に於ける融解エンタルピー△Hは小さいことが必
要となることがわかる。本発明者らは一般的に入
手可能なポリオレフイン及び後に述べる方法で試
作したポリオレフインについての示差走査熱量測
定を行ない常温近傍での△Hを極力低く抑えるた
めにはポリオレフインの全融解エンタルピー量の
50%以上が110℃以上になければならないこと、
さらにより好ましくは30%以上が120℃以上にな
ければならないことを見出した。
さらにこれらを5部のカーボンブラツク(キヤ
ボツト製Regal400R)を常法により加えてトナー
として試作し特に現像工程に於ける特性を調べた
ところ、まさしく全融解エンタルピーの少なくと
も50%以上が110℃以上の範囲内にあるポリオレ
フインは画像性が極めて良好であり摩擦帯電の安
定性も極めて優れていた。加えて凝集性、ケーキ
化などが著しく改善され保存によるトナー物性の
変化は極めて小さいものにすることが出来るよう
になつた。
このトナーは30〜60μの還元鉄粉と混合して市
販の普通紙複写機(キヤノン製、NP−5000)の
現像器に入れ24時間にわたりかくはん用スクリユ
ーとスリーブを回転させてスリーブ等への融着の
程度を調べたが融着は見出されなかつた。同様に
上記のポリオレフインにマグネタイト(戸田工業
製EPT−500)80部を加えて同様にトナーとし、
疎水性コロイド状シリカ(アエロジル製、R−
972)をトナーに対し1.5%添加したものを市販の
普通紙複写機(キヤノン製、NP−200J)の現像
器に入れて24時間にわたりスリーブを回転させた
が融着は見出せなかつた。この実験については第
1表にまとめて提示してある。
The present invention relates to a toner used in electrophotography, printing technology, etc., and more particularly to a new pressure-fixable toner that can be fixed by pressure. Conventionally, as an electrophotographic method, U.S. Patent No. 2297691
Specification of No. 42-23910 and Special Publication No. 1973
Many methods are known, as described in Japanese Patent No. 24748, etc., but in general, a photoconductive substance is used to form an electrical latent image on a photoreceptor by various means, and then the Develop the latent image using toner,
After the toner image is transferred to a transfer material such as paper as necessary, it is fixed by heat, pressure, solvent vapor, etc. to obtain a copy. Various methods are also known for visualizing electrical latent images using toner. For example, the magnetic brush method described in U.S. Pat. No. 2,874,063, the cascade development method described in U.S. Pat. No. 2,618,552, the powder cloud method described in U.S. Pat. No. 2,221,776, and 42141
A large number of development methods are known, such as the jumping development method, the furbrush development method, and the liquid development method described in the patent specification. As toners used in these developing methods, fine powders in which dyes and pigments are dispersed in natural or synthetic resins have conventionally been used. Furthermore, it is also known to use fine developing powder to which a third substance is added for various purposes. For example, it is described in Japanese Patent Publication No. 16219/1983. The developed toner image is transferred and fixed onto a transfer material such as paper, if necessary. Methods for fixing toner images include heating and melting the toner using a heater or heated roller to fuse and solidify it to the support, softening or dissolving the binder resin of the toner with an organic solvent, and fixing it to the support, and applying pressure. A method of fixing toner on a support by using a method is known. The method of fixing toner by applying pressure is based on US Patent No.
It is described in specification No. 3269626, Japanese Patent Publication No. 46-15876, etc., and is energy saving, non-pollution, copying can be done without waiting time when the copier is turned on, there is no risk of burning copies, and high speed. It has many advantages such as being able to be fixed and having a simple fixing device. However, there are problems such as toner fixability and offset development to the pressure roller, and various research and development efforts are being carried out to improve the pressure fixability. For example, Japanese Patent Publication No. 44-9880 describes a pressure fixing toner containing an aliphatic component and a thermoplastic resin;
No. 52-108134 describes a capsule-type pressure fixing toner containing a soft material in the core, and JP-A-48-75033 describes a block copolymer of a tenacious polymer and a soft polymer. Pressure-fixed toners using coalescence have been described. However, it has sufficient pressure fixing performance, is easy to manufacture, does not cause offset phenomenon to the pressure roller, and has stable development performance and fixing performance even after repeated use. A practical pressure-fixable toner that does not adhere to the surface of a photoconductor, does not aggregate or form a cake during storage, and has good storage stability has not been obtained. Furthermore, recently, a method has been used in which electrostatic latent images are developed using a one-component developer that contains magnetic fine particles in the toner and does not use carrier powder, but in this case, the toner binding resin is magnetic. Dispersibility and adhesion with fine particles, impact resistance, and fluidity of the toner are required. During development by frictional charging between this one-component developer and the developing sleeve roller, the insulating material separates due to impact or use over time, adheres to the sleeve roller due to triboelectric action, and accumulates, making it extremely durable. One-component developers still have many problems, such as poor performance. These problems also occur in the pressure fixing of magnetic toner for developing magnetic latent images. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a pressure fixable toner that can suppress the offset phenomenon to a pressure roller as much as possible compared to pressure fixable toners of the prior art. Another object of the present invention is to provide a pressure-fixable toner that is prevented from adhering to the surface of a carrier metal sleeve photoreceptor, etc., and has stable repeatability. Yet another object of the present invention is to provide a pressure fixable toner that is inhibited from forming agglomerated cakes during storage. Yet another object of the present invention is to provide a pressure fixable toner having stable triboelectric charging properties. Yet another object of the present invention is to provide a pressure fixable toner that exhibits suppressed changes over time. Yet another object of the present invention is to provide a pressure fixable toner with extremely good image properties. Yet another object of the present invention is to provide a pressure fixable toner that enables good pressure fixing at a lower pressure than pressure fixable toners according to the prior art. Yet another object of the present invention is to provide a pressure fixable toner that is easy to manufacture. Yet another object of the present invention is to provide a pressure-fixable toner having sufficient impact resistance against the impact normally experienced by toners. These objects of the present invention are such that the number average molecular weight Mn is
2000 to 5000, the ratio of weight average molecular weight Mw to number average molecular weight Mw/Mn is at least 2.8 or more of the total enthalpy of melting of the polyolefin.
This is achieved by a toner containing a polyolefin in which 50% or more of the melting enthalpy is at 110°C or higher and at least 30% of the total melting enthalpy is at 120°C or higher. At present, not much knowledge is known about pressure fixing mechanisms. Therefore, it is no exaggeration to say that which substances exhibit pressure fixing properties depends to a large extent on experience. The studies conducted by the present inventors while arriving at the present invention are also not related to the fixing mechanism. As is clear from the fact that the inventors of the present invention have consistently talked about the above-mentioned objectives in the pressure fixing toner, most of the objectives have been to improve the developability. The present inventors have been conducting intensive studies on polyolefin, which is widely known as a pressure-fixing material, and have also addressed various problems caused in the development process, such as fusion, durability in use, agglomeration, caking, triboelectrification,
We sought more knowledge about changes over time and offset, which is a problem in the fixing process. Under these circumstances, it is anticipated that the stability of the toner's binder resin will be an extremely important factor when considering the influence of the toner's thermal properties on agglomeration, caking, fusion, offset, and triboelectric charging properties. I came to the conclusion. It is necessary that the physical properties of the binder resin hardly change after the toner is manufactured until it is fixed on a support such as paper. The stability of the binder resin largely depends on its structural factors. A resin with an unstable internal structure causes changes in its internal structure in response to changes in the atmosphere and use environment, and in some cases, the changed state becomes fixed inside. In view of these points, I have come to believe that the free energy of toner is deeply connected to these problems, and that it is essential to consider this. In order for the toner to behave stably during the development process and other processes, it is required that the change in internal free energy of the toner itself in each process is small. In particular, it is desirable that the internal free energy change mainly depends on other parts than the entropy change. This is because entropy is a structural energy factor. Toner behavior in the developing process is determined by various energy balances. For example, in a system in which charging is achieved by friction, the fact that this energy is transferred to a balance other than charging will affect the charging efficiency. In particular, it is easy to imagine that the accumulation of energy in the form of entropy will have a large effect on cohesion, fusion, and changes over time, but the second law of thermodynamics cannot avoid this direction. I'm discussing things. In considering changes in internal energy and internal entropy of toner, the present inventors used a differential scanning calorimeter (DSC) as a means for considering changes in internal energy based on an external heat source. As a result, the conclusion reached by the present inventors is that the higher or larger the melting temperature Tm and melting enthalpy △Hm, the smaller the entropy term T△S of the internal energy in the usage environment. As a result, it is expected that the stability as a toner, that is, the developability will be in a more favorable state. Free energy change△
F is the temperature change in the usage environment or atmosphere when △T is extremely small. Since △F=O (1), △F=△H+T△S=O (2) Therefore, T=-△H/△S ( 3) is derived. For the stability of the toner in the development process and other processes, it is desirable that the entropy term TΔS in the system is small, and it can be seen from equation (3) that ΔS is a constant ratio with respect to ΔH. This shows that the enthalpy of fusion ΔH near the operating temperature needs to be small. The present inventors conducted differential scanning calorimetry on commonly available polyolefins and polyolefins prototyped using the method described below.
50% or more must be above 110℃,
It has been found that even more preferably 30% or more should be at 120°C or higher. Furthermore, when we added 5 parts of carbon black (Regal 400R manufactured by Kayabot) to these toners using a conventional method and made a prototype toner, we investigated the characteristics especially in the developing process, and found that at least 50% of the total enthalpy of fusion was in the range of 110°C or higher. The polyolefin contained therein had extremely good image properties and excellent triboelectric stability. In addition, cohesion, caking, etc. have been significantly improved, making it possible to minimize changes in toner physical properties during storage. This toner is mixed with 30 to 60 micron reduced iron powder and placed in the developer of a commercially available plain paper copier (NP-5000, manufactured by Canon), and the agitation screw and sleeve are rotated for 24 hours to melt the toner into the sleeve, etc. The degree of adhesion was examined, but no fusion was found. Similarly, 80 parts of magnetite (EPT-500 manufactured by Toda Kogyo) was added to the above polyolefin, and a toner was prepared in the same manner.
Hydrophobic colloidal silica (manufactured by Aerosil, R-
972) added at 1.5% to the toner was placed in the developer of a commercially available plain paper copying machine (NP-200J, manufactured by Canon) and the sleeve was rotated for 24 hours, but no fusion was found. A summary of this experiment is presented in Table 1.
【表】
◎ 最良 ○ 良 △ 可
× 不可
本発明者らの本発明の重要部分を占めるこの検
討は一般的に入手可能な商業的製造に係るポリオ
レフインと本発明者らが実験室に於いて試作した
ポリオレフインを用いることにより行われた。
本発明者らの手によるポリエチレン製造方法に
ついて簡単に述べておく。
固体高分子量ポリエチレンの商業的製造は最近
まで米国特許2153553号明細書に開示された如き
高圧法に限定されていた。この米国特許に於いて
はエチレンを500気圧以上の圧、通常は1000〜
2000気圧の圧に於いて重合して固体のワツクス用
の重合体を生成することが出来ることが明らかに
されている。こういつた高圧重合法は高度の鎖分
枝を有するポリエチレンを生成し、そしてこの重
合体は比較的低い軟化温度、低い密度及び比較的
低い結晶性を発揮する。最近ポリエチレンはある
種の触媒の存在に於いてかなり低い温度に於いて
エチレンを重合することによつて製造出来ること
が発見された。例えば米国特許2691647号明細書
に於いては担持されたアルカリ金属によつて活性
化されたクロム、モリブデン、タングステン、ま
たはウランの酸化物からなる触媒混合物の存在に
於いてエチレンが重合出来ることが明らかにされ
ている。同様に米国特許2699457号明細書はポリ
エチレンがアルミニウムトリエチルまたはエチル
アルミニウムクロライドの如き金属アルキル、又
は金属アルキルハライドと同期律表の第4〜第
6b族の金属の化合物との触媒混合物の存在に於
いて重合出来ることを明らかにしている。またア
ルミニウムの如き金属とチタニウムテトラハライ
ドからなる触媒混合物の存在に於いてエチレンを
重合することによつて特異な種類のポリエチレン
が製造出来ることが報告されている。
ポリエチレンを製造する上述の方法は比較的低
圧の使用を特徴とする。そしてこれらの低圧法に
よつて製造されたポリエチレンは高い密度、高度
の結晶性、改良された融点と上昇した軟化温度、
及び高圧法によつて製造されたポリエチレンより
も比較的大きい堅さを有している。
高圧法又は低圧法のいずれによつて製造したポ
リエチレンも熱的に分解して実質的に低分子量の
生成物を製造出来る事が知られている。事実熱分
解法は高分子量の重合体からなるポリエチレンの
ワツクスを製造するのに使用することが出来る。
ポリエチレンの熱分解は分解した重合体の酸化を
防止するためしばしば窒素の如く不活性気中で行
われる。
本検討に用いられるポリエチレンはいわゆる高
圧法及び低圧法のいずれによつても製造出来、ま
たポリエチレンからさらに分解法等により得るこ
とも出来る。高圧ポリエチレンの適当な製造方法
は米国特許2153553号明細書に記載されている。
また低圧法によつて適当なポリエチレンを得るこ
とも出来る。低圧重合反応の実施に於いては低圧
に於いてエチレンを高度に結晶性の重合体に重合
するための周知の重合触媒を用いることが可能で
ある。使用することの出来る触媒の中にはアルミ
ニウムトリアルキル型の触媒がある。例えば四塩
化チタンの如きチタニウムテトラハライドと混合
したアルミニウムトリエチルまたは三塩化バナジ
ウムの如きバナジウムハライドと混合したアルミ
ニウムトリエチルを使用することが出来る。また
これ以外の良好な触媒混合物はアルミニウム金属
と四塩化チタンの如きチタニウムテトラハライド
との混合物であり、あるいはナトリウムアミルと
四塩化チタンとの混合物である。さらに金属酸化
物の触媒も用いることが出来る。例えば活性化し
たアルミナ上に沈着した酸化クロムと酸化ケイ素
からなる触媒、並びに活性化したアルミナ上に沈
着せしめた酸化モリブデンも用いられる。また活
性化したアルミナ上に沈着した五酸化バナジウム
からなる触媒混合物も用いることが出来る。例え
ば重合反応の実施にアルミニウムと四塩化チタン
とからなる触媒混合物を使用する低圧法に於いて
高度に結晶性で高密度のポリエチレンを生成する
ことが出来る。このような方法を、この触媒混合
物を用いて操作することの詳細はU.S.S.U559536
に述べられている。この方法に於いては重合反応
は一般に不活性有機溶媒の液相に於いて、好まし
くは不活性液状炭化水素中で行なわれる。この反
応は比較的広い温度範囲、好ましくは20〜200℃
の範囲で行なわれ、そして特に好ましい結果は40
〜160℃の範囲に於いて得られる。反応性は場合
によつては必要に応じて高圧の使用は可能である
が1気圧から約70気圧までの範囲を選ぶべきであ
り、不活性有機溶媒は液体媒質及び重合温度に於
いて固体ポリエチレンの溶剤として役立つことが
望ましい。圧の増大は重合速度を著しく増大せし
めるため20〜35気圧の圧力が最とも望ましい。こ
の重合反応に於いて使用する有機溶媒は通常ヘキ
サン、ヘプタン、又はシクロヘキサンのごとき脂
肪族飽和炭化水素または環状飽和炭化水素であ
る。必要に応じてテトラヒドロナフタレン、デカ
ヒドロナフタレンの如き水素添加芳香族化合物を
使用することも可能である。
さらに、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの
ごとき芳香族炭化水素、またはクロロベンゼン、
クロロナフタレンまたはオルゾロクロロベンゼン
のごときハロゲン化芳香族化合物も極めて満足で
ある。液状炭化水素を使用することが好ましい。
使用出来るその他の液体溶剤には、エチルヘンゼ
ン、イソプロピルベンゼン、エチルトルエン、n
−プロピルベンゼン、ジエチルベンゼン、モノー
およびジエチルベンゼン、モノーおよびジアルキ
ルナフタレン、n−ペンタン、n−オクタン、イ
ソーオクタン、メチルシクロヘキサン、テトラリ
ン、デカリンおよびその他の周知の不活性液状炭
化水素がある。
この重合反応を行なう場合に使用される溶媒量
はモノマー及び触媒混合物に関連して広い範囲に
選ぶことが出来る。溶媒の約0.01〜10重量%、好
ましくは0.1〜5重量%の触媒濃度で使用する場
合に最とも良好な結果が得られる。最とも好まし
い触媒濃度は0.1〜2量量%の範囲にある。溶媒
中のモノマー濃度はかなり広く変えられ、通常溶
媒の2〜50重量%好ましくは2〜10重量%の範囲
にある、アルミニウムと四塩化チタンとの触媒混
合物を使用する時はアルミニウム金属1g原子に
つき四塩化チタン約1〜6分子当量である。高密
度の極めて結晶性の高い、高分子量ポリエチレン
を製造するためにはアルミニウム金属に対する四
塩化チタンの比を小さくすることが好ましく、こ
れらの条件に於いて前述した温度範囲を低めに設
定することがより好ましい。
ナトリウムアミルと四塩化チタンとの触媒混合
物を用いる場合はナトリウムアミルに対する四塩
化チタンの比を小さく重合温度は例えば−30〜30
℃に設定することが好ましい。この触媒比はナト
リウムアミル対四塩化チタンで1/20〜1/4モルの
範囲内が好ましい。この条件で製造されたポリエ
チレンは非常に高い密度と極めて高い分子量を有
するものである。またこのポリエチレンは多くの
炭化水素溶媒に不溶であり通常の条件下ではモル
ド成型や押出成型することが難しい。
低圧法で製造したポリエチレンは、極めて結晶
性でそして通常、X線図によつて少くとも80%の
結晶性を示す、低圧法で製造したポリエチレンは
平均約90%以上の結晶度を有する。
本発明に係るポリオレフインの製造例を以下に
示す。
製造例
酸化マグネシユウムを直径25mm、長さを1mの
石英製竪形反応器に充てんし、該反応器の下端か
ら四塩化チタンで飽和した乾燥窒素ガスを導入
し、温度120℃で4時間反応させた。反応中、窒
素ガスを四塩化チタンで飽和するための飽和器の
温度は83℃であり、窒素ガスの流速は反応器下端
の入口における線速度で100cm/分に保ち、流動
層を形成した。なお、反応に用いた四塩化チタン
の総量は、108mlであつた。四塩化チタンの反応
後に、乾燥窒素ガスを導入し、温度400℃で2時
間焼成して触媒を調製した。その際の乾燥窒素ガ
スの流速は、反応器の下端の入口において、線速
度50cm/分であつた。
得られた触媒0.5gとトリエチルアルミニウム
40mlをシクロヘキサン200mlと共に内容量500mlの
オートクレーブに導入し、オートクレーブ内を窒
素ガスで充分に置換し、常温で水素ガス7Kg/cm2
を圧入し、180℃に昇温後にエチレンとプロピレ
ンの混合ガス(混合比10:1)を連続的に供給し
ながら、全圧50Kg/cm2の条件で40分間にわたり恒
圧重合をおこなつた。得られたポリエチレンは、
数平均分子量(Mn)が4500であり、重量平均分
子量(Mw)/数平均分子量(Mn)は6.0であ
り、全融解エンタルピー(△Hm)は59.5cal/g
であり、全融解エンタルピーの90%が110℃以上
にあり、全融解エンタルピーの63%が120℃以上
にあつた。
また得られたポリエチレンを分解することによ
り別種のポリエチレンを得ることも出来る。この
分解は水素の存在が必要である。窒素、アルゴ
ン、ヘリウムなどの不活性ガスも水素とともに分
解気中に共存させることが出来る。然し分解処理
温度に於いての分解したポリエチレンの酸化を避
けるために分解気中の酸素含有は最小限に保つこ
とが重要である。
熱分解中に使用される水素の量は、約1気圧以
下から約300気圧まで変えることが出来る。より
高い水素圧も使用出来るが普通は必要でない。一
般に、利用する分解装置によつて許容することの
出来る圧を越えない圧の水素を使用することが望
ましい。大気圧における水素の流れにおいて分解
を行なうことによつてポリエチレンの分解におけ
る著しい改良を実現することが出来る。しかし、
十数気圧の圧で本方法を行なうとき、熱分解にお
いて最も望ましい結果が達成される。ポリエチレ
ンの熱分解は通常、250〜450℃の範囲の温度で、
そして一般に5分乃至約3時間の範囲の時間行な
われる。一定分子量の熱的に分解したポリエチレ
ンを製造するのに要する温度は、この分解を水素
の存在において行なう場合通常、低いことが注目
された。低温度の使用は、通常高温度で起る望ま
しくない副反応を最小限にするので望ましい。
前述したように従来圧力定着を目的とするトナ
ーはその殆んどがポリオレフインに主バインダー
を求めて来た。この過程でいかなるポリオレフイ
ンが圧力定着を可能ならしめるものかなどが明ら
かにされつつある。
然し残念乍ら圧力定着の機構そのものは未だ推
測の域を出ない。従つて具体的にいかなる形態を
有する高分子材料がかかる圧力定着を示すかに致
つては殆んど経験的に得るに依つているといえ
る。本発明者らは圧力定着性物質として広く知ら
れているポリオレフインについて鋭意研究を進め
て来たことは既に述べた。
こういつたポリオレフインについてその状態を
指定すべき因子として平均分子量即ち重量平均分
子量Mwと数平均分子量Mn及びその比、分子量
分布、結晶比度、ガラス化温度、融解エンタルピ
ー平衡融点、溶融粘度、圧縮降伏点、圧縮破壊強
度などがある。これらは相互に関連し相互に影響
し合い、また補完し合つてある状態を決定してい
る。
本発明者らはポリオレフインの検討を進めてゆ
くうちに特に分子量及び分子量分布が前述した圧
力定着トナーの様々の問題点の解決に極めて有力
に作用することを見出した。
本発明者らの検討によれば従来考えられて来た
圧力定着トナーの圧力定着后の態様は、紙繊維へ
の絡まり、侵入といつた概念で語られ、そこから
トナーとしては極めて軟かい樹脂即ち或程度の弾
性と或程度の塑性変形能を持ちまた延伸性が必要
であろうとの結論が中ば観念的、感覚的に導出さ
れて来た。事実その様な樹脂により加圧による定
着は可能であり良好な定着は期待される。本発明
者らも本発明に至る極めて初期の段階に於いてそ
のような意識を抱いていたことは否めない。然る
に前述したポリオレフインの検討に於いて全く異
なる挙動を示す圧力定着能を持つポリオレフイン
を見出した。このポリオレフインは従来使用され
て来たポリオレフインと比較して極めて堅く極め
て延伸性に乏しいものであるにも拘らず圧力によ
り充分に定着可能であつた。このためと思われる
効果はオフセツト性に顕著に反映されある種のポ
リオレフインは全くオフセツトを示さないことを
見出した。本発明者らの検討による結論は先に述
べた分子量及び分子量分布に全く依存しており、
即ち数平均分子量Mnが2000乃至5000、より好ま
しくは2000乃至4000、であり、数平均分子量に対
する重量平均分子量Mwの比Mw/Mnが2.8以上、
より好ましくは3.0以上10.0以下であるようなポ
リオレフインにかかる傾向が見出された。第1表
に示したポリオレフインの定着に関しての結果を
第2表にまとめて提示する。番号は第1表のもの
と同一である。定着に要する圧力は線圧で示して
ある。
これらのポリオレフインはその殆んどが通常用
いられるポリオレフインに比べ堅く且つ延伸性の
乏しいものである。本発明者らは前述したように
ポリオレフインの現像性、トナーとしての安定性
を検討する目的でかかるポリオレフインを入手し
又は試作して来たが、この時圧力による定着性を
全く無視していた訳である。通常のこの方面の研
究者と同じくワツクスをこのようなポリオレフイ
ンと混合することにより定着を達成しようと考え
て来たのであるが、ここに見られるように分子量
が通常用いられるワツクスよりも極めて大きく、
また分布の広いものが今までの感覚を逸脱すべき
圧力定着性を為すことは驚きである。本発明者ら
はこの種のポリオレフインが圧力によつて定着す
る形態は今までのワツクス成分により定着する形
態と異なると[Table] ◎ Best ○ Good △ Fair
× Not possible This study, which is an important part of the present invention by the present inventors, was conducted using a commonly available commercially produced polyolefin and a polyolefin prototyped by the present inventors in the laboratory. . A brief description of the polyethylene manufacturing method made by the present inventors will be given below. Commercial production of solid high molecular weight polyethylene has until recently been limited to high pressure processes such as those disclosed in US Pat. No. 2,153,553. In this U.S. patent, ethylene is heated to a pressure of over 500 atmospheres, usually 1000~
It has been shown that it can be polymerized at pressures of 2000 atmospheres to produce solid wax polymers. These high pressure polymerization processes produce polyethylene with a high degree of chain branching, and the polymer exhibits relatively low softening temperatures, low density, and relatively low crystallinity. It has recently been discovered that polyethylene can be produced by polymerizing ethylene at fairly low temperatures in the presence of certain catalysts. For example, in U.S. Pat. No. 2,691,647 it is shown that ethylene can be polymerized in the presence of a catalyst mixture consisting of oxides of chromium, molybdenum, tungsten, or uranium activated by supported alkali metals. is being used. Similarly, U.S. Pat. No. 2,699,457 discloses that polyethylene is a metal alkyl such as aluminum triethyl or ethyl aluminum chloride, or a metal alkyl halide, and
It has been shown that polymerization can occur in the presence of a catalyst mixture with a group 6b metal compound. It has also been reported that a unique type of polyethylene can be produced by polymerizing ethylene in the presence of a catalyst mixture consisting of a metal such as aluminum and titanium tetrahalide. The above-mentioned methods of producing polyethylene are characterized by the use of relatively low pressures. Polyethylene produced by these low-pressure processes has high density, high degree of crystallinity, improved melting point and elevated softening temperature,
and has a relatively greater stiffness than polyethylene produced by high pressure processes. It is known that polyethylene produced by either high pressure or low pressure processes can be thermally decomposed to produce substantially lower molecular weight products. In fact, pyrolysis processes can be used to produce polyethylene waxes consisting of high molecular weight polymers.
Thermal decomposition of polyethylene is often carried out under an inert atmosphere, such as nitrogen, to prevent oxidation of the decomposed polymer. The polyethylene used in this study can be produced by either a so-called high pressure method or a low pressure method, and can also be obtained from polyethylene by a decomposition method or the like. A suitable method for making high pressure polyethylene is described in US Pat. No. 2,153,553.
Suitable polyethylenes can also be obtained by low pressure methods. In carrying out the low pressure polymerization reaction, it is possible to use well known polymerization catalysts for polymerizing ethylene into highly crystalline polymers at low pressure. Among the catalysts that can be used are aluminum trialkyl type catalysts. For example, aluminum triethyl mixed with a titanium tetrahalide such as titanium tetrachloride or aluminum triethyl mixed with a vanadium halide such as vanadium trichloride can be used. Other suitable catalyst mixtures are mixtures of aluminum metal and titanium tetrahalides, such as titanium tetrachloride, or mixtures of sodium amyl and titanium tetrachloride. Furthermore, metal oxide catalysts can also be used. For example, catalysts consisting of chromium oxide and silicon oxide deposited on activated alumina, as well as molybdenum oxide deposited on activated alumina, are also used. Catalyst mixtures consisting of vanadium pentoxide deposited on activated alumina can also be used. For example, highly crystalline, high density polyethylene can be produced in a low pressure process using a catalyst mixture of aluminum and titanium tetrachloride to carry out the polymerization reaction. Details of operating such a process using this catalyst mixture can be found in USSU559536.
It is stated in In this process, the polymerization reaction is generally carried out in the liquid phase of an inert organic solvent, preferably in an inert liquid hydrocarbon. This reaction takes place over a relatively wide temperature range, preferably between 20 and 200°C.
and particularly favorable results have been carried out in the range of 40
Obtained in the range of ~160°C. The reactivity should be chosen in the range from 1 atm to about 70 atm, although high pressures can be used if necessary in some cases, and the inert organic solvent should be used in the liquid medium and at the polymerization temperature to form solid polyethylene. It is desirable to serve as a solvent for A pressure of 20 to 35 atmospheres is most preferred since increasing pressure significantly increases the polymerization rate. The organic solvent used in this polymerization reaction is usually an aliphatic saturated hydrocarbon or a cyclic saturated hydrocarbon such as hexane, heptane, or cyclohexane. It is also possible to use hydrogenated aromatic compounds such as tetrahydronaphthalene and decahydronaphthalene, if necessary. Furthermore, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, etc., or chlorobenzene,
Halogenated aromatic compounds such as chloronaphthalene or orzochlorobenzene are also very satisfactory. Preference is given to using liquid hydrocarbons.
Other liquid solvents that can be used include ethylhenzene, isopropylbenzene, ethyltoluene, n
- propylbenzene, diethylbenzene, mono and diethylbenzene, mono and dialkylnaphthalenes, n-pentane, n-octane, iso-octane, methylcyclohexane, tetralin, decalin and other well-known inert liquid hydrocarbons. The amount of solvent used when carrying out this polymerization reaction can be chosen within a wide range depending on the monomer and catalyst mixture. Best results are obtained when using catalyst concentrations of about 0.01 to 10%, preferably 0.1 to 5% by weight of the solvent. The most preferred catalyst concentration is in the range 0.1-2% by weight. The monomer concentration in the solvent can vary quite widely and is usually in the range from 2 to 50% by weight of the solvent, preferably from 2 to 10%, per gram atom of aluminum metal when using a catalyst mixture of aluminum and titanium tetrachloride. About 1 to 6 molecular equivalents of titanium tetrachloride. In order to produce high-density, extremely crystalline, high-molecular-weight polyethylene, it is preferable to reduce the ratio of titanium tetrachloride to aluminum metal, and under these conditions, it is possible to set the temperature range described above to a low value. More preferred. When using a catalyst mixture of sodium amyl and titanium tetrachloride, the ratio of titanium tetrachloride to sodium amyl is small, and the polymerization temperature is, for example, −30 to 30°C.
It is preferable to set it at ℃. The catalyst ratio is preferably in the range of 1/20 to 1/4 mole of sodium amyl to titanium tetrachloride. Polyethylene produced under these conditions has a very high density and a very high molecular weight. Furthermore, this polyethylene is insoluble in many hydrocarbon solvents and is difficult to mold or extrude under normal conditions. Polyethylene produced by the low pressure process is highly crystalline and usually exhibits at least 80% crystallinity by radiography; polyethylene produced by the low pressure process has an average crystallinity of about 90% or more. Examples of manufacturing the polyolefin according to the present invention are shown below. Production example Magnesium oxide was filled in a quartz vertical reactor with a diameter of 25 mm and a length of 1 m. Dry nitrogen gas saturated with titanium tetrachloride was introduced from the bottom of the reactor and reacted at a temperature of 120°C for 4 hours. Ta. During the reaction, the temperature of the saturator for saturating nitrogen gas with titanium tetrachloride was 83° C., and the flow rate of nitrogen gas was maintained at a linear velocity of 100 cm/min at the inlet at the lower end of the reactor to form a fluidized bed. The total amount of titanium tetrachloride used in the reaction was 108 ml. After the reaction of titanium tetrachloride, dry nitrogen gas was introduced and the mixture was calcined at a temperature of 400° C. for 2 hours to prepare a catalyst. The flow rate of the dry nitrogen gas at that time was a linear velocity of 50 cm/min at the inlet at the lower end of the reactor. 0.5g of the obtained catalyst and triethylaluminum
40ml was introduced into an autoclave with a capacity of 500ml along with 200ml of cyclohexane, the inside of the autoclave was sufficiently replaced with nitrogen gas, and hydrogen gas was 7Kg/cm 2 at room temperature.
was injected under pressure, and after raising the temperature to 180°C, constant pressure polymerization was carried out for 40 minutes at a total pressure of 50 kg/cm 2 while continuously supplying a mixed gas of ethylene and propylene (mixing ratio 10:1). . The obtained polyethylene is
The number average molecular weight (Mn) is 4500, the weight average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn) is 6.0, and the total enthalpy of fusion (△Hm) is 59.5 cal/g.
90% of the total melting enthalpy was above 110℃, and 63% of the total melting enthalpy was above 120℃. Furthermore, another type of polyethylene can be obtained by decomposing the obtained polyethylene. This decomposition requires the presence of hydrogen. Inert gases such as nitrogen, argon, and helium can also be allowed to coexist in the decomposition gas along with hydrogen. However, it is important to keep the oxygen content in the decomposition gas to a minimum to avoid oxidation of the decomposed polyethylene at the decomposition temperature. The amount of hydrogen used during pyrolysis can vary from less than about 1 atmosphere to about 300 atmospheres. Higher hydrogen pressures can be used, but are usually not necessary. Generally, it is desirable to use hydrogen at a pressure no greater than that which can be tolerated by the cracker utilized. Significant improvements in the decomposition of polyethylene can be achieved by carrying out the decomposition in a stream of hydrogen at atmospheric pressure. but,
The most desirable results in pyrolysis are achieved when carrying out the process at pressures of tens of atmospheres. Thermal decomposition of polyethylene typically occurs at temperatures ranging from 250 to 450°C;
and is generally carried out for a period of time ranging from 5 minutes to about 3 hours. It has been noted that the temperatures required to produce thermally decomposed polyethylene of constant molecular weight are typically lower when this decomposition is carried out in the presence of hydrogen. The use of lower temperatures is desirable because it minimizes undesirable side reactions that normally occur at higher temperatures. As mentioned above, most of the conventional toners intended for pressure fixing have used polyolefin as the main binder. In this process, it is becoming clear what kind of polyolefin makes pressure fixing possible. Unfortunately, however, the mechanism of pressure fixation itself is still in the realm of speculation. Therefore, it can be said that the specific form of the polymeric material exhibiting such pressure fixation depends mostly on what is obtained empirically. As already mentioned, the present inventors have been conducting intensive research on polyolefin, which is widely known as a pressure fixing material. Factors that should specify the state of these polyolefins include the average molecular weight, that is, the weight average molecular weight Mw, the number average molecular weight Mn, and their ratio, molecular weight distribution, crystal ratio, vitrification temperature, melting enthalpy equilibrium melting point, melt viscosity, and compressive yield. points, compressive fracture strength, etc. These factors are interrelated, influence each other, and complement each other to determine a certain state. As the present inventors progressed with their studies on polyolefins, they discovered that the molecular weight and molecular weight distribution in particular have an extremely powerful effect on solving the various problems of pressure fixing toners mentioned above. According to the studies conducted by the present inventors, the manner in which pressure-fixed toner is pressure-fixed, which has been considered in the past, is based on concepts such as entanglement and penetration into paper fibers. That is, the conclusion has been drawn semi-ideally and intuitively that it must have a certain degree of elasticity, a certain degree of plastic deformability, and stretchability. In fact, such a resin allows fixing by pressure, and good fixing is expected. It is undeniable that the present inventors had such an awareness at the very early stage leading up to the present invention. However, in our study of the polyolefins mentioned above, we discovered a polyolefin that exhibits completely different behavior and has a pressure fixing ability. Although this polyolefin was extremely hard and had extremely poor stretchability compared to conventionally used polyolefins, it was able to be sufficiently fixed by pressure. It has been found that the effect thought to be due to this is significantly reflected in the offset property, and some polyolefins do not show any offset at all. The conclusions based on the studies conducted by the present inventors depend entirely on the molecular weight and molecular weight distribution mentioned above.
That is, the number average molecular weight Mn is 2000 to 5000, more preferably 2000 to 4000, and the ratio Mw/Mn of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight is 2.8 or more,
It has been found that polyolefins tend to have a more preferable value of 3.0 or more and 10.0 or less. The results regarding fixing of polyolefin shown in Table 1 are summarized in Table 2. The numbers are the same as those in Table 1. The pressure required for fixing is shown in linear pressure. Most of these polyolefins are harder and less stretchable than commonly used polyolefins. As mentioned above, the present inventors have obtained or prototyped polyolefin for the purpose of examining its developability and stability as a toner, but at this time they completely ignored fixing properties due to pressure. It is. Like other researchers in this field, I had been thinking of achieving fixation by mixing wax with such polyolefins, but as you can see here, the molecular weight was much larger than that of the waxes normally used.
Furthermore, it is surprising that a product with a wide distribution exhibits pressure fixing properties that deviate from conventional sensations. The present inventors believe that the form in which this type of polyolefin is fixed by pressure is different from the form in which it is fixed by conventional wax components.
【表】【table】
【表】
予想しているが、詳細な解明はこの後の研究にま
つところが大きい。
前述したようにこのポリオレフインを用いるト
ナーはこの分子量及び分子量分布により今までの
圧力定着性トナーの問題点の解決に極めて有効に
作用することが見出されている。
即ちトナー製造に於ける易粉砕性に基く容易で
高度な生産性、耐融着性の向上、及び耐衝撃性の
向上などである。またこのように分子量分布の広
いことによると思われるトナーとしての安定性は
従来技術に基くトナーより大巾に優れていること
も見出されている。
本発明者らは分子量の効果について引きつづき
検討を進めたがこの点について、分子量のみに関
して本発明者らの従来からの見解によれば2成分
系、1成分系を問わず摩擦帯電による現像法を用
いるポリオレフイン系トナーでは主として分子量
が5000以上に優れた効果があり特に10000を越え
る分子量を持つポリオレフインはキヤリヤ、金属
スリーブ、感光体表面等への融着に効果があると
いうことである。また分子量が10000以下の部分
を全体の50重量%以下に抑えることにより凝集、
ケーキ化が極力抑制し得るものとなる。この傾向
はオフセツト性とも密接に絡み合いケーキ化の減
少とオフセツト性の減少は恐らく分子量効果によ
り全く同様の傾向を見せることが見出されるに至
つている。加えて前述した結着樹脂自身の安定性
は極めて強く効果を与えており、これとの相乗効
果として捉えることは適確な判断であろう。そし
て高い分子量を持つポリオレフインが使用環境に
於いて安定した内部エネルギー状態によつて良好
な画像性を導いていると考えられる。
一方分子量が50000以下のポリオレフインから
なるトナーでは今までの効果は全く逆の状態を惹
起する。即ち今まで述べた効果は主として現像性
を関するものと概括出来るが、この現像性に関し
て分子量10000以上のそれと比較に於いて全て不
良の方向にある。然し圧力定着性はより好ましい
方向にある。第1図は重量平均分子量に応じた各
線圧に於いての定着性を定性的に表わしたもので
ある。A.B.Cは夫々ロールの線圧35Kg/cm、25
Kg/cm、15Kg/cmであり、定着評価は5優、4
良、3可、2不可、1未定着である。これよりわ
かるように小さい分子量のものが圧力定着性に極
めて効果のあることが見出される。このような小
さい分子量部分を持つポリオレフインはその割合
に応じてより低圧力で良好な定着性を示すことが
期待される。さらにこういつたポリオレフインは
超音速ジエツトミル等でたやすく粉砕され、極め
て生産性に富んでいるものとなる。
本系のトナーは小さい分子量と大きい分子量を
持つポリオレフインの複合体が含まれてなること
が特徴である。さらにより好ましい特徴は分子量
分布が広くとられることによつて前述した大きい
分子量と小さい分子量の分子による効果がより有
効に成されることにあるであろう。確かに大小の
分子量のものを混合することによつて前述の効果
が期待出来るし本発明者らの事実に基く見解もま
さしくその通りである。然し本系をより好ましく
実施する為にはこの大小部分を連げる中間的な大
きさの分子量を持つ分子が必要である。この中間
的な大きさの分子量を持つ分子の挙動は現在明ら
かではない。本発明者らの行なつたその他の多く
の実験からはこの中間的分子量の分子は分子量的
位置が多い程、即ち小さいものから大きいものに
至るまで連続的に構成された分布を持つことが好
ましいとされる。
分子量の異なる2種のポリオレフインを混合す
ると両者の利点を兼ね備えた新しい複合材料が得
られる。然し混合の仕方によつては両者の欠点を
備えたものになる可能性もある。事実本発明者ら
はこの混合について様々の方法を試み、多くの場
合より良い結果を得て来たが、然しそれが全てで
はない。全く逆に欠点をより多く有するものも少
数ながら得られたことも事実である。本発明者ら
は前述した分子量効果をより正しい意味で具体化
する方法について検討したが、結果として得られ
た方法は連続的な分子量分布を持つポリオレフイ
ンを用いることであつた。極めて大きい分子量を
持つものから順次分子量を引き下げてゆき、また
小さい分子量を持つものから順次分子量を引き上
げてゆくようなポリオレフインの混合物が本発明
の達成に極めて効果的である。このことにより2
種の分子量の異なるポリオレフインの混合物の最
とも成功した形態により為される効果よりも遥か
に優れた効果が得られる。このことについて本発
明者らは未だこういつた中間分子量を持つポリオ
レフインの効果の原因を把握するに至つてはいな
いが、現在、次の様な見解を提出している。
即ち、大きい分子量のポリオレフインと小さい
分子量のポリオレフインは本質的に混合が難し
く、この混合状態に於いてその中間的結合媒体と
なり得るものが中間分子量ポリオレフインであ
る、ということである。分子量の異なる2種のポ
リオレフインの親和性は骨格構造が同様の場合そ
の分子量が接近している場合に大きくなる。これ
は極めて整然とした配列、即ち結晶性を保障する
ものであり内部エネルギーのエントロピー項の減
少が期待出来る。こういつた接近した分子量を持
つポリオレフインが存在することの効果が期待さ
れる。こういつたことで少しづつ分子量を引き下
げてゆく効果が理解されるであろう。本系のトナ
ーが極めて有効に機能するのはこの低分子量分子
が高分子量分子に連続的に親和し現像性に於いて
は高分子量分子の部分として、定着に於いては単
独の低分子量分子として機能しているのではない
かと考えられるためである。
以上の議論から明らかなように本発明のトナー
は2つ大きな因子より成り立つている。それはエ
ントロピー効果であり、分子量効果である。即
ち、数平均分子量Mnが2000乃至5000、より好ま
しくは2000乃至4000であつて数平均分子量に対す
る重量平均分子量Mwの比Mw/Mnが2.8以上、
より好ましくは3.0以上10.0以下であり、なおか
つ全融解エンタルピー量の少なくとも50%以上が
110℃以上の範囲、より好ましくは少なくとも30
%以上が120℃以上の範囲にあるポリオレフイン
を含有させたトナーは現像性、定着性その他のト
ナーとしての物性に優れ且つ安定であるというこ
とである。
本発明の圧力定着性トナーの結着剤として、前
述のポリオレフインは単独で用いてもよいが、ト
ナー中に圧力定着性が満足できる程度に含まれて
いればよく、荷電性、転写性、クリーニング性な
どの改善の目的で他の樹脂、ワツクス類などを混
合して用いても良い。例えば、ポリスチレン、ポ
リ−P−クロルスチレン、ポリビニルトルエン、
スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アク
リル酸共重合体などのスチレン及びその置換体の
重合体または共重合体、ポリ塩化ビニル、一般の
ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレ
ン、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコー
ン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリアミ
ド樹脂、アイオノマー樹脂、フラン樹脂、ケトン
樹脂、テルペン樹脂、フエノール変性テルペン樹
脂、ロジン、ロジンのペンタエリスリトールエス
テル、天然樹脂変性フエノール樹脂、天然樹脂変
性マレイン酸樹脂、クマロンインデン樹脂、マレ
イン酸変性フエノール樹脂、脂環族炭化水素樹
脂、石油樹脂、フタル酸酢酸セルロース、カルボ
キシメチルセルロース、メチルビニルエーテル−
無水マレイン酸共重合体、ポリビニルブチラー
ル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド
ン、環化ゴム、塩素化パラフイン、ワツクス、脂
肪酸などが使用できる。これらの樹脂などは本発
明に係るポリオレフインの圧力定着性などの諸特
性を損わないように混合して用いればよい。トナ
ー結着材中のポリオレフインの量は、混合する樹
脂などの種類によつて多少異なるが、一般には5
重量%以上、好ましくは20重量%以上含まれるの
が良好な圧力定着性を与える。
本発明のトナーに用いる着色剤は従来から静電
潜像トナーに用いられる染料、顔料がすべて使用
可能であり、荷電制御剤なども勿論使用できる。
また、磁性トナーを得たい場合にはマグネタイ
ト、フエライト、鉄粉などの磁性微粉末を混合す
ればよく、この場合でも圧力定着性は良好であつ
た。
本発明のトナーにより得られた画像は圧力を負
荷された一対のローラー間を通過し定着される
が、補助的な加熱が行われても良い。加えられる
圧力は一般的には約15〜35Kg/cmである。圧力定
着装置に関しては特公昭44−12797号公報、米国
特許第3269626号明細書、同第3612682号明細書、
同第3655282号明細書同第3731358号明細書などに
記載されている。
以下本発明を実施例を用いてより詳細に説明す
る。
実施例 1
Γ第1表に於けるポリエチレン(No.1)
100重量部
Γマグネタイト 80 〃
上記材料を磁製ボールミルポツトに入れ混合
し、さらに140℃に加熱した2本のロールミルで
混練した後超音波ジエツト気流粉砕機により粉砕
し、さらに風力を利用した分級操置により分級
し、5〜30ミクロンのトナー粒子を分離した。
上記のようにして製造したトナーを磁性スリー
ブを有する現像装置に適用し光導電性物質上の静
電潜像を現像し、次いでコロナ帯電を用いて普通
紙上に転写したところ鮮明でカブリのない画像が
得られた。次いで転写紙上の画像を直線力25Kg/
cmで相互に押圧されている直径10cmの硬鋼ロール
の間を通過させたところ完全に定着した。次いで
複写装置に用い連続複写を行なつたところ2万枚
使用後も初期とほぼ同様の画像が得られた。
実施例 2
第1表に於けるポリエチレン(No.2)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 3
第1表に於けるポリエチレン(No.3)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 4
第1表に於けるポリエチレン(No.7)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 5
第1表に於けるポリエチレン(No.15)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 6
第1表に於けるポリエチレン(No.16)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 7
第1表に於けるポリエチレン(No.17)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 8
第1表に於けるポリエチレン(No.22)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 9
第1表に於けるポリエチレン(No.23)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 10
第1表に於けるポリエチレン(No.1)100重量
部とカーボンブラツク(キヤボツト製リーガル
400R)5重量部をロールミルで混練し粉砕した
後分級し粒径5〜15μのトナーを得た。このトナ
ー10重量部と30〜60μの還元鉄粉90重量部を混合
し磁性スリーブを有する2成分用現像機に適用し
静電潜像を有する感光体を現像した後普通紙に転
写し2本の剛体ローラからなる圧力定着装置を用
いて定着した。画像は鮮明で線圧25Kg/cmで完全
に定着した。また5万枚連続コピー後も初期とほ
ぼ同様の画像が得られた。
実施例 11
第1表に於けるポリエチレン(No.2)100重量部
カーボンブラツク 5重量部
上記材料を実施例10と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例10と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 12
第1表に於けるポリエチレン(No.3)100重量部
カーボンブラツク 5重量部
上記材料を実施例10と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例10と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 13
第1表に於けるポリエチレン(No.7)100重量部
カーボンブラツク 5重量部
上記材料を実施例10と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例10と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 14
第1表に於けるポリエチレン(No.15)100重量部
カーボンブラツク 5重量部
上記材料を実施例10と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例10と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 15
第1表に於けるポリエチレン(No.16)100重量部
カーボンブラツク 5重量部
上記材料を実施例10と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例10と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 16
第1表に於けるポリエチレン(No.17)100重量部
カーボンブラツク 5重量部
上記材料を実施例10と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例10と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 17
第1表に於けるポリエチレン(No.22)100重量部
カーボンブラツク 5重量部
上記材料を実施例10と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例10と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
実施例 18
第1表に於けるポリエチレン(No.23)100重量部
カーボンブラツク 5重量部
上記材料を実施例10と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例10と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたが特性はほぼ同等であつた。
比較例 1
第1表に於けるポリエチレン(No.8)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ直線力20Kg/cmでは定
着が不充分であり、また耐久テストを行うと1万
枚程度でトナーが凝集しほとんど画の出ない状態
であつた。
比較例 2
第1表に於けるポリエチレン(No.9)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ直線力20Kg/cmでは定
着が不充分であり、また耐久テストを行うと1万
枚程度でトナーが凝集しほとんど画の出ない状態
であつた。
比較例 3
第1表に於けるポリエチレン(No.14)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ直線力20Kg/cmでは定
着が不充分であり、また耐久テストを行うと1万
枚程度でトナーが凝集しほとんど画の出ない状態
であつた。
比較例 4
第1表に於けるポリエチレン(No.19)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ直線力20Kg/cmでは定
着が不充分であり、また耐久テストを行うと1万
枚程度でトナーが凝集しほとんど画の出ない状態
であつた。
比較例 5
第1表に於けるポリエチレン(No.10)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ直線力20Kg/cmでは定
着が不充分であり、また耐久テストを行うと1万
枚程度でトナーが凝集しほとんど画の出ない状態
であつた。
比較例 6
第1表に於けるポリエチレン(No.5)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ3000枚程度でトナーが
融着しほとんど画の出ない状態になつた。
比較例 7
第1表に於けるポリエチレン(No.6)100重量部
マグネタイト 80重量部
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ3000枚程度でトナーが
融着しほとんど画の出ない状態であつた。
比較例 8
第1表に於けるポリエチレン(No.4)100重量部
マグネタイト 80 〃
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ3000枚程度でトナーが
融着しほとんど画の出ない状態になつた。
比較例 9
第1表に於けるポリエチレン(No.11)100重量部
マグネタイト 80 〃
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ3000枚程度でトナーが
融着しほとんど画の出ない状態であつた。
比較例 10
第1表に於けるポリエチレン(No.12)100重量部
マグネタイト 80 〃
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ3000枚程度でトナーが
融着しほとんど画の出ない状態になつた。
比較例 11
第1表に於けるポリエチレン(No.13)100重量部
マグネタイト 80 〃
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ3000枚程度でトナーが
融着しほとんど画の出ない状態であつた。
比較例 12
第1表に於けるポリエチレン(No.18)100重量部
マグネタイト 80 〃
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ3000枚程度でトナーが
融着しほとんど画の出ない状態になつた。
比較例 13
第1表に於けるポリエチレン(No.25)100重量部
マグネタイト 80 〃
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ3000枚程度でトナーが
融着しほとんど画の出ない状態であつた。
比較例 14
第1表に於けるポリエチレン(No.21)100重量部
マグネタイト 80 〃
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ3000枚程度でトナーが
融着しほとんど画の出ない状態になつた。
比較例 15
第1表に於けるポリエチレン(No.24)100重量部
マグネタイト 80 〃
上記材料を実施例1と同様に混合し粉砕してト
ナーを得た。また実施例1と同様に画像テスト耐
久テストを行なつたところ3000枚程度でトナーが
融着しほとんど画の出ない状態であつた。[Table] Although we have some predictions, detailed elucidation will be left to future research. As mentioned above, it has been found that toners using this polyolefin are extremely effective in solving the problems of conventional pressure fixable toners due to their molecular weight and molecular weight distribution. That is, easy and high productivity based on easy crushability in toner production, improved fusion resistance, and improved impact resistance. It has also been found that the stability of the toner is significantly superior to toners based on the prior art, which is thought to be due to the wide molecular weight distribution. The present inventors have continued to study the effect of molecular weight, but in this regard, based on the present inventors' conventional view regarding only the molecular weight, development by triboelectric charging is applicable regardless of whether it is a two-component system or a one-component system. Polyolefin toners with a molecular weight of 5,000 or more are particularly effective, and polyolefins with a molecular weight of over 10,000 are particularly effective in fusing to carriers, metal sleeves, photoreceptor surfaces, etc. In addition, by suppressing the portion with a molecular weight of 10,000 or less to 50% by weight or less of the total, coagulation,
Caking can be suppressed as much as possible. This tendency is closely intertwined with offset property, and it has been found that the decrease in caking and the decrease in offset property exhibit exactly the same tendency, probably due to molecular weight effects. In addition, the stability of the binder resin itself has an extremely strong effect, and it would be an accurate judgment to view this as a synergistic effect. It is believed that polyolefin having a high molecular weight leads to good image quality due to its stable internal energy state in the usage environment. On the other hand, toners made of polyolefins with a molecular weight of 50,000 or less produce the completely opposite effect. That is, the effects described so far can be summarized as mainly related to developability, but all of them are in the direction of being poor when compared with those of molecules having a molecular weight of 10,000 or more. However, the pressure fixing properties are in a more favorable direction. FIG. 1 qualitatively shows the fixing properties at various linear pressures depending on the weight average molecular weight. ABC is linear pressure of roll 35Kg/cm, 25
Kg/cm, 15Kg/cm, and the retention rating is 5 Excellent, 4
Good, 3 acceptable, 2 unacceptable, 1 not fixed. As can be seen from this, it has been found that those having a small molecular weight are extremely effective in improving pressure fixing properties. Polyolefins having such small molecular weight portions are expected to exhibit good fixing properties at lower pressures depending on their proportions. Furthermore, such polyolefins can be easily pulverized using a supersonic jet mill or the like, resulting in extremely high productivity. This toner is characterized by containing a composite of polyolefins having a small molecular weight and a large molecular weight. An even more preferable feature is that the above-mentioned effects of large and small molecular weight molecules can be more effectively achieved by widening the molecular weight distribution. It is true that the above-mentioned effects can be expected by mixing substances with large and small molecular weights, and this is exactly the opinion based on the facts of the present inventors. However, in order to carry out the present system more preferably, a molecule having an intermediate molecular weight that connects these large and small portions is required. The behavior of molecules with this intermediate molecular weight is currently unclear. From many other experiments conducted by the present inventors, it has been found that the more molecules there are in terms of molecular weight, the more preferable it is to have a continuous distribution from small to large. It is said that By mixing two types of polyolefins with different molecular weights, a new composite material that combines the advantages of both can be obtained. However, depending on how it is mixed, it may have the disadvantages of both. In fact, we have tried various methods of this mixing and have obtained better results in many cases, but not in all cases. Quite the contrary, it is also true that a small number of products with more defects were obtained. The present inventors investigated a method for embodying the above-mentioned molecular weight effect in a more correct sense, and the resulting method was to use a polyolefin having a continuous molecular weight distribution. A mixture of polyolefins in which the molecular weights are successively lowered from those with extremely high molecular weights and those whose molecular weights are increased successively from those with very low molecular weights are extremely effective in achieving the present invention. Due to this, 2
The effect obtained is far superior to that achieved by the most successful forms of mixtures of polyolefins of different molecular weights. Regarding this matter, the present inventors have not yet come to understand the cause of the effect of the polyolefin having such an intermediate molecular weight, but presently they have proposed the following opinion. That is, it is essentially difficult to mix a polyolefin with a large molecular weight and a polyolefin with a small molecular weight, and in this mixed state, an intermediate molecular weight polyolefin can serve as an intermediate binding medium. The affinity between two types of polyolefins having different molecular weights increases when their molecular weights are close to each other when their skeletal structures are similar. This guarantees extremely orderly arrangement, that is, crystallinity, and can be expected to reduce the entropy term of internal energy. The presence of polyolefins with similar molecular weights is expected to have an effect. This will help you understand the effect of gradually lowering the molecular weight. The reason why this toner system works extremely effectively is that these low molecular weight molecules have a continuous affinity with high molecular weight molecules, so that they act as part of the high molecular weight molecules in developability and as a single low molecular weight molecule in fixing. This is because it is thought that it may be functioning. As is clear from the above discussion, the toner of the present invention is made up of two major factors. It is an entropy effect and a molecular weight effect. That is, the number average molecular weight Mn is 2000 to 5000, more preferably 2000 to 4000, and the ratio Mw/Mn of the weight average molecular weight to the number average molecular weight is 2.8 or more,
More preferably, it is 3.0 or more and 10.0 or less, and at least 50% of the total melting enthalpy is
In the range of 110°C or higher, more preferably at least 30°C
A toner containing polyolefin having a temperature of 120° C. or higher is excellent in developability, fixability, and other physical properties as a toner, and is stable. The above-mentioned polyolefin may be used alone as a binder in the pressure fixable toner of the present invention, but it is sufficient that it is contained in the toner to an extent that satisfies the pressure fixability. Other resins, waxes, etc. may be mixed and used for the purpose of improving properties. For example, polystyrene, poly-P-chlorostyrene, polyvinyltoluene,
Polymers or copolymers of styrene and its substituted products, such as styrene-butadiene copolymers and styrene-acrylic acid copolymers, polyvinyl chloride, general polyethylene, polyvinyl acetate, polypropylene, polyester resins, acrylic resins, silicones Resin, epoxy resin, xylene resin, polyamide resin, ionomer resin, furan resin, ketone resin, terpene resin, phenol-modified terpene resin, rosin, pentaerythritol ester of rosin, natural resin-modified phenolic resin, natural resin-modified maleic acid resin, Malonindene resin, maleic acid-modified phenolic resin, alicyclic hydrocarbon resin, petroleum resin, cellulose phthalate acetate, carboxymethyl cellulose, methyl vinyl ether
Maleic anhydride copolymer, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, cyclized rubber, chlorinated paraffin, wax, fatty acid, etc. can be used. These resins may be used in combination so as not to impair various properties such as pressure fixing properties of the polyolefin according to the present invention. The amount of polyolefin in the toner binder varies depending on the type of resin mixed, but generally 5.
A content of at least 20% by weight, preferably at least 20% by weight, provides good pressure fixing properties. As the colorant used in the toner of the present invention, all the dyes and pigments conventionally used in electrostatic latent image toners can be used, and of course, charge control agents and the like can also be used.
Further, when it is desired to obtain a magnetic toner, it is sufficient to mix magnetic fine powder such as magnetite, ferrite, iron powder, etc. Even in this case, the pressure fixability was good. The image obtained with the toner of the present invention is fixed by passing between a pair of pressure-loaded rollers, but auxiliary heating may be applied. The applied pressure is generally about 15-35 kg/cm. Regarding the pressure fixing device, Japanese Patent Publication No. 44-12797, U.S. Pat. No. 3,269,626, U.S. Pat. No. 3,612,682,
It is described in Specification No. 3655282, Specification No. 3731358, etc. The present invention will be explained in more detail below using examples. Example 1 Polyethylene (No. 1) in Γ Table 1
100 parts by weight Γ magnetite 80 〃 The above materials were mixed in a porcelain ball mill pot, further kneaded with two roll mills heated to 140°C, then crushed with an ultrasonic jet air flow mill, and then subjected to a classification operation using wind power. The toner particles of 5 to 30 microns were separated. The toner produced as described above was applied to a developing device having a magnetic sleeve to develop an electrostatic latent image on a photoconductive material, and then transferred onto plain paper using corona charging, resulting in a clear, fog-free image. was gotten. Next, the image on the transfer paper is applied with a linear force of 25 kg/
It was completely fixed when passed between hard steel rolls with a diameter of 10 cm that were pressed against each other with a diameter of 10 cm. Then, when continuous copying was performed using a copying machine, images almost the same as the initial images were obtained even after 20,000 copies were used. Example 2 100 parts by weight of polyethylene (No. 2) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, and the characteristics were almost the same. Example 3 100 parts by weight of polyethylene (No. 3) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, and the characteristics were almost the same. Example 4 100 parts by weight of polyethylene (No. 7) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, and the characteristics were almost the same. Example 5 100 parts by weight of polyethylene (No. 15) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, and the characteristics were almost the same. Example 6 100 parts by weight of polyethylene (No. 16) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, and the characteristics were almost the same. Example 7 100 parts by weight of polyethylene (No. 17) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, and the characteristics were almost the same. Example 8 100 parts by weight of polyethylene (No. 22) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, and the characteristics were almost the same. Example 9 100 parts by weight of polyethylene (No. 23) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, and the characteristics were almost the same. Example 10 100 parts by weight of polyethylene (No. 1) shown in Table 1 and carbon black (Regal manufactured by CABOT)
400R) was kneaded in a roll mill, pulverized, and then classified to obtain a toner having a particle size of 5 to 15 μm. 10 parts by weight of this toner and 90 parts by weight of reduced iron powder of 30 to 60μ are mixed and applied to a two-component developing machine with a magnetic sleeve to develop a photoreceptor with an electrostatic latent image, and then transferred to plain paper to make two copies. The images were fixed using a pressure fixing device consisting of a rigid roller. The image was clear and completely fixed at a linear pressure of 25 kg/cm. Furthermore, even after 50,000 sheets were continuously copied, almost the same image as the initial image was obtained. Example 11 100 parts by weight of polyethylene (No. 2) shown in Table 1 5 parts by weight of carbon black The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 10 to obtain a toner. In addition, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 10, and the characteristics were almost the same. Example 12 100 parts by weight of polyethylene (No. 3) shown in Table 1 5 parts by weight of carbon black The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 10 to obtain a toner. In addition, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 10, and the characteristics were almost the same. Example 13 100 parts by weight of polyethylene (No. 7) shown in Table 1 5 parts by weight of carbon black The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 10 to obtain a toner. In addition, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 10, and the characteristics were almost the same. Example 14 100 parts by weight of polyethylene (No. 15) shown in Table 1 5 parts by weight of carbon black The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 10 to obtain a toner. In addition, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 10, and the characteristics were almost the same. Example 15 100 parts by weight of polyethylene (No. 16) shown in Table 1 5 parts by weight of carbon black The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 10 to obtain a toner. In addition, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 10, and the characteristics were almost the same. Example 16 100 parts by weight of polyethylene (No. 17) shown in Table 1 5 parts by weight of carbon black The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 10 to obtain a toner. In addition, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 10, and the characteristics were almost the same. Example 17 100 parts by weight of polyethylene (No. 22) shown in Table 1 5 parts by weight of carbon black The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 10 to obtain a toner. In addition, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 10, and the characteristics were almost the same. Example 18 100 parts by weight of polyethylene (No. 23) shown in Table 1 5 parts by weight of carbon black The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 10 to obtain a toner. In addition, an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 10, and the characteristics were almost the same. Comparative Example 1 100 parts by weight of polyethylene (No. 8) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. In addition, when an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, fixing was insufficient with a linear force of 20 kg/cm, and when a durability test was conducted, the toner agglomerated after about 10,000 sheets and almost no image appeared. It was hot. Comparative Example 2 100 parts by weight of polyethylene (No. 9) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. In addition, when an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, fixing was insufficient with a linear force of 20 kg/cm, and when a durability test was conducted, the toner agglomerated after about 10,000 sheets and almost no image appeared. It was hot. Comparative Example 3 100 parts by weight of polyethylene (No. 14) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. In addition, when an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, fixing was insufficient with a linear force of 20 kg/cm, and when a durability test was conducted, the toner agglomerated after about 10,000 sheets and almost no image appeared. It was hot. Comparative Example 4 100 parts by weight of polyethylene (No. 19) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. In addition, when an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, fixing was insufficient with a linear force of 20 kg/cm, and when a durability test was conducted, the toner agglomerated after about 10,000 sheets and almost no image appeared. It was hot. Comparative Example 5 100 parts by weight of polyethylene (No. 10) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. In addition, when an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, fixing was insufficient with a linear force of 20 kg/cm, and when a durability test was conducted, the toner agglomerated after about 10,000 sheets and almost no image appeared. It was hot. Comparative Example 6 100 parts by weight of polyethylene (No. 5) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, when an image durability test was conducted in the same manner as in Example 1, the toner was fused and almost no image appeared after about 3,000 sheets. Comparative Example 7 100 parts by weight of polyethylene (No. 6) shown in Table 1 80 parts by weight of magnetite The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, when an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, the toner was fused after about 3,000 sheets and almost no image appeared. Comparative Example 8 Polyethylene (No. 4) in Table 1 100 parts by weight Magnetite 80 The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, when an image durability test was conducted in the same manner as in Example 1, the toner was fused and almost no image appeared after about 3,000 sheets. Comparative Example 9 Polyethylene (No. 11) in Table 1 100 parts by weight Magnetite 80 The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, when an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, the toner was fused after about 3,000 sheets and almost no image appeared. Comparative Example 10 Polyethylene (No. 12) in Table 1 100 parts by weight Magnetite 80 The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, when an image durability test was conducted in the same manner as in Example 1, the toner was fused and almost no image appeared after about 3,000 sheets. Comparative Example 11 100 parts by weight of polyethylene (No. 13) in Table 1 Magnetite 80 The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, when an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, the toner was fused after about 3,000 sheets and almost no image appeared. Comparative Example 12 100 parts by weight of polyethylene (No. 18) in Table 1 Magnetite 80 The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, when an image durability test was conducted in the same manner as in Example 1, the toner was fused and almost no image appeared after about 3,000 sheets. Comparative Example 13 100 parts by weight of polyethylene (No. 25) in Table 1 Magnetite 80 The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, when an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, the toner was fused after about 3,000 sheets and almost no image appeared. Comparative Example 14 Polyethylene (No. 21) in Table 1 100 parts by weight Magnetite 80 The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, when an image durability test was conducted in the same manner as in Example 1, the toner was fused and almost no image appeared after about 3,000 sheets. Comparative Example 15 Polyethylene (No. 24) in Table 1 100 parts by weight Magnetite 80 The above materials were mixed and pulverized in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. Further, when an image test durability test was conducted in the same manner as in Example 1, the toner was fused after about 3,000 sheets and almost no image appeared.
第1図はポリオレフインの重量平均分子量と各
線圧に於ける定着性を定性的に表わしたグラフで
ある。
FIG. 1 is a graph qualitatively showing the weight average molecular weight of polyolefin and the fixing properties at various linear pressures.
Claims (1)
平均分子量に対する重量平均分子量Mwの比
Mw/Mnが2.8以上であるポリオレフインであ
り、該ポリオレフインの全融解エンタルピー量の
少なくとも50%以上が110℃以上にあり且つ全融
解エンタルピー量の少なくとも30%以上が120℃
以上にあるポリオレフインを含有することを特徴
とする圧力定着性トナー。1 Number average molecular weight Mn is 2000 to 5000, and the ratio of weight average molecular weight Mw to number average molecular weight
A polyolefin having Mw/Mn of 2.8 or more, at least 50% or more of the total enthalpy of melting of the polyolefin is at 110°C or more, and at least 30% or more of the total enthalpy of melting is at 120°C
A pressure fixing toner characterized by containing the above polyolefin.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16121379A JPS5683749A (en) | 1979-12-12 | 1979-12-12 | Pressure-fixable toner |
| DE19803045983 DE3045983A1 (en) | 1979-12-06 | 1980-12-05 | Pressure fixing toner - contg. polyolefin with fusion entropy above 110 degrees celsius |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16121379A JPS5683749A (en) | 1979-12-12 | 1979-12-12 | Pressure-fixable toner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5683749A JPS5683749A (en) | 1981-07-08 |
| JPS6345100B2 true JPS6345100B2 (en) | 1988-09-08 |
Family
ID=15730752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16121379A Granted JPS5683749A (en) | 1979-12-06 | 1979-12-12 | Pressure-fixable toner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5683749A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415753A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Mitsui Toatsu Chemicals | Electrophotographic dry toner |
| JP4075949B2 (en) | 2006-07-28 | 2008-04-16 | 富士ゼロックス株式会社 | Toner for electrostatic charge development, developer for electrostatic charge development, cartridge, and image forming apparatus |
-
1979
- 1979-12-12 JP JP16121379A patent/JPS5683749A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5683749A (en) | 1981-07-08 |
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