縮重合系樹脂
【課題】チタン化合物の触媒活性能を高め、反応時間の短縮化に有効な縮重合反応用助触媒を用いて得られる縮重合系樹脂であって、着色度が低く、トナー用結着樹脂として用いた際にもカブリの発生が防止される帯電性を有する縮重合系樹脂及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させて得られる縮重合系樹脂であって、前記縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、前記ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部であり、前記ピロガロール化合物と前記式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5である、縮重合系樹脂、及びその製造方法。
【解決手段】式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させて得られる縮重合系樹脂であって、前記縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、前記ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部であり、前記ピロガロール化合物と前記式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5である、縮重合系樹脂、及びその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム、シート、繊維、電子写真用トナー材料等の各種用途に用いられる縮重合系樹脂及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル、ポリアミド等の縮重合系樹脂は、その化学的、物理的性質を利用して、フィルム、シート、繊維等の各種用途に用いられており、得られる樹脂の用途に応じて、縮重合反応を促進する触媒や触媒の活性能を高める助触媒も各種検討されている。
【０００３】
例えば、トナーの結着樹脂に用いられる縮重合系樹脂の製造に用いられる触媒としては、触媒活性のみならず、帯電性等のトナー性能に与える影響を考慮して、酸化ジブチル錫等の錫化合物が汎用されているが、近年、安全性等の観点から、酸化ジブチル錫等のＳｎ−Ｃ結合を有する錫化合物よりも、チタン化合物が触媒として好ましく使用される傾向がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０１３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特定のチタン化合物を触媒として使用すると、反応時間が極端に長くなり樹脂が着色するという課題がある。また、後述のチタン化合物を用いて得られた樹脂をトナーの結着樹脂として用いると、画質が劣化するという課題もある。
【０００６】
本発明の課題は、チタン化合物の触媒活性能を高め、反応時間の短縮化に有効な縮重合反応用助触媒を用いて得られる縮重合系樹脂であって、着色度が低く、トナー用結着樹脂として用いた際にもカブリの発生が防止される帯電性を有する縮重合系樹脂及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
〔１〕 式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させて得られる縮重合系樹脂であって、前記縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、前記ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部であり、前記ピロガロール化合物と前記式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5である、縮重合系樹脂、並びに
〔２〕 式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させる、縮重合系樹脂の製造方法であって、前記縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、前記ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部であり、前記ピロガロール化合物と前記式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5であり、前記式(A)で表されるチタン化合物と前記ピロガロール化合物を縮重合反応開始前に反応系に添加する、縮重合系樹脂の製造方法
に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の縮重合系樹脂は、特定のチタン化合物とピロガロール化合物との併用により、チタン化合物の触媒活性能が高められ、反応時間が短縮される樹脂であって、樹脂の着色性が低く、トナー用結着樹脂として用いた際にも、高画質の画像が維持されカブリの発生が防止される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の縮重合系樹脂は、特定のチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物の存在下、原料モノマーを縮重合させて得られる。後述のチタン化合物は、従来使用されている酸化ジブチル錫ほど触媒活性は高くなく、反応時間は長くなるものの、持続性に優れており、樹脂の合成は可能である。このため、反応の極端な長時間化によりモノマー成分の分解による樹脂の着色や濁りが生じやすい。このような着色を帯びた樹脂を用いて得られたトナーにより画像形成を行うと、画質(色目)が劣る結果となり、特に、樹脂の色目に影響を受けやすいイエロートナーにおいて顕著である。しかしながら、後述のチタン化合物を用いて得られた縮重合系樹脂をトナーの結着樹脂として用いると、カブリが発生しやすいという課題もあるが、前記ピロガロール化合物を共存させることにより、低分子量成分や揮発性有機成分の増大を防止することもできる。また、反応時間の短縮に伴い熱履歴の少ない縮重合系樹脂が得ることもできる。理由は不明なるも、前記ピロガロール化合物を共存させることにより、チタン化合物の触媒活性の低下が抑制され、高い触媒活性が維持されるためと推察される。
【００１０】
前記ピロガロール化合物としては、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、これらの中では、得られる樹脂の透明性の観点から、式(I)：
【００１１】
【化１】
【００１２】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3はそれぞれ独立して、水素原子又は−ＣＯＯＲ4（Ｒ4は水素原子又は炭素数１〜12の炭化水素基、好ましくはアルキル基又はアルケニル基を示す）を示す）
で表される化合物が好ましい。式中、Ｒ4の炭化水素基の炭素数は、1〜8が好ましく、反応活性の観点から、炭素数1〜4がより好ましい。式(I)で表される化合物のなかでは、Ｒ1及びＲ3が水素原子、Ｒ2が水素原子又は−ＣＯＯＲ4である化合物がより好ましい。具体例としては、ピロガロール(Ｒ1〜Ｒ3：水素原子)、没食子酸(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＨ)、没食子酸エチル(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＣ2Ｈ5)、没食子酸プロピル(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＣ3Ｈ7)、没食子酸ブチル(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＣ4Ｈ9)、没食子酸オクチル(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＣ8Ｈ17)、没食子酸ラウリル(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＣ12Ｈ25)等の没食子酸エステル等が挙げられ、樹脂の透明性の観点からは、没食子酸及び没食子酸エステルが好ましい。
【００１３】
前記ピロガロール化合物とともに、縮重合反応用触媒として用いられるチタン化合物は、式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（式中、Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物であり、着色性及びかぶりの観点から、Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基であることが好ましい。
【００１４】
式(A)において、Ｚで表される基の炭素数は、着色性及びかぶりの観点から、8〜22が好ましく、16〜20がより好ましい。
【００１５】
また、Ｚで表される基は、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、反応活性及び耐加水分解性の観点から、４種全て同一の基であるのが好ましい。
【００１６】
なお、式(A)において、Ｚで表される基は、水酸基、ハロゲン等の置換基を有していてもよいが、無置換又は水酸基を置換基とするものが好ましく、無置換のものがより好ましい。
【００１７】
式(A)で表されるチタン化合物の具体例としては、テトラ-ｎ-ブチルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ4Ｈ9Ｏ)4〕、テトラプロピルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ3Ｈ7Ｏ)4〕、テトラステアリルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ18Ｈ37Ｏ)4〕、テトラミリスチルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ14Ｈ29Ｏ)4〕、テトラオクチルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ8Ｈ17Ｏ)4〕、ジオクチルジヒドロキシオクチルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ8Ｈ17Ｏ)2(ＯＨＣ8Ｈ16Ｏ)2〕、ジミリスチルジオクチルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ14Ｈ29Ｏ)2(Ｃ8Ｈ17Ｏ)2〕等が挙げられる。
【００１８】
縮重合反応として、代表的な例としては、カルボキシル基と水酸基の脱水縮合によりエステル結合(-COO-)を有するポリエステルユニット、カルボキシル基とアミノ基の脱水縮合によりアミド結合(-CONH-)を有するポリアミドユニット、エステル結合とアミド結合の両方を有するポリエステルポリアミドユニット等の縮重合系樹脂ユニットを形成する反応等が挙げられ、エステル結合を有する縮重合系樹脂ユニットの形成において、本発明の効果がより顕著に発揮される。なお、本発明においては、異なる原料モノマー間の反応に限らず、異種官能基を1分子内にもつモノマー、例えば、水酸基とカルボキシル基を有する乳酸から、脱水縮合によりポリ乳酸を生成させる反応も縮重合反応に含まれる。
【００１９】
ポリエステルユニットの原料モノマーとしては、通常、アルコール成分とカルボン酸成分とが用いられる。
【００２０】
アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等の、式(II)：
【００２１】
【化２】
【００２２】
（式中、Ｒ5Ｏはアルキレンオキシ基であり、Ｒ5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であり、ｘとｙの和は1〜16、好ましくは1.5〜5である）
で表されるビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール、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等の脂肪族ジオール、グリセリン等の3価以上の多価アルコール等が挙げられる。
【００２３】
カルボン酸成分としては、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、n-ドデシルコハク酸、n-ドデセニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸；トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸；及びこれらの酸の無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル；ロジン；フマル酸、マレイン酸、アクリル酸等で変性されたロジン等が挙げられる。上記のような酸、これらの酸の無水物、及び酸のアルキルエステルを、本明細書では総称してカルボン酸化合物と呼ぶ。本発明においては、帯電性の観点から、芳香族ジカルボン酸化合物が好ましい。芳香族ジカルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中、70モル％以上が好ましく、90モル％以上がより好ましい。
【００２４】
なお、アルコール成分には1価のアルコールが、カルボン酸成分には1価のカルボン酸化合物が、分子量調整や耐オフセット性向上の観点から、適宜含有されていてもよい。
【００２５】
さらに、ポリエステルポリアミドユニットやポリアミドユニットにおけるアミド結合を形成するための原料モノマーとしては、公知の各種ポリアミン、アミノカルボン酸類、アミノアルコール等が挙げられ、好ましくはヘキサメチレンジアミン及びε-カプロラクタムである。
【００２６】
なお、以上の原料モノマーには、通常開環重合モノマーに分類されるものも含まれているが、これらは、他のモノマーの縮重合反応で生成する水等の存在により加水分解して縮重合に供されるため、広義には縮重合系樹脂の原料モノマーに含まれると考えられる。
【００２７】
縮重合反応における前記ピロガロール化合物の存在量は、縮重合反応に供される原料モノマー100重量部に対して、0.001〜1.0重量部が好ましく、0.01〜0.5重量部がより好ましく、0.02〜0.3重量部がさらに好ましい。ここで、ピロガロール化合物の存在量とは、縮重合反応に供したピロガロール化合物の全配合量を意味する。
【００２８】
一方、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量は、縮重合反応に供される原料モノマー100重量部に対して、0.01〜2.0重量部が好ましく、0.1〜1.5重量部がより好ましく、0.2〜1.0重量部がさらに好ましい。ここで、式(A)で表されるチタン化合物の存在量とは、縮重合反応に供した式(A)で表されるチタン化合物の全配合量を意味する。
【００２９】
ピロガロール化合物と式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)は、0.01〜0.5が好ましく、0.02〜0.3がより好ましく、0.05〜0.2がさらに好ましい。
【００３０】
縮重合反応は、式(A)で表されるチタン化合物及びピロガロール化合物との存在下、不活性ガス雰囲気中にて、180〜250℃の温度で行うことが好ましい。式(A)で表されるチタン化合物とピロガロール化合物は、両者を混合して反応系に添加してもよく、別々に添加してもよい。また、カルボン酸成分やアルコール成分と混合して添加してもよい。式(A)で表されるチタン化合物及びピロガロール化合物を反応系に添加する時期は、反応開始前及び反応途中のいずれであってもよいが、縮重合反応の促進に対してより高い効果が得られる観点から、反応温度に達するより前の時点であることが好ましく、反応開始前であることがより好ましい。なお、本発明において、反応開始前とは、縮重合反応に伴う水が生成されていない状態を意味する。
【００３１】
本発明において、縮重合系樹脂とは、縮重合系樹脂ユニットを含む樹脂をいい、前記縮重合反応により得られるポリエステル、ポリエステルポリアミド、ポリアミド等の縮重合系樹脂ユニットからなる樹脂だけでなく、前記縮重合系樹脂ユニットを含む、２種以上の樹脂成分を有するハイブリッド樹脂、例えば、縮重合系樹脂ユニットと付加重合系樹脂ユニットとが部分的に化学結合したハイブリッド樹脂も含まれる。
【００３２】
また、縮重合系樹脂は、実質的にその特性を損なわない程度に変性されていてもよい。例えば、変性されたポリエステルとしては、特開平１１−１３３６６８号公報、特開平１０−２３９９０３号公報、特開平８−２０６３６号公報等に記載の方法によりフェノール、ウレタン、エポキシ等によりグラフト化やブロック化したポリエステルをいう。
【００３３】
本発明の縮重合系樹脂は、電子写真用トナーの結着樹脂としても好適に用いることができる。
【００３４】
結着樹脂の軟化点としては、トナーの定着性、保存性及び耐久性の観点から、90〜160℃が好ましく、95〜155℃がより好ましく、98〜150℃がさらに好ましい。ガラス転移点は、同様の観点から、45〜85℃が好ましく、50〜80℃がより好ましい。帯電性と環境安定性の観点から、酸価は、1〜90mgKOH/gが好ましく、5〜90mgKOH/gがより好ましく、5〜88mgKOH/gがさらに好ましく、水酸基価は、1〜80mgKOH/gが好ましく、8〜60mgKOH/gがより好ましく、8〜55mgKOH/gがさらに好ましい。
【００３５】
本発明の縮重合系樹脂を含有した電子写真用トナーには、本発明の効果を損なわない範囲で、公知の結着樹脂、例えば、スチレン-アクリル樹脂等のビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等の他の樹脂が併用されていてもよいが、本発明の縮重合系樹脂の含有量は、結着樹脂中、70重量％以上が好ましく、80重量％以上がより好ましく、90重量％以上がさらに好ましく、実質的に100重量％であることがさらに好ましい。
【００３６】
トナーには、さらに、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。
【００３７】
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等が用いることができ、本発明のトナーは、黒トナー、カラートナーのいずれであってもよい。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、1〜40重量部が好ましく、2〜10重量部がより好ましい。
【００３８】
電子写真用トナーは、溶融混練法、乳化転相法、重合法等の従来より公知のいずれの方法により得られたトナーであってもよいが、生産性や着色剤の分散性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。溶融混練法による粉砕トナーの場合、例えば、結着樹脂、着色剤、荷電制御剤等の原料をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、１軸もしくは２軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。一方、トナーの小粒径化の観点からは、重合法によるトナーが好ましい。トナーの表面には、疎水性シリカ等の外添剤が添加されていてもよい。
【００３９】
トナーの体積中位粒径(Ｄ50)は、3〜15μｍが好ましく、3〜10μmがより好ましい。なお、本明細書において、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％になる粒径を意味する。
【００４０】
得られたトナーは、一成分現像用トナーとして、又はキャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。
【実施例】
【００４１】
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター（島津製作所、CFT-500D）を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出する。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。
【００４２】
〔樹脂の酸価〕
JIS K0070の方法に基づき測定する。但し、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))に変更した。
【００４３】
〔ワックスの融点〕
示差走査熱量計（セイコー電子工業社製、DSC210）を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃／分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃／分で昇温し、融解熱の最大ピーク温度を融点とする。
【００４４】
〔トナーの体積中位粒径（Ｄ50）〕
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。
【００４５】
実施例１〜１８、比較例１〜７及び参考例１、２
（樹脂製造例１）
ポリオキシプロピレン(2.1)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA-PO)3318g(50モル)、ポリオキシエチレン(2.1)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA-EO)3024g(50モル)、テレフタル酸2988g(BPA-POとBPA-EOの総量100モルに対して90モル)、表１に示す触媒及び助触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃で反応率（生成反応水量(mol)／理論生成水量(mol)×100）が93％に到達するまで反応させた後、さらに8kPaで軟化点が100℃に達するまで反応させて、ポリエステルを得た。
【００４６】
（トナー製造例１）
樹脂製造例１で得られたポリエステル100重量部、黄色顔料「パリオトールイエローD1155」(C.I.ピグメント・イエロー185、BASF社製)4重量部、負帯電性荷電制御剤「ボントロン E-84」1重量部(オリエント化学工業社製)及びカルナウバワックス「カルナバワックスC1」(加藤洋行社製、融点：83℃)3重量部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、混練部分の全長1560mm、スクリュー径42mm、バレル内径43mmの同方向回転二軸押出し機を用い、ロール回転速度200r/min、ロール内の加熱温度80℃で溶融混練した。混合物の供給速度は20kg/hr、平均滞留時間は約18秒であった。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、体積中位粒径(Ｄ50)が8.0μmの粉体を得た。
【００４７】
得られた粉体100重量部に、外添剤として疎水性シリカ「アエロジル R-972」(日本アエロジル(株)製)1重量部を添加し、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。なお、得られたトナーを、触媒、助触媒の種類等によってＡ〜Ｆに分類し、表１にその物性と合わせて示す。
【００４８】
試験例１
非磁性一成分現像装置「Oki Microline 5400」(沖データ社製)にトナーを実装し、印字率5.5％の斜めストライプのパターンを50枚印刷した。印刷した後、5cm×5cm、画像濃度1.3のベタ画像を印刷し、Ｌ*値、ａ*値、ｂ*値を色彩色差計「CR-321」(コニカミノルタ社製)を用いて測定した。参考例２のトナーを用いて同様の印刷試験を行って得られたベタ画像のＬ*値、ａ*値、ｂ*値を基準値とし、下記式よりΔＥを算出し、着色性として評価した。結果を表１に示す。
【００４９】
【数１】
【００５０】
（式中、Ｌ1*、ａ1*及びｂ1*は各測定値を、Ｌ2*、ａ2*及びｂ2*は参考例２のトナーの測定値をそれぞれ示す。）
【００５１】
試験例２
非磁性一成分現像装置「Oki Microline 5400」(沖データ社製)にトナーを実装し、印字率5.5％の斜めストライプのパターンを50枚印刷した。印刷した後、白ベタ画像(印字率0％)を印刷し、任意の4点について試験例１と同様にしてＬ*値、ａ*値、ｂ*値の各平均値を算出した。白紙のＬ*値、ａ*値、ｂ*値を標準とし、試験例１と同様にして、ΔＥを算出し、カブリとして評価した。結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
実施例１９及び比較例８
（樹脂製造例２）
1,4-ブタンジオール4500g、フマル酸5800g(1,4-ブタンジオール100モルに対して100モル)、表２に示す触媒及び助触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、190℃で、反応率（生成反応水量(mol)／理論生成水量(mol)×100）が93％に到達するまで反応させて、ポリエステルを得た。結果を表２に示す。触媒、助触媒及び分類の略号は表１と同じである。
【００５４】
（トナー製造例２）
トナー製造例１において、樹脂製造例１で得られたポリエステル樹脂100重量部の代わりに、樹脂製造例２で得られたポリエステル100重量部を使用した以外は、同様にしてトナーを製造し、着色性及びカブリを評価した。結果を表２に示す。
【００５５】
【表２】
【００５６】
以上の結果より、縮重合反応において、ピロガロール化合物を助触媒として触媒とともに用いることにより、反応時間の結果から、触媒活性が高められ、反応が促進されていることが分かる。即ち、実施例１〜１９では、分類された群の中の比較例と対比して、同程度まで反応を進行させるのに必要とされる反応時間が格段に短縮されている。また、実施例で得られた樹脂は、着色度が低く、トナー用結着樹脂としても、カブリ防止に対して効果的であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の縮重合系樹脂は、フィルム、シート、繊維、電子写真用トナー材料等の各種用途に用いられる。
【００５８】
本発明の態様として、以下のものが挙げられる。
１． 式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させて得られる縮重合系樹脂。
２． ピロガロール化合物が、式(I)
で表される、前記〔１〕記載の縮重合系樹脂。
３． 縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部である、前記〔１〕又は〔２〕記載の縮重合系樹脂。
４． ピロガロール化合物と式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5である、前記〔１〕〜〔３〕いずれか記載の縮重合系樹脂。
５． 式(A)において、Ｚが全て同一の基である、前記〔１〕〜〔４〕いずれか記載の縮重合系樹脂。
６． 式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させる、縮重合系樹脂の製造方法であって、前記式(A)で表されるチタン化合物と前記ピロガロール化合物を縮重合反応開始前に反応系に添加する、縮重合系樹脂の製造方法。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム、シート、繊維、電子写真用トナー材料等の各種用途に用いられる縮重合系樹脂及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル、ポリアミド等の縮重合系樹脂は、その化学的、物理的性質を利用して、フィルム、シート、繊維等の各種用途に用いられており、得られる樹脂の用途に応じて、縮重合反応を促進する触媒や触媒の活性能を高める助触媒も各種検討されている。
【０００３】
例えば、トナーの結着樹脂に用いられる縮重合系樹脂の製造に用いられる触媒としては、触媒活性のみならず、帯電性等のトナー性能に与える影響を考慮して、酸化ジブチル錫等の錫化合物が汎用されているが、近年、安全性等の観点から、酸化ジブチル錫等のＳｎ−Ｃ結合を有する錫化合物よりも、チタン化合物が触媒として好ましく使用される傾向がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０１３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特定のチタン化合物を触媒として使用すると、反応時間が極端に長くなり樹脂が着色するという課題がある。また、後述のチタン化合物を用いて得られた樹脂をトナーの結着樹脂として用いると、画質が劣化するという課題もある。
【０００６】
本発明の課題は、チタン化合物の触媒活性能を高め、反応時間の短縮化に有効な縮重合反応用助触媒を用いて得られる縮重合系樹脂であって、着色度が低く、トナー用結着樹脂として用いた際にもカブリの発生が防止される帯電性を有する縮重合系樹脂及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
〔１〕 式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させて得られる縮重合系樹脂であって、前記縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、前記ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部であり、前記ピロガロール化合物と前記式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5である、縮重合系樹脂、並びに
〔２〕 式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させる、縮重合系樹脂の製造方法であって、前記縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、前記ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部であり、前記ピロガロール化合物と前記式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5であり、前記式(A)で表されるチタン化合物と前記ピロガロール化合物を縮重合反応開始前に反応系に添加する、縮重合系樹脂の製造方法
に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の縮重合系樹脂は、特定のチタン化合物とピロガロール化合物との併用により、チタン化合物の触媒活性能が高められ、反応時間が短縮される樹脂であって、樹脂の着色性が低く、トナー用結着樹脂として用いた際にも、高画質の画像が維持されカブリの発生が防止される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の縮重合系樹脂は、特定のチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物の存在下、原料モノマーを縮重合させて得られる。後述のチタン化合物は、従来使用されている酸化ジブチル錫ほど触媒活性は高くなく、反応時間は長くなるものの、持続性に優れており、樹脂の合成は可能である。このため、反応の極端な長時間化によりモノマー成分の分解による樹脂の着色や濁りが生じやすい。このような着色を帯びた樹脂を用いて得られたトナーにより画像形成を行うと、画質(色目)が劣る結果となり、特に、樹脂の色目に影響を受けやすいイエロートナーにおいて顕著である。しかしながら、後述のチタン化合物を用いて得られた縮重合系樹脂をトナーの結着樹脂として用いると、カブリが発生しやすいという課題もあるが、前記ピロガロール化合物を共存させることにより、低分子量成分や揮発性有機成分の増大を防止することもできる。また、反応時間の短縮に伴い熱履歴の少ない縮重合系樹脂が得ることもできる。理由は不明なるも、前記ピロガロール化合物を共存させることにより、チタン化合物の触媒活性の低下が抑制され、高い触媒活性が維持されるためと推察される。
【００１０】
前記ピロガロール化合物としては、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、これらの中では、得られる樹脂の透明性の観点から、式(I)：
【００１１】
【化１】
【００１２】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3はそれぞれ独立して、水素原子又は−ＣＯＯＲ4（Ｒ4は水素原子又は炭素数１〜12の炭化水素基、好ましくはアルキル基又はアルケニル基を示す）を示す）
で表される化合物が好ましい。式中、Ｒ4の炭化水素基の炭素数は、1〜8が好ましく、反応活性の観点から、炭素数1〜4がより好ましい。式(I)で表される化合物のなかでは、Ｒ1及びＲ3が水素原子、Ｒ2が水素原子又は−ＣＯＯＲ4である化合物がより好ましい。具体例としては、ピロガロール(Ｒ1〜Ｒ3：水素原子)、没食子酸(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＨ)、没食子酸エチル(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＣ2Ｈ5)、没食子酸プロピル(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＣ3Ｈ7)、没食子酸ブチル(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＣ4Ｈ9)、没食子酸オクチル(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＣ8Ｈ17)、没食子酸ラウリル(Ｒ1及びＲ3：水素原子、Ｒ2：−ＣＯＯＣ12Ｈ25)等の没食子酸エステル等が挙げられ、樹脂の透明性の観点からは、没食子酸及び没食子酸エステルが好ましい。
【００１３】
前記ピロガロール化合物とともに、縮重合反応用触媒として用いられるチタン化合物は、式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（式中、Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物であり、着色性及びかぶりの観点から、Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基であることが好ましい。
【００１４】
式(A)において、Ｚで表される基の炭素数は、着色性及びかぶりの観点から、8〜22が好ましく、16〜20がより好ましい。
【００１５】
また、Ｚで表される基は、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、反応活性及び耐加水分解性の観点から、４種全て同一の基であるのが好ましい。
【００１６】
なお、式(A)において、Ｚで表される基は、水酸基、ハロゲン等の置換基を有していてもよいが、無置換又は水酸基を置換基とするものが好ましく、無置換のものがより好ましい。
【００１７】
式(A)で表されるチタン化合物の具体例としては、テトラ-ｎ-ブチルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ4Ｈ9Ｏ)4〕、テトラプロピルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ3Ｈ7Ｏ)4〕、テトラステアリルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ18Ｈ37Ｏ)4〕、テトラミリスチルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ14Ｈ29Ｏ)4〕、テトラオクチルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ8Ｈ17Ｏ)4〕、ジオクチルジヒドロキシオクチルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ8Ｈ17Ｏ)2(ＯＨＣ8Ｈ16Ｏ)2〕、ジミリスチルジオクチルチタネート〔Ｔｉ(Ｃ14Ｈ29Ｏ)2(Ｃ8Ｈ17Ｏ)2〕等が挙げられる。
【００１８】
縮重合反応として、代表的な例としては、カルボキシル基と水酸基の脱水縮合によりエステル結合(-COO-)を有するポリエステルユニット、カルボキシル基とアミノ基の脱水縮合によりアミド結合(-CONH-)を有するポリアミドユニット、エステル結合とアミド結合の両方を有するポリエステルポリアミドユニット等の縮重合系樹脂ユニットを形成する反応等が挙げられ、エステル結合を有する縮重合系樹脂ユニットの形成において、本発明の効果がより顕著に発揮される。なお、本発明においては、異なる原料モノマー間の反応に限らず、異種官能基を1分子内にもつモノマー、例えば、水酸基とカルボキシル基を有する乳酸から、脱水縮合によりポリ乳酸を生成させる反応も縮重合反応に含まれる。
【００１９】
ポリエステルユニットの原料モノマーとしては、通常、アルコール成分とカルボン酸成分とが用いられる。
【００２０】
アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等の、式(II)：
【００２１】
【化２】
【００２２】
（式中、Ｒ5Ｏはアルキレンオキシ基であり、Ｒ5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であり、ｘとｙの和は1〜16、好ましくは1.5〜5である）
で表されるビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール、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等の脂肪族ジオール、グリセリン等の3価以上の多価アルコール等が挙げられる。
【００２３】
カルボン酸成分としては、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、n-ドデシルコハク酸、n-ドデセニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸；トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸；及びこれらの酸の無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル；ロジン；フマル酸、マレイン酸、アクリル酸等で変性されたロジン等が挙げられる。上記のような酸、これらの酸の無水物、及び酸のアルキルエステルを、本明細書では総称してカルボン酸化合物と呼ぶ。本発明においては、帯電性の観点から、芳香族ジカルボン酸化合物が好ましい。芳香族ジカルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中、70モル％以上が好ましく、90モル％以上がより好ましい。
【００２４】
なお、アルコール成分には1価のアルコールが、カルボン酸成分には1価のカルボン酸化合物が、分子量調整や耐オフセット性向上の観点から、適宜含有されていてもよい。
【００２５】
さらに、ポリエステルポリアミドユニットやポリアミドユニットにおけるアミド結合を形成するための原料モノマーとしては、公知の各種ポリアミン、アミノカルボン酸類、アミノアルコール等が挙げられ、好ましくはヘキサメチレンジアミン及びε-カプロラクタムである。
【００２６】
なお、以上の原料モノマーには、通常開環重合モノマーに分類されるものも含まれているが、これらは、他のモノマーの縮重合反応で生成する水等の存在により加水分解して縮重合に供されるため、広義には縮重合系樹脂の原料モノマーに含まれると考えられる。
【００２７】
縮重合反応における前記ピロガロール化合物の存在量は、縮重合反応に供される原料モノマー100重量部に対して、0.001〜1.0重量部が好ましく、0.01〜0.5重量部がより好ましく、0.02〜0.3重量部がさらに好ましい。ここで、ピロガロール化合物の存在量とは、縮重合反応に供したピロガロール化合物の全配合量を意味する。
【００２８】
一方、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量は、縮重合反応に供される原料モノマー100重量部に対して、0.01〜2.0重量部が好ましく、0.1〜1.5重量部がより好ましく、0.2〜1.0重量部がさらに好ましい。ここで、式(A)で表されるチタン化合物の存在量とは、縮重合反応に供した式(A)で表されるチタン化合物の全配合量を意味する。
【００２９】
ピロガロール化合物と式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)は、0.01〜0.5が好ましく、0.02〜0.3がより好ましく、0.05〜0.2がさらに好ましい。
【００３０】
縮重合反応は、式(A)で表されるチタン化合物及びピロガロール化合物との存在下、不活性ガス雰囲気中にて、180〜250℃の温度で行うことが好ましい。式(A)で表されるチタン化合物とピロガロール化合物は、両者を混合して反応系に添加してもよく、別々に添加してもよい。また、カルボン酸成分やアルコール成分と混合して添加してもよい。式(A)で表されるチタン化合物及びピロガロール化合物を反応系に添加する時期は、反応開始前及び反応途中のいずれであってもよいが、縮重合反応の促進に対してより高い効果が得られる観点から、反応温度に達するより前の時点であることが好ましく、反応開始前であることがより好ましい。なお、本発明において、反応開始前とは、縮重合反応に伴う水が生成されていない状態を意味する。
【００３１】
本発明において、縮重合系樹脂とは、縮重合系樹脂ユニットを含む樹脂をいい、前記縮重合反応により得られるポリエステル、ポリエステルポリアミド、ポリアミド等の縮重合系樹脂ユニットからなる樹脂だけでなく、前記縮重合系樹脂ユニットを含む、２種以上の樹脂成分を有するハイブリッド樹脂、例えば、縮重合系樹脂ユニットと付加重合系樹脂ユニットとが部分的に化学結合したハイブリッド樹脂も含まれる。
【００３２】
また、縮重合系樹脂は、実質的にその特性を損なわない程度に変性されていてもよい。例えば、変性されたポリエステルとしては、特開平１１−１３３６６８号公報、特開平１０−２３９９０３号公報、特開平８−２０６３６号公報等に記載の方法によりフェノール、ウレタン、エポキシ等によりグラフト化やブロック化したポリエステルをいう。
【００３３】
本発明の縮重合系樹脂は、電子写真用トナーの結着樹脂としても好適に用いることができる。
【００３４】
結着樹脂の軟化点としては、トナーの定着性、保存性及び耐久性の観点から、90〜160℃が好ましく、95〜155℃がより好ましく、98〜150℃がさらに好ましい。ガラス転移点は、同様の観点から、45〜85℃が好ましく、50〜80℃がより好ましい。帯電性と環境安定性の観点から、酸価は、1〜90mgKOH/gが好ましく、5〜90mgKOH/gがより好ましく、5〜88mgKOH/gがさらに好ましく、水酸基価は、1〜80mgKOH/gが好ましく、8〜60mgKOH/gがより好ましく、8〜55mgKOH/gがさらに好ましい。
【００３５】
本発明の縮重合系樹脂を含有した電子写真用トナーには、本発明の効果を損なわない範囲で、公知の結着樹脂、例えば、スチレン-アクリル樹脂等のビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等の他の樹脂が併用されていてもよいが、本発明の縮重合系樹脂の含有量は、結着樹脂中、70重量％以上が好ましく、80重量％以上がより好ましく、90重量％以上がさらに好ましく、実質的に100重量％であることがさらに好ましい。
【００３６】
トナーには、さらに、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。
【００３７】
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等が用いることができ、本発明のトナーは、黒トナー、カラートナーのいずれであってもよい。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、1〜40重量部が好ましく、2〜10重量部がより好ましい。
【００３８】
電子写真用トナーは、溶融混練法、乳化転相法、重合法等の従来より公知のいずれの方法により得られたトナーであってもよいが、生産性や着色剤の分散性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。溶融混練法による粉砕トナーの場合、例えば、結着樹脂、着色剤、荷電制御剤等の原料をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、１軸もしくは２軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。一方、トナーの小粒径化の観点からは、重合法によるトナーが好ましい。トナーの表面には、疎水性シリカ等の外添剤が添加されていてもよい。
【００３９】
トナーの体積中位粒径(Ｄ50)は、3〜15μｍが好ましく、3〜10μmがより好ましい。なお、本明細書において、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％になる粒径を意味する。
【００４０】
得られたトナーは、一成分現像用トナーとして、又はキャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。
【実施例】
【００４１】
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター（島津製作所、CFT-500D）を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出する。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。
【００４２】
〔樹脂の酸価〕
JIS K0070の方法に基づき測定する。但し、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))に変更した。
【００４３】
〔ワックスの融点〕
示差走査熱量計（セイコー電子工業社製、DSC210）を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃／分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃／分で昇温し、融解熱の最大ピーク温度を融点とする。
【００４４】
〔トナーの体積中位粒径（Ｄ50）〕
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。
【００４５】
実施例１〜１８、比較例１〜７及び参考例１、２
（樹脂製造例１）
ポリオキシプロピレン(2.1)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA-PO)3318g(50モル)、ポリオキシエチレン(2.1)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA-EO)3024g(50モル)、テレフタル酸2988g(BPA-POとBPA-EOの総量100モルに対して90モル)、表１に示す触媒及び助触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃で反応率（生成反応水量(mol)／理論生成水量(mol)×100）が93％に到達するまで反応させた後、さらに8kPaで軟化点が100℃に達するまで反応させて、ポリエステルを得た。
【００４６】
（トナー製造例１）
樹脂製造例１で得られたポリエステル100重量部、黄色顔料「パリオトールイエローD1155」(C.I.ピグメント・イエロー185、BASF社製)4重量部、負帯電性荷電制御剤「ボントロン E-84」1重量部(オリエント化学工業社製)及びカルナウバワックス「カルナバワックスC1」(加藤洋行社製、融点：83℃)3重量部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、混練部分の全長1560mm、スクリュー径42mm、バレル内径43mmの同方向回転二軸押出し機を用い、ロール回転速度200r/min、ロール内の加熱温度80℃で溶融混練した。混合物の供給速度は20kg/hr、平均滞留時間は約18秒であった。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、体積中位粒径(Ｄ50)が8.0μmの粉体を得た。
【００４７】
得られた粉体100重量部に、外添剤として疎水性シリカ「アエロジル R-972」(日本アエロジル(株)製)1重量部を添加し、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。なお、得られたトナーを、触媒、助触媒の種類等によってＡ〜Ｆに分類し、表１にその物性と合わせて示す。
【００４８】
試験例１
非磁性一成分現像装置「Oki Microline 5400」(沖データ社製)にトナーを実装し、印字率5.5％の斜めストライプのパターンを50枚印刷した。印刷した後、5cm×5cm、画像濃度1.3のベタ画像を印刷し、Ｌ*値、ａ*値、ｂ*値を色彩色差計「CR-321」(コニカミノルタ社製)を用いて測定した。参考例２のトナーを用いて同様の印刷試験を行って得られたベタ画像のＬ*値、ａ*値、ｂ*値を基準値とし、下記式よりΔＥを算出し、着色性として評価した。結果を表１に示す。
【００４９】
【数１】
【００５０】
（式中、Ｌ1*、ａ1*及びｂ1*は各測定値を、Ｌ2*、ａ2*及びｂ2*は参考例２のトナーの測定値をそれぞれ示す。）
【００５１】
試験例２
非磁性一成分現像装置「Oki Microline 5400」(沖データ社製)にトナーを実装し、印字率5.5％の斜めストライプのパターンを50枚印刷した。印刷した後、白ベタ画像(印字率0％)を印刷し、任意の4点について試験例１と同様にしてＬ*値、ａ*値、ｂ*値の各平均値を算出した。白紙のＬ*値、ａ*値、ｂ*値を標準とし、試験例１と同様にして、ΔＥを算出し、カブリとして評価した。結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
実施例１９及び比較例８
（樹脂製造例２）
1,4-ブタンジオール4500g、フマル酸5800g(1,4-ブタンジオール100モルに対して100モル)、表２に示す触媒及び助触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、190℃で、反応率（生成反応水量(mol)／理論生成水量(mol)×100）が93％に到達するまで反応させて、ポリエステルを得た。結果を表２に示す。触媒、助触媒及び分類の略号は表１と同じである。
【００５４】
（トナー製造例２）
トナー製造例１において、樹脂製造例１で得られたポリエステル樹脂100重量部の代わりに、樹脂製造例２で得られたポリエステル100重量部を使用した以外は、同様にしてトナーを製造し、着色性及びカブリを評価した。結果を表２に示す。
【００５５】
【表２】
【００５６】
以上の結果より、縮重合反応において、ピロガロール化合物を助触媒として触媒とともに用いることにより、反応時間の結果から、触媒活性が高められ、反応が促進されていることが分かる。即ち、実施例１〜１９では、分類された群の中の比較例と対比して、同程度まで反応を進行させるのに必要とされる反応時間が格段に短縮されている。また、実施例で得られた樹脂は、着色度が低く、トナー用結着樹脂としても、カブリ防止に対して効果的であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の縮重合系樹脂は、フィルム、シート、繊維、電子写真用トナー材料等の各種用途に用いられる。
【００５８】
本発明の態様として、以下のものが挙げられる。
１． 式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させて得られる縮重合系樹脂。
２． ピロガロール化合物が、式(I)
で表される、前記〔１〕記載の縮重合系樹脂。
３． 縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部である、前記〔１〕又は〔２〕記載の縮重合系樹脂。
４． ピロガロール化合物と式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5である、前記〔１〕〜〔３〕いずれか記載の縮重合系樹脂。
５． 式(A)において、Ｚが全て同一の基である、前記〔１〕〜〔４〕いずれか記載の縮重合系樹脂。
６． 式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させる、縮重合系樹脂の製造方法であって、前記式(A)で表されるチタン化合物と前記ピロガロール化合物を縮重合反応開始前に反応系に添加する、縮重合系樹脂の製造方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させて得られる縮重合系樹脂であって、前記縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、前記ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部であり、前記ピロガロール化合物と前記式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5である、縮重合系樹脂。
【請求項２】
ピロガロール化合物が、式(I)：
【化１】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3はそれぞれ独立して、水素原子又は−ＣＯＯＲ4（Ｒ4は水素原子、炭素数１〜12の炭化水素基を示す）を示す）
で表される、請求項１記載の縮重合系樹脂。
【請求項３】
式(A)において、Ｚが全て同一の基である、請求項１〜４いずれか記載の縮重合系樹脂。
【請求項４】
式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させる、縮重合系樹脂の製造方法であって、前記縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、前記ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部であり、前記ピロガロール化合物と前記式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5であり、前記式(A)で表されるチタン化合物と前記ピロガロール化合物を縮重合反応開始前に反応系に添加する、縮重合系樹脂の製造方法。
【請求項１】
式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させて得られる縮重合系樹脂であって、前記縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、前記ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部であり、前記ピロガロール化合物と前記式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5である、縮重合系樹脂。
【請求項２】
ピロガロール化合物が、式(I)：
【化１】
（式中、Ｒ1〜Ｒ3はそれぞれ独立して、水素原子又は−ＣＯＯＲ4（Ｒ4は水素原子、炭素数１〜12の炭化水素基を示す）を示す）
で表される、請求項１記載の縮重合系樹脂。
【請求項３】
式(A)において、Ｚが全て同一の基である、請求項１〜４いずれか記載の縮重合系樹脂。
【請求項４】
式(A)：
Ｔｉ(Ｚ)4 (A)
（Ｚは置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアルケニルオキシ基又は置換基を有していてもよい炭素数2〜28のアシルオキシ基である）
で表されるチタン化合物と互いに隣接する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ピロガロール化合物との存在下、原料モノマーを縮重合させる、縮重合系樹脂の製造方法であって、前記縮重合系樹脂の原料モノマー100重量部に対して、前記式(A)で表されるチタン化合物の存在量が0.01〜2.0重量部、前記ピロガロール化合物の存在量が0.001〜1.0重量部であり、前記ピロガロール化合物と前記式(A)で表されるチタン化合物の重量比(ピロガロール化合物／チタン化合物)が0.01〜0.5であり、前記式(A)で表されるチタン化合物と前記ピロガロール化合物を縮重合反応開始前に反応系に添加する、縮重合系樹脂の製造方法。
【公開番号】特開２０１２−１６７２９３（Ｐ２０１２−１６７２９３Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３５９９７（Ｐ２０１２−１３５９９７）
【出願日】平成２４年６月１５日（２０１２．６．１５）
【分割の表示】特願２００７−１９７９８８（Ｐ２００７−１９７９８８）の分割
【原出願日】平成１９年７月３０日（２００７．７．３０）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月１５日（２０１２．６．１５）
【分割の表示】特願２００７−１９７９８８（Ｐ２００７−１９７９８８）の分割
【原出願日】平成１９年７月３０日（２００７．７．３０）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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