JP2003287924A - Toner - Google Patents
TonerInfo
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- JP2003287924A JP2003287924A JP2002090742A JP2002090742A JP2003287924A JP 2003287924 A JP2003287924 A JP 2003287924A JP 2002090742 A JP2002090742 A JP 2002090742A JP 2002090742 A JP2002090742 A JP 2002090742A JP 2003287924 A JP2003287924 A JP 2003287924A
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- toner
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真、静電記
録、静電印刷などにおける静電画像を熱定着により現像
するために使用するトナーに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner used for developing an electrostatic image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing and the like by heat fixing.
【0002】[0002]
【従来の技術】トナーとしては、通常、結着樹脂中に離
型剤、着色剤、荷電制御剤等を分散させた後、微粉砕手
段によりトナーサイズに粉砕、分級してトナー粒子とさ
れ、現像方式により一成分トナー粒子、またはトナー粒
子およびキャリア粒子からなる二成分トナーとされる。2. Description of the Related Art As a toner, usually, a releasing agent, a colorant, a charge control agent, etc. are dispersed in a binder resin, and then the particles are pulverized and classified by a finely pulverizing means into toner particles. Depending on the developing method, it is a one-component toner particle or a two-component toner composed of toner particles and carrier particles.
【0003】最近、電子写真にあっては、一層の高速
化、低温定着化が求められ、トナー粒子を構成する結着
樹脂の低温溶融特性化が必須である。そのため、特開昭
63−174061号公報には、トナーにおける結着樹
脂として、少なくとも1個以上のイソシアネート基を有
する化合物とモノアルコールとの反応生成物および/ま
たは少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する化合
物とモノイソシアネートとの反応生成物を含有させるこ
とを開示し、その反応生成物は低融点を有する低分子化
合物であることを記載するが、その低融点により定着温
度を低下させる効果を有するものの、反面、耐オフセッ
ト性が低下し、また、トナーとしての耐久性が低下して
転写ローラー等へのフィルミングを生じやすく、さらに
保存性、耐ブロッキング性が悪化するという問題があ
る。Recently, in electrophotography, further higher speed and lower temperature fixing are required, and it is essential to characterize the binder resin constituting the toner particles at a low temperature. Therefore, JP-A-63-174061 discloses that a binder resin in a toner has a reaction product of a compound having at least one isocyanate group and a monoalcohol and / or at least two hydroxyl groups. It is disclosed that the reaction product of the compound and monoisocyanate is contained, and that the reaction product is a low molecular weight compound having a low melting point, but the low melting point has an effect of lowering the fixing temperature. On the other hand, there is a problem that offset resistance is lowered, durability as a toner is lowered, filming on a transfer roller or the like is likely to occur, and storage stability and blocking resistance are deteriorated.
【0004】また、同様の技術を開示する特開昭63−
66564号公報には、水酸基もしくはアミノ基を少な
くとも1個有する化合物とモノイソシアネート化合物も
しくはポリイソシアネート化合物との反応生成物をバイ
ンダーとするトナーを開示し、その反応生成物が実質上
単一の分子量の化合物であり、その分子量が500以下
であり、融点が50〜150℃のものであることを開示
するが、上記と同様に低融点により定着温度を低下させ
る効果を有するものの、反面、上記の同様の問題を有す
る。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 63-
Japanese Patent No. 66564 discloses a toner having as a binder a reaction product of a compound having at least one hydroxyl group or amino group and a monoisocyanate compound or a polyisocyanate compound, and the reaction product has a substantially single molecular weight. It is disclosed that the compound is a compound having a molecular weight of 500 or less and a melting point of 50 to 150 ° C. However, although it has the effect of lowering the fixing temperature due to the low melting point as described above, on the contrary, the same as above. Have the problem of.
【0005】また、一層の高速化、低温定着化の要請に
対応するものとして、結着樹脂中にワックスを分散させ
た内部分散型、オイルレス定着用トナー粒子がある。例
えば、特開平9−34170号公報には、バインダー樹
脂、着色剤及び滑剤とからなり、ウレタン樹脂をバイン
ダー樹脂として例示すると共にバインダー樹脂の重量平
均分子量が5万以上とし、また、滑剤の融点を特定のも
のとすることにより、低温定着性、耐オフセット性、耐
ブロッキング性に優れたトナーとできることを開示す
る。しかしながら、ワックスの添加による結着樹脂溶融
時の内部凝集力の低下にともない、定着用ローラへの付
着等のオフセット防止を図る必要があり、ワックス含有
量を多くせざるを得ないのが現状であり、トナーの耐久
性低下を招くだけでなく、離型剤の分散条件の最適化あ
るいは粉砕条件の最適化等が困難となる問題があり、さ
らに必要以上の離型剤を配合することにより、カラート
ナーとした場合にあっては透明性が低下するという問題
が生じる。In order to meet the demand for higher speed and lower temperature fixing, there are internally dispersed toner particles for oilless fixing in which wax is dispersed in a binder resin. For example, in JP-A-9-34170, a binder resin, a colorant and a lubricant are exemplified, and a urethane resin is exemplified as the binder resin, the binder resin has a weight average molecular weight of 50,000 or more, and the melting point of the lubricant is It is disclosed that a toner having excellent low-temperature fixing property, anti-offset property, and anti-blocking property can be obtained by using a specific toner. However, as the internal cohesive force at the time of melting the binder resin decreases due to the addition of wax, it is necessary to prevent offset such as adhesion to the fixing roller, and at present the wax content must be increased. Yes, there is a problem that not only the durability of the toner is deteriorated, but also it is difficult to optimize the dispersion condition of the release agent or the pulverization condition, and by adding more release agent than necessary, When the color toner is used, there is a problem that the transparency is lowered.
【0006】また、トナーバインダーとしてはスチレン
−アクリル共重合体が一般的に使用されており、例え
ば、特開平6−27731号公報にはその連続生産を目
的として重合反応を二軸押出反応機等の強力混合機中で
行なうことが記載されているが、未反応モノマーの残存
量が多くなり、その除去工程が必要となり、連続生産に
は問題がある。また、スチレン−アクリル共重合体同様
にトナーバインダーとして使用されるポリエステル樹脂
にしても、重合反応工程で反応を制御するためには例え
ば水等の成分を反応系外に取り出す必要があり、その連
続生産性には問題がある。Further, a styrene-acrylic copolymer is generally used as a toner binder. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-27731 discloses a twin-screw extrusion reactor for the polymerization reaction for the purpose of continuous production. However, there is a problem in continuous production because the residual amount of unreacted monomer increases and a removal process is required. Further, even in the case of a polyester resin used as a toner binder like a styrene-acrylic copolymer, it is necessary to take out components such as water from the reaction system in order to control the reaction in the polymerization reaction step. There are problems with productivity.
【0007】また、本出願人は、先に、特願2001−
112588号においてポリイソシアネートと多活性水
素化合物とのバルク重合により得られ、ウレタン結合あ
るいはウレア結合を主鎖に有し、ポリスチレンを基準と
したときの数平均分子量(Mn)が1,500〜20,
000のポリマーを結着樹脂として含有するトナーとす
ることにより、低温定着性に優れ、耐オフセット性に優
れ、特にカラートナーとして有用であるトナーを出願し
たが、ウレタン結合あるいはウレア結合を有する樹脂は
弾性が高く、製造に際しての粉砕性や記録媒体上に定着
されたトナー画像の定着強度に一定の課題があることが
判明した。Further, the present applicant has previously filed Japanese Patent Application No. 2001-2001.
No. 112588, obtained by bulk polymerization of a polyisocyanate and a polyactive hydrogen compound, having a urethane bond or a urea bond in the main chain, and having a number average molecular weight (Mn) of 1,500 to 20, based on polystyrene.
A toner containing 000 polymers as a binder resin has excellent low-temperature fixability and excellent offset resistance and is particularly useful as a color toner. However, a resin having a urethane bond or a urea bond is used. It has been found that the elasticity is high, and there are certain problems in pulverizability during manufacturing and fixing strength of the toner image fixed on the recording medium.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低温定着
性、耐オフセット性を維持しつつ、製造段階での粉砕性
を向上させ、また、紙等の記録媒体への定着強度を向上
させるトナーの提供を課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a toner for improving pulverizability at the manufacturing stage while maintaining low-temperature fixing property and anti-offset property, and improving fixing strength on a recording medium such as paper. Is an issue.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のトナーは、イソ
シアネート基を2個以上含有する化合物と活性水素を有
する官能基を2個以上含有する化合物とのバルク重合に
より得られ、ウレタン結合あるいはウレア結合を主鎖に
有し、ポリスチレンを基準としたときの数平均分子量
(Mn)が1,500〜20,000のポリマーを結着
樹脂として含有するトナーにおいて、活性水素を有する
官能基を2個以上含有する化合物が、少なくとも分枝構
造を有する脂肪族ポリオールまたは分枝構造を有する脂
肪族ポリアミンからなることを特徴とする。The toner of the present invention is obtained by bulk polymerization of a compound containing two or more isocyanate groups and a compound containing two or more functional groups having active hydrogen, and has a urethane bond or a urea bond. A toner containing a polymer having a bond in the main chain and having a number average molecular weight (Mn) of 1,500 to 20,000 based on polystyrene as a binder resin has two functional groups having active hydrogen. The compound contained above is characterized in that it comprises at least an aliphatic polyol having a branched structure or an aliphatic polyamine having a branched structure.
【0010】上記の活性水素を有する官能基を2個以上
含有する化合物として、さらに、下記式(1)The compound having two or more functional groups having active hydrogen is further represented by the following formula (1)
【0011】[0011]
【化2】 [Chemical 2]
【0012】(式中、Rはエチレン基またはプロピレン
基であり、同一でも相違していてもよく、x、yはそれ
ぞれ1以上の整数であり、かつx+yの平均値は2〜1
2である。)で示される化合物を含有することを特徴と
する。(Wherein R is an ethylene group or a propylene group, which may be the same or different, x and y are each an integer of 1 or more, and the average value of x + y is 2 to 1).
It is 2. ) It is characterized by containing the compound shown by.
【0013】上記のポリマーにおける重量平均分子量
(Mw)/数平均分子量(Mn)が1.5〜20である
ことを特徴とする。The above-mentioned polymer is characterized in that the weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) is 1.5 to 20.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】トナーの結着樹脂として、従来高
分子量のポリエステル樹脂からなる結着樹脂が知られ、
樹脂中に着色剤や荷電制御剤とを混練・微粉砕してトナ
ー粒子とされている。そして、結着樹脂は着色剤粒子等
をトナー粒子中に保持し、定着に際しては定着ローラー
での熱と圧力で軟化し、紙等の転写材にトナー粒子を付
着させる機能を有するが、低温定着を目的として、結着
樹脂の分子量を低くし軟化温度を下げると、ガラス転移
温度の低下や強度低下が生じ、着色剤の保持性や耐オフ
セット性、定着像強度、さらには保存性等が低下する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Conventionally, as a binder resin for toner, a binder resin composed of a high molecular weight polyester resin is known,
Toner particles are obtained by kneading and finely pulverizing a resin with a colorant and a charge control agent. The binder resin holds the colorant particles and the like in the toner particles, and at the time of fixing, has the function of being softened by the heat and pressure of the fixing roller and adhering the toner particles to the transfer material such as paper. For the purpose of lowering the molecular weight of the binder resin and lowering the softening temperature, the glass transition temperature and the strength are lowered, and the retention of the colorant, the anti-offset property, the strength of the fixed image, and the preservability are lowered. To do.
【0015】ウレタン結合やウレア結合を有する樹脂
は、水酸基とイソシアネート基が反応した結果生じるウ
レタン結合(−A−NHCOO−B−、式中Aはポリイ
ソシアネート残基、Bは多活性水素化合物残基)、また
はアミノ基とイソシアネート基とが反応した結果生じる
ウレア結合(−NHCONH−)を結合要素として含有
し、その分子間凝集エネルギーは8.74kcal/m
olであり、メチン結合(−CH2 −)の0.68kc
al/mol、エーテル結合(−O−)の1.0kca
l/mol、ベンゼン結合の3.9kcal/mol、
エステル結合における2.9kcal/molに比して
格段に大きく、高結晶性のためそのガラス転移点が高
い。しかしながら、ポリスチレンを基準としたときの数
平均分子量(Mn)が1,500〜20,000の平均
分子量のものは、そのフロー軟化点は140℃以下とす
ることができ、低分子量化に伴う低温定着性に優れるも
のとできること、また、その軟化点の低下にもかかわら
ず、ガラス転移温度は55℃以上とでき、ガラス転移温
度の低下や強度低下の程度が小さく、トナーにおける結
着樹脂として着色剤の保持性、耐熱性、保存性等に優れ
る結着樹脂とできるが、定着像強度に、より優れること
が求められている。The resin having a urethane bond or a urea bond is a urethane bond (-A-NHCOO-B-, where A is a polyisocyanate residue, B is a polyactive hydrogen compound residue) formed as a result of the reaction between a hydroxyl group and an isocyanate group. ), Or a urea bond (-NHCONH-) formed as a result of the reaction between an amino group and an isocyanate group, as an binding element, and its intermolecular cohesive energy is 8.74 kcal / m.
and 0.68 kc of methine bond (—CH 2 —)
al / mol, 1.0 kca of ether bond (-O-)
l / mol, benzene-bonded 3.9 kcal / mol,
It is remarkably large as compared with 2.9 kcal / mol in the ester bond, and its glass transition point is high due to its high crystallinity. However, the number average molecular weight (Mn) of 1,500 to 20,000 based on polystyrene can have a flow softening point of 140 ° C. or lower at a low temperature due to the lowering of the molecular weight. It has excellent fixability, and its glass transition temperature can be 55 ° C. or higher despite its softening point being lowered, and the degree of glass transition temperature and strength reduction are small, and it is colored as a binder resin in toner. Although a binder resin having excellent agent retention, heat resistance, storability, and the like can be obtained, it is required to have a higher fixed image strength.
【0016】ウレタン結合やウレア結合を有する樹脂
は、ポリイソシアネート類と多活性水素化合物とのバル
ク重合により得られる。ポリイソシアネート類として
は、脂肪族ジイソシアネート類であるエタンジイソシア
ネート、プロパンジイソシアネート、ブテンジイソシア
ネート、ブタンジイソシアネート、チオジエチルジイソ
シアネート、ペンタンジイソシアネート、βーメチルブ
タンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート、
ω,ω′−ジプロピルエーテルジイソシアネート、チオ
ジプロピルジイソシアネート、ヘプタンジイソシアネー
ト、2,2−ジメチルペンタンジイソシアネート、3−
メトキシヘキサンジイソシアネート、オクタンジイソシ
アネート、2,2,4−トリメチルペンタンジイソシア
ネート、ノナンジイソシアネート、デカンジイソシアネ
ート、3−ブトキシヘキサンジイソシアネート、1,4
−ブチレングリコール−ジプロピルエーテル−ω,ω′
−ジイソシアネート、ウンデカンジイソシアネート、ド
デカンジイソシアネート、チオジヘキシルジイソシアネ
ート等が挙げられる。The resin having a urethane bond or a urea bond can be obtained by bulk polymerization of polyisocyanates and a polyactive hydrogen compound. As the polyisocyanates, ethane diisocyanate, propane diisocyanate, butene diisocyanate, which are aliphatic diisocyanates, butane diisocyanate, thiodiethyl diisocyanate, pentane diisocyanate, β-methylbutane diisocyanate, hexane diisocyanate,
ω, ω′-dipropyl ether diisocyanate, thiodipropyl diisocyanate, heptane diisocyanate, 2,2-dimethylpentane diisocyanate, 3-
Methoxyhexane diisocyanate, octane diisocyanate, 2,2,4-trimethylpentane diisocyanate, nonane diisocyanate, decane diisocyanate, 3-butoxyhexane diisocyanate, 1,4
-Butylene glycol-dipropyl ether-ω, ω '
-Diisocyanate, undecane diisocyanate, dodecane diisocyanate, thiodihexyl diisocyanate and the like.
【0017】また、環状基を有する脂肪族ジイソシアネ
ートとしてはω,ω′−1,3−ジメチルベンゼンジイ
ソシアネート、ω,ω′−1,2−ジメチルベンゼンジ
イソシアネート、ω,ω′−1,2−ジメチルシクロヘ
キサンジイソシアネート、ω,ω′−1,4−ジメチル
シクロヘキサンジイソシアネート、ω,ω′−1,4−
ジエチルベンゼンジイソシアネート、ω,ω′−1,4
−ジメチルナフタリンジイソシアネート、ω,ω′−
1,5−ジメチルナフタリンジイソシアネート、3,5
−ジメルシクロヘキサン−1−メチルイソシアネート−
2−プロピルイソシアネート、ω,ω′−n−プロピル
−ビフェニルジイソシアネート等が挙げられる。As the aliphatic diisocyanate having a cyclic group, ω, ω'-1,3-dimethylbenzene diisocyanate, ω, ω'-1,2-dimethylbenzene diisocyanate, ω, ω'-1,2-dimethyl Cyclohexane diisocyanate, ω, ω′-1,4-dimethylcyclohexane diisocyanate, ω, ω′-1,4-
Diethylbenzene diisocyanate, ω, ω′-1,4
-Dimethylnaphthalene diisocyanate, ω, ω'-
1,5-dimethylnaphthalene diisocyanate, 3,5
-Dimer cyclohexane-1-methyl isocyanate-
2-propyl isocyanate, ω, ω′-n-propyl-biphenyl diisocyanate and the like can be mentioned.
【0018】芳香族ジイソシアネート類としては1,3
−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジ
イソシアネート、1−メチルベンゼン−2,4−ジイソ
シアネート、1−メチルベンゼン−2,5−ジイソシア
ネート、1−メチルベンゼン−3,5−ジイソシアネー
ト、1,3−ジメチルベンゼン−2,4−ジイソシアネ
ート、1,3−ジメチルベンゼン−4,6−ジイソシア
ネート、1,4−ジメチルベンゼン−2,5−ジイソシ
アネート、1−エチルベンゼン−2,4−ジイソシアネ
ート、1−イソプロピルベンゼン−2,4−ジイソシア
ネート、ジエチルベンゼンジイソシアネート、ジイソプ
ロピルベンゼンジイソシアネート等が挙げられる。1,3 as the aromatic diisocyanates
-Phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 1-methylbenzene-2,4-diisocyanate, 1-methylbenzene-2,5-diisocyanate, 1-methylbenzene-3,5-diisocyanate, 1,3-dimethylbenzene -2,4-diisocyanate, 1,3-dimethylbenzene-4,6-diisocyanate, 1,4-dimethylbenzene-2,5-diisocyanate, 1-ethylbenzene-2,4-diisocyanate, 1-isopropylbenzene-2, 4-diisocyanate, diethylbenzene diisocyanate, diisopropylbenzene diisocyanate and the like can be mentioned.
【0019】ナフタリンジイソシアネート類としてはナ
フタリン−1,4−ジイソシアネート、ナフタリン−
1,5−ジイソシアネート、ナフタリン−2,6−ジイ
ソシアネート、ナフタリン−2,7−ジイソシアネー
ト、1,1′−ジナフチル−2,2′−ジイソシアネー
ト等が挙げられる。The naphthalene diisocyanates include naphthalene-1,4-diisocyanate and naphthalene-
1,5-diisocyanate, naphthalene-2,6-diisocyanate, naphthalene-2,7-diisocyanate, 1,1′-dinaphthyl-2,2′-diisocyanate and the like can be mentioned.
【0020】ビフェニルジイソシアネート類としてはビ
フェニル−2,4′−ジイソシアネート、ビフェニル−
4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメチルビフ
ェニル−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメ
トキシビフェニル−4,4′−ジイソシアネート、2−
ニトロビフェニル−4,4′−ジイソシアネート等が挙
げられる。The biphenyl diisocyanates include biphenyl-2,4'-diisocyanate and biphenyl-diisocyanate.
4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethylbiphenyl-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethoxybiphenyl-4,4'-diisocyanate, 2-
Examples thereof include nitrobiphenyl-4,4'-diisocyanate.
【0021】ジ−あるいはトリフェニルメタンジイソシ
アネート、およびジ−あるいはトリフェニルエタンジイ
ソシアネートとしては、ジフェニルメタン−4,4′−
ジイソシアネート、2,2′−ジメチルジフェニルメタ
ン−4,4′−ジイソシアネート、ジフェニルジメチル
メタン−4,4′−ジイソシアネート、2,5,2′,
5′−テトラメチルジフェニルメタン−4,4′−ジイ
ソシアネート、3,3′−ジメトキシジフェニルメタン
−4,4′−ジイソシアネート、4,4′−ジメトキシ
フェニル−3,3′−ジイソシアネート、4,4′−ジ
エトキシフェニルメタン−3,3′−ジイソシアネー
ト、2,2′−ジメチル−5,5′−ジメトキシジフェ
ニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、3,3−ジ
クロロジフェニルジメチルメタン−4,4′−ジイソシ
アネート、ベンゾフェノン−3,3′−ジイソシアネー
ト、α,β−ジフェニルエタン−2,4−ジイソシアネ
ート、3−ニトロトリフェニルメタン−4,4′−ジイ
ソシアネート、4−ニトロトリフェニルメタン−4,
4′−ジイソシアネート等、またはその誘導体が挙げら
れる。Examples of di- or triphenylmethane diisocyanate and di- or triphenylethane diisocyanate include diphenylmethane-4,4'-
Diisocyanate, 2,2'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, diphenyldimethylmethane-4,4'-diisocyanate, 2,5,2 ',
5'-tetramethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethoxydiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 4,4'-dimethoxyphenyl-3,3'-diisocyanate, 4,4'-diisocyanate Ethoxyphenylmethane-3,3'-diisocyanate, 2,2'-dimethyl-5,5'-dimethoxydiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 3,3-dichlorodiphenyldimethylmethane-4,4'-diisocyanate, benzophenone -3,3'-diisocyanate, α, β-diphenylethane-2,4-diisocyanate, 3-nitrotriphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 4-nitrotriphenylmethane-4,
4'-diisocyanate and the like, or derivatives thereof.
【0022】トリイソシアネート類としては1−メチル
ベンゼン−2,4,6−トリイソシアネート、1,3,
5−トリメチルベンゼン−2,4,6−トリイソシアネ
ート、ナフタリン−1,3,7−トリイソシアネート、
ビフェニル−1,3,7−トリイソシアネート、ジフェ
ニルメタン−2,4,4′−トリイソシアネート、3−
メチルジフェニルメタン−4,6,4′−トリイソシア
ネート、トリフェニルメタン−4,4′,4″−トリイ
ソシアネート、ジフェニル−4,4′−ジイソシアナト
カルバミン酸クロリド等、およびその誘導体等が例示さ
れる。Examples of triisocyanates include 1-methylbenzene-2,4,6-triisocyanate, 1,3
5-trimethylbenzene-2,4,6-triisocyanate, naphthalene-1,3,7-triisocyanate,
Biphenyl-1,3,7-triisocyanate, diphenylmethane-2,4,4'-triisocyanate, 3-
Examples include methyldiphenylmethane-4,6,4'-triisocyanate, triphenylmethane-4,4 ', 4 "-triisocyanate, diphenyl-4,4'-diisocyanatocarbamic acid chloride and the like, and derivatives thereof. It
【0023】また、ポリイソシアネートとして下記式The polyisocyanate has the following formula
【0024】[0024]
【化3】 [Chemical 3]
【0025】(式中、R1 はメチレン基、エチレン基、
−C(CH3 )2 −基から選ばれるアルキレン基を示
し、R2 及びR3 は炭素数4以下のアルキル基、アルコ
キシ基、ハロゲンから選ばれる基を示す。)で示される
ジイソシアネート類を使用すると、粉砕性に優れるポリ
マーとでき、トナーとする際の粉砕工程における生産性
を向上できる。上記式で示されるジイソシアネート類と
しては、具体的には、ジフェニルメタン−4,4′−ジ
イソシアネート、2,2′−ジメチルジフェニルメタン
−4,4′−ジイソシアネート、2,2′,5,5′−
テトラメチルジフェニルメタン−4,4′−ジイソシア
ネート、3,3′−ジメトキシジフェニルメタン−4,
4′−ジイソシアネート、2,2′−ジメチル−5,
5′−ジメトキシジフェニルメタン−4,4′−ジイソ
シアネート、3,3′−ジクロロジフェニルメタン−
4,4′−ジイソシアネート、α,β−ジフェニルエタ
ン−4,4′−ジイソシアネート等、またはその誘導体
が挙げられ、また、これらのポリイソシアネート類の混
合物を使用するのが好ましい。(In the formula, R 1 is a methylene group, an ethylene group,
-C (CH 3) 2 - represents an alkylene group selected from the group, R 2 and R 3 is a group selected alkyl group having 4 or less carbon atoms, an alkoxy group, a halogen. By using the diisocyanates represented by the formula (1), a polymer having excellent pulverizability can be obtained, and productivity in the pulverization step for producing a toner can be improved. Specific examples of the diisocyanate represented by the above formula include diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 2,2'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 2,2 ', 5,5'-
Tetramethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethoxydiphenylmethane-4,
4'-diisocyanate, 2,2'-dimethyl-5,
5'-dimethoxydiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dichlorodiphenylmethane-
4,4'-diisocyanate, α, β-diphenylethane-4,4'-diisocyanate and the like, or derivatives thereof can be mentioned, and it is preferable to use a mixture of these polyisocyanates.
【0026】上記式で示されるポリイソシアネート類
は、その基本骨格として2つの芳香族環がアルキレン基
を介して結合した構造を有しており、本成分をハードセ
グメントとして使用することで、バインダーポリマーに
おける分子鎖のフレキシビィリティを小さくでき、リジ
ッドな構造となるため、粉砕性に優れるものと考えられ
る。The polyisocyanate represented by the above formula has a structure in which two aromatic rings are bonded through an alkylene group as a basic skeleton, and by using this component as a hard segment, a binder polymer is obtained. It is considered that the pulverizability is excellent because the flexibility of the molecular chain in can be reduced and the structure becomes rigid.
【0027】また、ポリイソシアネートとして脂環式ジ
イソシアネート化合物を使用すると、トナーとする際
に、耐光性に優れ、画像の長期保存に際して退色のない
ものとできる。脂環式ジイソシアネート化合物は環状脂
肪族炭化水素構造を有するため、光や熱による劣化が抑
えられるものと考えられる。また、得られるバインダー
ポリマーはリジッドな構造で粉砕性に優れるものであ
り、トナーとする際の粉砕、分級工程における生産性を
向上できる。When an alicyclic diisocyanate compound is used as the polyisocyanate, it has excellent light resistance when used as a toner and does not fade when stored for a long time. Since the alicyclic diisocyanate compound has a cycloaliphatic hydrocarbon structure, it is considered that deterioration by light or heat can be suppressed. Further, the binder polymer obtained has a rigid structure and is excellent in pulverizability, and can improve the productivity in the pulverization and classification steps when forming a toner.
【0028】脂環式ジイソシアネート化合物は、環式脂
肪族炭化水素、または多環式脂肪族炭化水素に2個のイ
ソシアネート基が直接またはアルキレン基を介して結合
した構造を有し、例えば構造式The alicyclic diisocyanate compound has a structure in which two isocyanate groups are bonded to a cycloaliphatic hydrocarbon or a polycyclic aliphatic hydrocarbon directly or via an alkylene group.
【0029】[0029]
【化4】 [Chemical 4]
【0030】で示されるイソホロンジイソシアネート、
また、ω,ω′−1,2−ジメチルシクロヘキサンジイ
ソシアネート、ω,ω′−1,4−ジメチルシクロヘキ
サンジイソシアネート、3,5−ジメルシクロヘキサン
−1−メチルイソシアネート−2−プロピルイソシアネ
ートが例示される。An isophorone diisocyanate represented by:
Further, ω, ω′-1,2-dimethylcyclohexane diisocyanate, ω, ω′-1,4-dimethylcyclohexane diisocyanate, and 3,5-dimercyclohexane-1-methylisocyanate-2-propylisocyanate are exemplified.
【0031】また、下記式The following equation
【0032】[0032]
【化5】 [Chemical 5]
【0033】(式中、R1 は単結合、メチレン基、エチ
レン基、−C(CH3 )2 −基から選ばれ、lおよびm
は1〜5の整数、nは0〜2の整数を示す。)で示され
る多環式脂肪族ジイソシアネートも好ましく、例えば下
記構造式(In the formula, R 1 is selected from a single bond, a methylene group, an ethylene group and a —C (CH 3 ) 2 — group, and l and m
Is an integer of 1 to 5, and n is an integer of 0 to 2. ) Is also preferable, for example, a polycyclic aliphatic diisocyanate represented by the following structural formula
【0034】[0034]
【化6】 [Chemical 6]
【0035】で示されるノルボルナンジイソシアネート
が例示される。An example is norbornane diisocyanate represented by:
【0036】本発明にあっては、トナーを製造する際に
おける粉砕性、また、記録媒体への定着強度の観点か
ら、ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート
(MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPD
I)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、ジ
シクロヘキシルメタン−4,4′−ジイソシアネート
(水素化MDI)、p−キシリレンジイソシアネート、
m−キシリレンジイソシアネート(XDI)、p−フェ
ニレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレン
ジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソ
シアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ト
リフェニルメタントリイソシアネート、1,3−ビス
(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(水素化XD
I)、2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)等
の脂環式炭化水素や芳香族炭化水素を有するジイソシア
ネート類が好ましく、更にこれらのポリイソシアネート
類の混合物を使用してもよい。In the present invention, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI) and isophorone diisocyanate (IPD) are used from the viewpoints of pulverizability at the time of producing a toner and fixing strength on a recording medium.
I), norbornane diisocyanate (NBDI), dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (hydrogenated MDI), p-xylylene diisocyanate,
m-xylylene diisocyanate (XDI), p-phenylene diisocyanate, p-tetramethyl xylylene diisocyanate, m-tetramethyl xylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, 1,3-bis (isocyanate) Natomethyl) cyclohexane (hydrogenated XD
I), diisocyanates having alicyclic hydrocarbons such as 2,4-tolylene diisocyanate (TDI) and aromatic hydrocarbons are preferable, and a mixture of these polyisocyanates may be used.
【0037】次に、ポリイソシアネート類と反応させる
ポリオール類やポリアミン類について説明する。本発明
は、ウレタン樹脂トナーにおける低温定着性、耐オフセ
ット性を維持しつつ、製造段階での粉砕性を向上させ、
また、紙等の記録媒体への定着強度を向上させることを
目的として、多活性水素化合物としてウレタン樹脂にお
ける結晶性を乱す、自由度が少ないバルキーな成分とし
て、分枝構造を有する脂肪族ポリオールまたは分枝構造
を有する脂肪族ポリアミンを使用するものである。Next, the polyols and polyamines that are reacted with polyisocyanates will be described. The present invention improves the pulverizability in the production stage while maintaining the low-temperature fixability and offset resistance of the urethane resin toner,
Further, for the purpose of improving the fixing strength to a recording medium such as paper, an aliphatic polyol having a branched structure as a bulky component having a low degree of freedom, which disturbs the crystallinity of the urethane resin as a multi-active hydrogen compound, or An aliphatic polyamine having a branched structure is used.
【0038】分枝構造を有する脂肪族ポリオールとして
は、例えば2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、
2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,3
−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−
プロパンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオ
ール等が例示され、また、分枝構造を有する脂肪族ポリ
アミンとしては、例えば2−エチル−1,3−ヘキサン
ジアミン、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミ
ン、1,3−ブタンジアミン、2,3−ブタンジアミ
ン、1,2−プロパンジアミン、2−メチル−2,4−
ペンタンジアミン等が例示される。分枝構造を有する脂
肪族ポリオールや分枝構造を有する脂肪族ポリアミン
は、後述する上記式(1)で示す化合物より分子量の小
さいものとするとよい。Examples of the aliphatic polyol having a branched structure include 2-ethyl-1,3-hexanediol,
2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 1,3
-Butanediol, 2,3-butanediol, 1,2-
Propanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol and the like are exemplified, and as the aliphatic polyamine having a branched structure, for example, 2-ethyl-1,3-hexanediamine, 2,2-dimethyl-1 , 3-propanediamine, 1,3-butanediamine, 2,3-butanediamine, 1,2-propanediamine, 2-methyl-2,4-
Pentane diamine etc. are illustrated. The aliphatic polyol having a branched structure and the aliphatic polyamine having a branched structure may have a smaller molecular weight than the compound represented by the above formula (1).
【0039】上記式(1)で示されるポリオキシアルキ
レンビスフェノールAエーテル化合物としては、例え
ば、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2〜12モ
ル付加物(以下、EO付加物)、ビスフェノールAのプ
ロピレンオキサイド2〜12モル付加物(以下、PO付
加物)が例示されるが、これらを単独で、もしくは両者
を混合して使用できる。さらには、EO基あるいはPO
基の繰り返し単位数が異なる化合物を2種以上混合して
用いてもよい。両者を混合して用いる場合、その混合比
率(モル比)は、EO付加物/PO付加物=8:2〜
1:9、好ましくは8:2〜2:8、更に好ましくは
7:3〜4:6である。また、Rは同一でも、相違して
もよく、一方がエチレン基で他方がプロピレン基でもよ
い。また、EO基、PO基はその繰り返し単位数によ
り、バインダーポリマーとした際に物性が変化する。x
+yの平均値は2〜12、好ましくは2〜4であり、繰
り返し単位数がこれより大きいと、ガラス転移温度の低
下や粉砕性の悪化を招くので好ましくなく、小さすぎる
と強度低下を来たし、折れ剥がれ強度が低下する。ま
た、EO成分の組成比を高めると定着強度(折れ剥がれ
強度)を向上させることができるが、ガラス転移温度の
低下や粉砕性の悪化を招き、反対に、PO成分の組成比
を高めると粉砕性は向上するが、定着強度(折れ剥がれ
強度)は低下する。また、ポリオキシアルキレンビスフ
ェノールAエーテル化合物における水酸基価は、100
〜350KOHmg/g、好ましくは200〜290K
OHmg/gである。ポリオキシアルキレンビスフェノ
ールAエーテル化合物は、ビスフェノールAを基本骨格
とすることで、ポリイソシアネートとの反応物であるバ
インダーポリマーとした際に、分子鎖のフレキシビィリ
ティが小さく、リジッドな構造となるものと考えられ
る。Examples of the polyoxyalkylene bisphenol A ether compound represented by the above formula (1) include ethylene oxide 2 to 12 mol adduct of bisphenol A (hereinafter referred to as EO adduct) and propylene oxide 2 to 12 of bisphenol A. Examples thereof include molar adducts (hereinafter referred to as PO adducts), and these may be used alone or as a mixture of both. Furthermore, EO group or PO
Two or more compounds having different numbers of repeating units may be mixed and used. When both are used as a mixture, the mixing ratio (molar ratio) is EO adduct / PO adduct = 8: 2
It is 1: 9, preferably 8: 2 to 2: 8, and more preferably 7: 3 to 4: 6. Moreover, R may be the same or different, and one may be an ethylene group and the other may be a propylene group. Further, the physical properties of the EO group and the PO group change depending on the number of repeating units when they are used as a binder polymer. x
The average value of + y is 2 to 12, preferably 2 to 4, and if the number of repeating units is larger than this, it is not preferable because it causes a decrease in glass transition temperature and deterioration of pulverizability. Peeling strength decreases. Further, the fixing strength (break-off strength) can be improved by increasing the composition ratio of the EO component, but it lowers the glass transition temperature and deteriorates the pulverizability. On the contrary, increasing the composition ratio of the PO component causes pulverization. However, the fixing strength (break-off strength) is reduced. The hydroxyl value of the polyoxyalkylene bisphenol A ether compound is 100.
~ 350 KOHmg / g, preferably 200-290 K
OH mg / g. By using bisphenol A as a basic skeleton, the polyoxyalkylene bisphenol A ether compound has a small molecular chain flexibility and a rigid structure when used as a binder polymer which is a reaction product with polyisocyanate. Conceivable.
【0040】分枝構造を有する脂肪族ポリオール、また
は分枝構造を有するポリアミンは、上記式(1)で示さ
れるポリオキシアルキレンビスフェノールAエーテル1
00モルに対して1モル〜900モル、好ましくは5モ
ル〜100モル、さらに好ましくは10モル〜60モル
とするとよい。これにより、トナーの製造時における粉
砕性や低温定着性、高温での耐オフセット性、定着強度
により優れ、また、要求される軟化点(Tm)やガラス
転移温度(Tg)等の調整が容易になる。The aliphatic polyol having a branched structure or the polyamine having a branched structure is a polyoxyalkylene bisphenol A ether 1 represented by the above formula (1).
It may be 1 mol to 900 mol, preferably 5 mol to 100 mol, and more preferably 10 mol to 60 mol with respect to 00 mol. As a result, the pulverizability during toner production, low-temperature fixability, offset resistance at high temperatures, and fixing strength are superior, and the required softening point (Tm) and glass transition temperature (Tg) can be adjusted easily. Become.
【0041】また、上述した多活性水素化合物によるト
ナーとしての性状を損なわない範囲で、他のポリオール
類、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリ(カプ
ロラクトンポリオール)、ポリ(ヘキサメチレンカーボ
ネート)、ビス(2−ヒドロキシエチル)テレフタレー
ト等を添加してもよい。Further, other polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, poly (caprolactone polyol), poly (hexamethylene carbonate) are used as long as the properties of the toner due to the above-mentioned polyactive hydrogen compound are not impaired. ), Bis (2-hydroxyethyl) terephthalate, etc. may be added.
【0042】一般に、ウレタン結合やウレア結合を有す
る樹脂にあっては、ポリマー鎖中に存在するウレタン結
合やウレア結合の存在密度の高い部分はハードセグメン
トとして挙動するものと考えられ、微視的構造として、
分子鎖中のハードセグメントから構成される結晶構造と
それを取り巻くように存在する分子鎖中のソフトセグメ
ントから構成される非晶構造の両方を有する構造である
ものと推測される。結晶構造においては、分子鎖が規則
正しく配列し、分子間距離が短い状態となるため内部凝
集力が強くなるものと考えられる。このようなウレタン
結合やウレア結合を有する樹脂において、その分子鎖中
のウレタン結合やウレア結合の存在密度の高い部分に、
結晶化を阻害する自由度が少ないバルキーな構造を有す
る成分を配置することにより、その凝集性や結晶性を過
度に抑制することなく、適度に分子鎖が整列した不完全
な凝集・結晶化状態とするもので、これにより、トナー
の製造時における粉砕性や高温での耐オフセット性、定
着強度が改良するのではないかと考えられる。In general, in a resin having a urethane bond or a urea bond, it is considered that a portion having a high density of urethane bonds or urea bonds existing in the polymer chain behaves as a hard segment, and has a microscopic structure. As
It is presumed that the structure has both a crystal structure composed of hard segments in the molecular chain and an amorphous structure composed of soft segments in the molecular chain surrounding the hard segment. In the crystal structure, it is considered that the molecular chains are regularly arranged and the intermolecular distance is short, so that the internal cohesive force becomes strong. In a resin having such a urethane bond or a urea bond, a portion having a high density of urethane bonds or urea bonds in its molecular chain,
By placing a component with a bulky structure that has less freedom to inhibit crystallization, the incomplete aggregation / crystallization state in which the molecular chains are properly aligned without excessively suppressing its aggregation or crystallinity Therefore, it is considered that this may improve the pulverizability during the production of the toner, the offset resistance at high temperature, and the fixing strength.
【0043】ポリイソシアネート類と多活性水素化合物
の反応割合は、ポリイソシアネートにおけるイソシアネ
ート基数に対する多活性水素化合物における活性水素基
数の割合{NCO/活性水素(当量比)}を0.5〜
1.0、好ましくは0.7〜1.0の範囲とし、温度3
0℃〜180℃、好ましくは30℃〜140℃で、大気
圧下、無溶剤下で、数分から数時間、バルク重合させる
とよい。触媒としては、例えばジブチルスズジクロライ
ド、ジメチルスズジクロライド、オクチル酸スズ、トリ
フェニルアンモニウムジクロライド、トリエチルアミ
ン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエチ
レンジアミン、ジメチルアミノエタノール、ジオクチル
スズジラウレート、ジオクチルスズジネオデカノエー
ト、ジブチルスズビス(メルカプト酸エステル)等が例
示される。The reaction ratio between the polyisocyanate and the polyactive hydrogen compound is 0.5 to the ratio of the number of active hydrogen groups in the polyactive hydrogen compound to the number of isocyanate groups in the polyisocyanate {NCO / active hydrogen (equivalent ratio)}.
1.0, preferably in the range of 0.7 to 1.0, temperature 3
Bulk polymerization may be performed at 0 ° C. to 180 ° C., preferably 30 ° C. to 140 ° C. under atmospheric pressure and without solvent for several minutes to several hours. Examples of the catalyst include dibutyltin dichloride, dimethyltin dichloride, tin octylate, triphenylammonium dichloride, triethylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, triethylenediamine, dimethylaminoethanol, dioctyltin dilaurate, dioctyltin dineodecanoate, Examples thereof include dibutyltin bis (mercapto acid ester).
【0044】ポリイソシアネート類と多活性水素化合物
との反応は無溶剤下で行うことができ、溶液重合のごと
く溶剤を必要としなく、また、重縮合反応のごとく副生
物を生じないので効率のよい連続生産が可能である。The reaction between the polyisocyanate and the polyactive hydrogen compound can be carried out in the absence of a solvent, a solvent is not required as in the case of solution polymerization, and a by-product is not generated as in a polycondensation reaction, which is efficient. Continuous production is possible.
【0045】本発明のトナーにおける結着樹脂として
は、ウレタン結合やウレア結合を有する樹脂を主成分と
し、結着樹脂中50重量%未満の範囲で、かつ、主成分
の性状を損なわない範囲で他の結着樹脂を含有してもよ
い。他の結着樹脂としては、結着樹脂を製造する際に共
存させてもよいが、製造後に混練してもよい。本発明の
結着樹脂を製造する際に共存させる場合には、ポリイソ
シアネート類との反応性基を含有しない樹脂が好まし
い。他の結着樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリ
−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、スチレン
−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重
合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化
ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチ
レン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エス
テル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合
体、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エス
テル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エ
ステル共重合体等のスチレン樹脂でスチレン又はスチレ
ン置換体を含む単重合体又は共重合体、ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、シリコ
ーン変成エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変成マ
レイン酸樹脂、フェニール樹脂、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリ
コーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族
炭化水素樹脂等を単独又は混合して使用できる。As the binder resin in the toner of the present invention, a resin having a urethane bond or a urea bond as a main component is used in the range of less than 50% by weight in the binder resin, and the property of the main component is not impaired. Other binder resin may be contained. The other binder resin may be coexistent at the time of producing the binder resin, or may be kneaded after the production. When the binder resin of the present invention is made to coexist during production, a resin containing no reactive group with polyisocyanates is preferable. Examples of other binder resins include polystyrene, poly-α-methylstyrene, chloropolystyrene, styrene-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer. , Styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid ester-methacrylic acid ester copolymer, styrene- A styrene resin such as α-chloromethyl acrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, etc., a homopolymer or copolymer containing styrene or a styrene substituent, a polyester resin, an epoxy resin, a urethane-modified epoxy resin. , Silicone modified epoxy resin, Vinyl chloride resin, rosin-modified maleic acid resin, phenyl resin, polyethylene, polypropylene, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer, xylene resin, polyvinyl butyral resin, terpene resin, phenol resin, Aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins can be used alone or in combination.
【0046】本発明の結着樹脂およびトナーは、ポリス
チレンを基準としたゲルパーミエーション(GPC)測
定での数平均分子量(Mn)が1,500〜20,00
0、好ましくは2,000〜10,000、更に好まし
くは3,000〜8,000のものである。数平均分子
量(Mn)が1,500より小さいと、低温定着性に優
れるものの、着色剤の保持性や耐フィルミング性、耐オ
フセット性、定着像強度、保存性に劣るものであり、ま
た、20,000より大きいと低温定着性に劣るものと
なり、結着樹脂として単独では使用できないものとな
る。また、重量平均分子量(Mw)は3,000〜30
0,000、好ましくは5,000〜50,000、更
に好ましくは8,000〜20,000であり、Mw/
Mnが1.5〜20、好ましくは1.8〜10、更に好
ましくは1.8〜8、最も好ましくは1.8〜5であ
る。The binder resin and toner of the present invention have a number average molecular weight (Mn) of 1,500 to 20,000 when measured by gel permeation (GPC) based on polystyrene.
0, preferably 2,000 to 10,000, more preferably 3,000 to 8,000. When the number average molecular weight (Mn) is less than 1,500, the low-temperature fixability is excellent, but the colorant retention, filming resistance, offset resistance, fixed image strength, and storage stability are poor. If it is more than 20,000, the low-temperature fixability will be poor, and the binder resin cannot be used alone. The weight average molecular weight (Mw) is 3,000 to 30.
50,000, preferably 5,000 to 50,000, more preferably 8,000 to 20,000, and Mw /
Mn is 1.5-20, preferably 1.8-10, more preferably 1.8-8, and most preferably 1.8-5.
【0047】結着樹脂における分子量を制御するには、
ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基数に対す
る多活性水素化合物における活性水素基数の割合(NC
O/活性水素)を小さくすれば低分子量化でき、また、
等量に近づけると高分子量化できるので、適宜、ポリイ
ソシアネートの反応モル数を制御することにより容易に
制御できる。なお、本発明の結着樹脂の物性に影響を与
えない範囲で鎖伸長剤を適宜使用してもよい。鎖伸長剤
としては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、ビス−(β−ヒドロキ
シ)ベンゼン、トリメチロールプロパン等が挙げられ
る。To control the molecular weight of the binder resin,
Ratio of the number of active hydrogen groups in the polyactive hydrogen compound to the number of isocyanate groups in the polyisocyanate (NC
O / active hydrogen) can be reduced to lower the molecular weight,
Since the molecular weight can be made higher by approaching the equivalent amount, it can be easily controlled by appropriately controlling the reaction mole number of polyisocyanate. In addition, a chain extender may be appropriately used within a range that does not affect the physical properties of the binder resin of the present invention. Examples of the chain extender include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, bis- (β-hydroxy) benzene and trimethylolpropane.
【0048】耐オフセット性と溶融特性を両立させるた
めに、通常は樹脂のMw/Mnを大きくする、つまりブ
ロードな分子量分布を有するように設計するか、また
は、低分子量体と高分子量体とを別途作製しブレンドす
る手法がとられているが、Mw/Mnを大きくしたり、
ブレンド物とすると、シャープに溶融しないため透明性
が低下し、特にカラー画像の画質が低下するという問題
がある。これに対して、本発明における結着樹脂は、分
子量分布を狭いものとすることによりシャープな溶融特
性を示し、透明性に優れ、高画質のカラー画像を得るこ
とができるものである。In order to achieve both offset resistance and melting characteristics, the Mw / Mn of the resin is usually increased, that is, the resin is designed to have a broad molecular weight distribution, or a low molecular weight material and a high molecular weight material are used. The method of making and blending separately is taken, but increasing Mw / Mn,
The blended product does not melt sharply, so that the transparency is deteriorated, and in particular, the image quality of a color image is deteriorated. On the other hand, the binder resin of the present invention has a narrow molecular weight distribution, exhibits sharp melting characteristics, is excellent in transparency, and can provide a high-quality color image.
【0049】本発明のトナーは、フロー軟化点(Tm)
が80℃〜150℃、好ましくは90℃〜140℃、さ
らに好ましくは100℃〜130℃の範囲にある。フロ
ー軟化点(Tm)が80℃より低いと耐フィルミング性
に劣るものとなり、また、150℃より高いと低温定着
性に劣るものとなる。The toner of the present invention has a flow softening point (Tm).
Is in the range of 80 ° C to 150 ° C, preferably 90 ° C to 140 ° C, and more preferably 100 ° C to 130 ° C. When the flow softening point (Tm) is lower than 80 ° C., the filming resistance is poor, and when it is higher than 150 ° C., the low temperature fixing property is poor.
【0050】また、ガラス転移温度(Tg)は45℃〜
100℃、好ましくは50℃〜80℃、さらに好ましく
は55℃〜75℃の範囲にある。ガラス転移温度(T
g)が45℃より低いと保存性に劣るものとなり、ま
た、100℃より高いとそれにともなってTmが上昇
し、低温定着性に劣るものとなる。The glass transition temperature (Tg) is 45 ° C.
It is in the range of 100 ° C, preferably 50 ° C to 80 ° C, and more preferably 55 ° C to 75 ° C. Glass transition temperature (T
If g) is lower than 45 ° C, the storage stability will be poor, and if it is higher than 100 ° C, the Tm will increase accordingly, and the low temperature fixability will be poor.
【0051】本発明における結着樹脂は、分子量を低下
させTmを下げる分子設計をした時のTgの低下幅を小
さくすることができ、低Tmと高Tgを両立させること
ができる。また、50%流出点における溶融粘度が3×
103 〜1.5×104 Pa・sとでき、オイルレス定
着用トナーとして適したものとできる。The binder resin in the present invention can reduce the decrease width of Tg when the molecular design is made to lower the molecular weight and lower Tm, and can achieve both low Tm and high Tg. Also, the melt viscosity at the 50% outflow point is 3 ×
It can be 10 3 to 1.5 × 10 4 Pa · s, and can be suitable as an oilless fixing toner.
【0052】本発明のトナーには、着色剤、荷電制御
剤、必要に応じて離型剤、分散剤、磁性粒子等を含有し
てもよい。The toner of the present invention may contain a colorant, a charge control agent, and if necessary, a release agent, a dispersant, magnetic particles and the like.
【0053】着色剤としては、以下に示すような、有機
ないし無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能であ
る。黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、四
三酸化鉄、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭
などがある。黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミ
ウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロ
ー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスエロー、ナフ
トールエローS、バンザーイエローG、バンザーイエロ
ー10G、ベンジジンエローG、ベンジジンエローGR、キ
ノリンエローレーキ、パーマネントエローNCG、タート
ラジンレーキなどがある。橙色顔料としては、赤色黄
鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、
ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレン
ブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、イン
ダスレンブリリアントオレンジGKMなどがある。赤色系
顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫
化水銀、カドミウム、パーマネントレッド4R、リソール
レッド、ピロゾロンレッド、ウオッチングレッド、カル
シウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、
エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレー
キ、ブリリアントカーミン3Bなどがある。紫色顔料とし
ては、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバ
イオレットレーキなどがある。青色顔料としては、紺
青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリ
アブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロ
シアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、
ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBCなどが
ある。緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロ
ム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレー
キ、ファイナルイエローグリーンGなどがある。白色顔
料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化
亜鉛などがある。体質顔料としては、バライト粉、炭酸
バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タル
ク、アルミナホワイトなどがある。また、塩基性、酸
性、分散、直接染料などの各種染料としては、ニグロシ
ン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロ
ー、ウルトラマリンブルーなどがある。As the colorant, various organic or inorganic pigments and dyes of various colors as described below can be used. Examples of black pigments include carbon black, copper oxide, ferrosoferric oxide, manganese dioxide, aniline black and activated carbon. Examples of yellow pigments include yellow lead, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, bunzer yellow G, bunzer yellow 10G, benzidine yellow G, benzidine yellow GR, There are quinoline yellow rake, permanent yellow NCG and tartrazine rake. Orange pigments include red yellow lead, molybdenum orange, permanent orange GTR,
Examples include pyrazolone orange, vulcan orange, induslen brilliant orange RK, benzidine orange G and induslen brilliant orange GKM. The red pigment, red iron oxide, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, resole red, pyrozolone red, watching red, calcium salt, lake red D, brilliant carmine 6B,
Eosin Rake, Rhodamine Rake B, Alizarin Rake, Brilliant Carmine 3B and others. Examples of purple pigments include manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake. As the blue pigment, dark blue, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partial chlorinated compound,
First Sky Blue, Induslen Blue BC, etc. Examples of green pigments include chrome green, chrome oxide, pigment green B, malachite green lake, and final yellow green G. White pigments include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide. Examples of extender pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, and alumina white. Various dyes such as basic dyes, acid dyes, dispersion dyes, and direct dyes include nigrosine, methylene blue, rose bengal, quinoline yellow, and ultramarine blue.
【0054】また、透光性カラートナーとして用いる場
合は、着色剤としては、以下に示すような、各種、各色
の顔料、染料が使用可能である。黄色顔料としては、C.
I.10316(ナフトールイエローS)、C.I.11710(ハンザ
エロー10G)、C.I.11660(ハンザエロー5G)、C.I.1167
0(ハンザエロー3G)、C.I.11680(ハンザエローG)、
C.I.11730(ハンザエローGR)、C.I.11735(ハンザエロ
ーA)、C.I.11740(ハンザエローNR)、C.I.12710(ハ
ンザエローR)、C.I.12720(ピグメントイエロー
L)、C.I.21090(ベンジジンエロー)、C.I.21095(ベ
ンジジンエローG)、C.I.21100(ベンジジンエローG
R)、C.I.20040(パーマネントエローNCG)、C.I.21220
(バルカンファストエロー5)、C.I.21135(バルカン
ファストエローR)などがある。赤色顔料としては、C.
I.12055(スターリンI)、C.I.12075(パーマネントオ
レンジ)、C.I.12175(リソールファストオレンジ3G
L)、C.I.12305(パーマネントオレンジGTR)、C.I.117
25(ハンザエロー3R)、C.I.21165(バルカンファスト
オレンジGG)、C.I.21110(ベンジジンオレンジG)、
C.I.12120(パーマネントレッド4R)、C.I.1270(パラ
レッド)、C.I.12085(ファイヤーレッド)、C.I.12315
(ブリリアントファストスカーレット)、C.I.12310
(パーマネントレッドF2R)、C.I.12335(パーマネント
レッドF4R)、C.I.12440(パーマネントレッドFRL)、
C.I.12460(パーマネントレッドFRLL)、C.I.12420(パ
ーマネントレッドF4RH)、C.I.12450(ライトファスト
レッドトーナーB)、C.I.12490(パーマネントカーミ
ンFB)、C.I.15850(ブリリアントカーミン6B)などが
ある。また、青色顔料としては、C.I.74100(無金属フ
タロシアニンブルー)、C.I.74160(フタロシアニンブ
ルー)、C.I.74180(ファーストスカイブルー)などが
ある。When used as a light-transmitting color toner, various kinds of pigments and dyes of the following colors can be used as the colorant. As a yellow pigment, C.I.
I.10316 (Naphthol Yellow S), CI11710 (Hansa Yellow 10G), CI11660 (Hansa Yellow 5G), CI1167
0 (Hansa Yellow 3G), CI11680 (Hansa Yellow G),
CI11730 (Hanza Yellow GR), CI11735 (Hanza Yellow A), CI11740 (Hanza Yellow NR), CI12710 (Hanza Yellow R), CI12720 (Pigment Yellow L), CI21090 (Benzidine Yellow), CI21095 (Benzidine Yellow G), CI21100 (Benzine Yellow G)
R), CI20040 (Permanent Yellow NCG), CI21220
(Vulcan Fast Yellow 5), CI21135 (Vulcan Fast Yellow R) and others. As the red pigment, C.I.
I.12055 (Stalin I), CI12075 (Permanent Orange), CI12175 (Resor Fast Orange 3G
L), CI12305 (Permanent Orange GTR), CI117
25 (Hansa Yellow 3R), CI21165 (Vulcan Fast Orange GG), CI21110 (Benzidine Orange G),
CI12120 (Permanent Red 4R), CI1270 (Para Red), CI12085 (Fire Red), CI12315
(Brilliant Fast Scarlet), CI12310
(Permanent Red F2R), CI12335 (Permanent Red F4R), CI12440 (Permanent Red FRL),
CI12460 (Permanent Red FRLL), CI12420 (Permanent Red F4RH), CI12450 (Light Fast Red Toner B), CI12490 (Permanent Carmine FB), CI15850 (Brilliant Carmine 6B). Examples of blue pigments include CI74100 (metal-free phthalocyanine blue), CI74160 (phthalocyanine blue), and CI74180 (fast sky blue).
【0055】これらの着色剤は、単独であるいは複数組
合せて用いることができるが、結着樹脂100重量部に
対して、1〜20重量部、好ましくは2〜10重量部使
用することが望ましい。20重量部より多いとトナーの
定着性および透明性が低下し、一方、1重量部より少な
いと所望の画像濃度が得られない虞れがある。These colorants may be used alone or in combination of two or more, but it is desirable to use 1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. If it is more than 20 parts by weight, the fixability and transparency of the toner will be deteriorated, while if it is less than 1 part by weight, the desired image density may not be obtained.
【0056】荷電制御剤としては、摩擦帯電により正ま
たは負の荷電を与え得るものであれば、特に限定されず
有機あるいは無機の各種のものを用いることができる。The charge control agent is not particularly limited as long as it can give positive or negative charge by frictional charging, and various organic or inorganic charge control agents can be used.
【0057】正荷電制御剤としては、例えば、ニグロシ
ンベースEX(オリエント化学工業(株)製)、第4級ア
ンモニウム塩P−51(オリエント化学工業(株)製)、
ニグロシン ボントロンN−01(オリエント化学工業
(株)製)、スーダンチーフシュバルツBB(ソルベント
ブラック3:Colr Index 26150)、フェットシュバルツHB
N(C.I.NO.26150)、ブリリアントスピリッツシュバル
ツTN(ファルベン・ファブリッケン・バイヤ社製)、ザ
ボンシュバルツX(ファルベルケ・ヘキスト社製)、さ
らにアルコキシ化アミン、アルキルアミド、モリブデン
酸キレート顔料などが挙げられる。中でも第4級アンモ
ニウム塩P−51が好ましい。Examples of the positive charge control agent include nigrosine base EX (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium salt P-51 (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.),
Nigrosine Bontron N-01 (Orient Chemical Co., Ltd.), Sudan Chief Schwarz BB (Solvent Black 3: Colr Index 26150), Fett Schwarz HB
N (CINO.26150), Brilliant Spirits Schwarz TN (manufactured by Farben-Fabricken Bayer), Savong Schwarz X (manufactured by Farberke Hoechst), alkoxylated amines, alkylamides, molybdic acid chelate pigments and the like. Among them, the quaternary ammonium salt P-51 is preferable.
【0058】また、負荷電制御剤としては、例えば、オ
イルブラック(Color Index 26150)、オイルブラックB
Y(オリエント化学工業(株)製)、ボントロンS−22
(オリエント化学工業(株)製)、サリチル酸金属錯体
E−81(オリエント化学工業(株)製)、チオインジゴ
系顔料、銅フタロシアニンのスルホニルアミン誘導体、
スピロンブラックTRH(保土谷化学工業(株)製)、ボ
ントロンS−34(オリエント化学工業(株)製)、ニグ
ロシンSO(オリエント化学工業(株)製)、セレスシュ
バルツ(R)G(ファルベン・ファブリケン・バイヤ社
製)、クロモーゲンシュバルツETOO(C.I.NO.14645)、
アゾオイルブラック(R)(ナショナル・アニリン社
製)などが挙げられる。中でも、サリチル酸金属錯体E
−81が好ましい。Examples of negative charge control agents include oil black (Color Index 26150) and oil black B.
Y (Orient Chemical Co., Ltd.), Bontron S-22
(Produced by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), salicylic acid metal complex E-81 (produced by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), thioindigo pigment, sulfonylamine derivative of copper phthalocyanine,
Spyron Black TRH (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Bontron S-34 (Orient Chemical Co., Ltd.), Nigrosine SO (Orient Chemical Co., Ltd.), Celes Schwarz (R) G (Farben Fabricen Bayer), Chromogen Schwarz ETOO (CINO.14645),
Examples thereof include Azo Oil Black (R) (manufactured by National Aniline Co.). Among them, salicylic acid metal complex E
-81 is preferable.
【0059】これらの荷電制御剤は、単独であるいは複
数種組合せて使用することができるが、結着樹脂に添加
する荷電制御剤の添加量は、結着樹脂100重量部に対
して0.001〜5重量部であり、好ましくは0.00
1〜3重量部である。These charge control agents can be used alone or in combination of two or more kinds. The addition amount of the charge control agent added to the binder resin is 0.001 with respect to 100 parts by weight of the binder resin. To 5 parts by weight, preferably 0.00
It is 1 to 3 parts by weight.
【0060】また、本発明のトナーは、ウレタン結合や
ウレア結合を有する樹脂はその分子量範囲により熱溶融
特性に優れ、また、定着温度領域での粘弾性特性により
離型剤を不要とするが、添加する場合には、結着樹脂1
00重量部に対して0〜3重量部程度である。Further, in the toner of the present invention, the resin having a urethane bond or a urea bond has excellent heat-melting property due to its molecular weight range, and the release agent is unnecessary due to its viscoelastic property in the fixing temperature range. If added, binder resin 1
It is about 0 to 3 parts by weight with respect to 00 parts by weight.
【0061】離型剤としては、具体的にはパラフィンワ
ックス、ポリオレフィンワックス、芳香族基を有する変
性ワックス、脂環基を有する炭化水素化合物、天然ワッ
クス、炭素数12以上の長鎖炭化水素鎖〔CH3(CH2)11ま
たはCH3(CH2)12以上の脂肪族炭素鎖〕を有する長鎖カル
ボン酸、そのエステル脂肪酸金属塩、脂肪酸アシド、脂
肪酸ビスアシド等を例示し得る。異なる低軟化点化合物
を混合して用いても良い。具体的には、パラフィンワッ
クス(日本石油製)、パラフィンワックス(日本精蝋
製)、マイクロワックス(日本石油製)、マイクロクリ
スタリンワックス(日本精蝋製)、硬質パラフィンワッ
クス(日本精蝋製)、PE−130(ヘキスト製)、三井ハ
イワックス110P(三井石油化学製)、三井ハイワックス
220P(三井石油化学製)、三井ハイワックス660P(三井
石油化学製)、三井ハイワックス210P(三井石油化学
製)、三井ハイワックス320P(三井石油化学製)、三井
ハイワックス410P(三井石油化学製)、三井ハイワック
ス420P(三井石油化学製)、変性ワックスJC−1141(三
井石油化学製)、変性ワックスJC−2130(三井石油化学
製)、変性ワックスJC−4020(三井石油化学製)、変性
ワックスJC−1142(三井石油化学製)、変性ワックスJC
−5020(三井石油化学製)、密ロウ、カルナバワック
ス、モンタンワックス等を挙げることができる。脂肪酸
金属塩として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシ
ウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、パ
ルミチン酸亜鉛、パルミチン酸マグネシウム等がある。Specific examples of the releasing agent include paraffin wax, polyolefin wax, modified wax having an aromatic group, hydrocarbon compound having an alicyclic group, natural wax, and a long-chain hydrocarbon chain having 12 or more carbon atoms. Examples thereof include long-chain carboxylic acids having CH 3 (CH 2 ) 11 or CH 3 (CH 2 ) 12 or more aliphatic carbon chains], their ester fatty acid metal salts, fatty acid acids, and fatty acid bisacids. Different low softening point compounds may be mixed and used. Specifically, paraffin wax (manufactured by Nippon Oil Co., Ltd.), paraffin wax (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.), microwax (manufactured by Nippon Oil Co., Ltd.), microcrystalline wax (manufactured by Nippon Seiro Wax Co., Ltd.), hard paraffin wax (manufactured by Nippon Seiro Wax Co., Ltd.), PE-130 (Hoechst), Mitsui High Wax 110P (Mitsui Petrochemical), Mitsui High Wax
220P (Mitsui Petrochemical), Mitsui High Wax 660P (Mitsui Petrochemical), Mitsui High Wax 210P (Mitsui Petrochemical), Mitsui High Wax 320P (Mitsui Petrochemical), Mitsui High Wax 410P (Mitsui Petrochemical) ), Mitsui High Wax 420P (Mitsui Petrochemical), modified wax JC-1141 (Mitsui Petrochemical), modified wax JC-2130 (Mitsui Petrochemical), modified wax JC-4020 (Mitsui Petrochemical), modified Wax JC-1142 (Mitsui Petrochemical), modified wax JC
-5020 (manufactured by Mitsui Petrochemical), beeswax, carnauba wax, montan wax and the like can be mentioned. Examples of fatty acid metal salts include zinc stearate, calcium stearate, magnesium stearate, zinc oleate, zinc palmitate, magnesium palmitate and the like.
【0062】ポリオレフィン系ワックスとしては、例え
ば低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、あ
るいは酸化型のポリプロピレン、酸化型のポリエチレン
等が挙げられる。ポリオレフィン系ワックスの具体例と
しては、例えば、Hoechst Wax PE520、Hoechst Wax PE1
30、Hoechst Wax PE190(ヘキスト社製)、三井ハイワ
ックス200、三井ハイワックス210、三井ハイワックス21
0M、三井ハイワックス220、三井ハイワックス220M(三
井石油化学工業社製)、サンワックス131−P、サンワ
ックス151−P、サンワックス161−P(三洋化成工業社
製)などのような非酸化型ポリエチレンワックス、Hoec
hst Wax PED121、Hoechst Wax PED153、Hoechst Wax PE
D521、Hoechst Wax PED522、同Ceridust 3620 、同Ceri
dust VP130、同Ceridust VP5905、同Ceridust VP9615
A、同Ceridust TM9610F、同 Ceridust 3715 (ヘキス
ト社製)、三井ハイワックス420M(三井石油化学工業社
製)、サンワックスE−300、サンワックスE−250P
(三洋化成工業社製)などのような酸化型ポリエチレン
ワックス、Hoechist Wachs PP230(ヘキスト社製)、ビ
スコール330−P、ビスコール550−P、ビスコール660P
(三洋化成工業社製)などのような非酸化型ポリプロピ
レンワックス、ビスコールTS−200(三洋化成工業社
製)などのような酸化型ポリプロピレンワックスなどが
例示される。これらの離型剤は、単独であるいは複数種
組合せて使用することができる。必要に応じて添加され
る離型剤としては、セイコーインストルメント(株)製
「DSC120」で測定されるDSC吸熱曲線における
吸熱メインピーク値である軟化点(融点)が40〜13
0℃、好ましくは50〜120℃のものを使用するとよ
い。Examples of the polyolefin wax include low molecular weight polypropylene, low molecular weight polyethylene, oxidized polypropylene, oxidized polyethylene and the like. Specific examples of the polyolefin wax include, for example, Hoechst Wax PE520 and Hoechst Wax PE1.
30, Hoechst Wax PE190 (Hoechst), Mitsui High Wax 200, Mitsui High Wax 210, Mitsui High Wax 21
Non-oxidizing such as 0M, Mitsui High Wax 220, Mitsui High Wax 220M (Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd.), Sun Wax 131-P, Sun Wax 151-P, Sun Wax 161-P (Sanyo Kasei Co., Ltd.) Type polyethylene wax, Hoec
hst Wax PED121, Hoechst Wax PED153, Hoechst Wax PE
D521, Hoechst Wax PED522, Ceridust 3620, Ceri
dust VP130, Ceridust VP5905, Ceridust VP9615
A, Ceridust TM9610F, Ceridust 3715 (Hoechst), Mitsui High Wax 420M (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), Sun Wax E-300, Sun Wax E-250P
Oxidized polyethylene wax such as (Sanyo Chemical Co., Ltd.), Hoechist Wachs PP230 (Hoechst), Viscole 330-P, Viscole 550-P, Viscole 660P
(Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) and other non-oxidizing polypropylene waxes, and Viscole TS-200 (Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) and other oxidizing polypropylene waxes. These release agents can be used alone or in combination of two or more kinds. As the releasing agent added as necessary, the softening point (melting point) which is the endothermic main peak value in the DSC endothermic curve measured by "DSC120" manufactured by Seiko Instruments Inc. is 40 to 13.
It is recommended to use one having a temperature of 0 ° C, preferably 50 to 120 ° C.
【0063】本発明におけるトナー母粒子は、上記で得
た組成物を、混練・溶融した後、微粉砕手段により粉砕
・分級して得られるが、その流動性を向上させる為に、
流動性向上剤を外添してもよい。The toner mother particles in the present invention are obtained by kneading and melting the composition obtained above and then pulverizing and classifying with a fine pulverizing means. In order to improve the fluidity,
A fluidity improver may be added externally.
【0064】流動性向上剤としては、有機系微粉末また
は無機系微粉末を用いることができる。例えばフツ素系
樹脂粉末、すなわちフツ化ビニリデン微粉末、ポリテト
ラフルオロエチレン微粉末、アクリル樹脂系微粉末な
ど;又は脂肪酸金属塩、すなわちステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛など;又は金属
酸化物、すなわち酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、酸化亜鉛など;又は微粉末シリカ、すなわち湿式製
法シリカ、乾式製法シリカ、それらシリカにシランカツ
プリング剤、チタンカツプリング剤、シリコンオイルな
どにより表面処理をほどこした処理シリカなどがあり、
これらは1種或いは2種以上の混合物で用いられる。As the fluidity improver, organic fine powder or inorganic fine powder can be used. For example, fluorine-based resin powder, that is, vinylidene fluoride fine powder, polytetrafluoroethylene fine powder, acrylic resin-based fine powder, or the like; or fatty acid metal salt, that is, zinc stearate, calcium stearate, lead stearate, or the like; or metal oxide. That is, iron oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, or the like; or fine powder silica, that is, wet process silica, dry process silica, and the silica is surface-treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, silicon oil, or the like. Treated silica, etc.,
These are used alone or in a mixture of two or more.
【0065】好ましい流動性向上剤としては、ケイ素ハ
ロゲン化合物の気相酸化法により生成された微粉体であ
り、いわゆる乾式法シリカ又はヒユームドシリカと称さ
れるもので、従来公知の技術によって製造されるもので
ある。例えば四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱
分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は次
の様なものである。A preferable fluidity improver is a fine powder produced by a vapor phase oxidation method of a silicon halogen compound, which is so-called dry process silica or fumed silica, and produced by a conventionally known technique. Is. For example, the thermal decomposition oxidation reaction of silicon tetrachloride gas in oxyhydrogen flame is utilized, and the basic reaction formula is as follows.
【0066】SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl
又、この製造工程において、例えば塩化アルミニウム又
は塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロ
ゲン化合物と共に用いる事によってシリカと他の金属酸
化物の複合微粉体を得る事も可能であり、それらも包含
する。その粒径は平均の一次粒径として、0.001〜
2μmの範囲内である事が望ましく、特に好ましくは、
0.002〜0.2μmの範囲内のシリカ微粉体を使用
するのが良い。本発明に用いられるケイ素ハロゲン化合
物の気相酸化法により生成された市販のシリカ微粉体と
しては、例えば以下の様な商品名で市販されているもの
がある。日本アエロジル社製の「AEROSIL 130」、以
下、同 200、 300、 380、 TT600、MOX170、 MOX80、 C
OK84等が挙げられ、また、CABOT Co.社製の「Ca−O−S
iL M-5 」、以下、同 MS−7、MS−75、HS−5、EH−5
等が挙げられ、また、WACKER−CHEMIE GMBH社製の「Wac
ker HDK N 20 V15 」、以下、同 N20E、 T30、 T40、ダ
ウコーニングCo.社の「D−C Fine Silica」、Fransil
社の「Fransol」等が挙げられる。SiCl 4 + 2H 2 + O 2 → SiO 2 + 4HCl Further, in this manufacturing process, by using another metal halogen compound such as aluminum chloride or titanium chloride together with a silicon halogen compound, a fine powder of a composite of silica and another metal oxide is obtained. It is possible to obtain the body, and it includes them. The particle size is 0.001 to an average primary particle size.
It is desirable that it is within a range of 2 μm, and particularly preferably,
It is preferable to use fine silica powder in the range of 0.002 to 0.2 μm. Examples of commercially available silica fine powders produced by the vapor phase oxidation method of a silicon halogen compound used in the present invention include those commercially available under the following trade names. "AEROSIL 130" manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., 200, 300, 380, TT600, MOX170, MOX80, C
OK84 and the like, and "Ca-OS" manufactured by CABOT Co.
iL M-5 ", the same as MS-7, MS-75, HS-5, EH-5
, WACKER-CHEMIE GMBH's "Wac
ker HDK N 20 V15 ", the following N20E, T30, T40, Dow Corning Co.'s" DC Fine Silica ", Fransil
The company's "Fransol" etc. are mentioned.
【0067】さらには、該ケイ素ハロゲン化合物の気相
酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処
理シリカ微粉体を用いることがより好ましい。該処理シ
リカ微粉体において、メタノール滴定試験によって測定
された疎水化度が30〜80の範囲の値を示すようにシ
リカ微粉体を処理したものが特に好ましい。疎水化方法
としてはシリカ微粉体と反応、あるいは物理吸着する有
機ケイ素化合物などで化学的に処理することによって付
与される。好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合
物の上記気相酸化により生成されたシリカ微粉体を有機
ケイ素化合物で処理する。Further, it is more preferable to use a treated silica fine powder obtained by subjecting the silica fine powder produced by vapor-phase oxidation of the silicon halogen compound to a hydrophobic treatment. Among the treated silica fine powders, those obtained by treating the silica fine powder so that the degree of hydrophobicity measured by the methanol titration test is in the range of 30 to 80 are particularly preferable. As a method of hydrophobizing, it is imparted by reacting with silica fine powder or chemically treating with an organic silicon compound which physically adsorbs. As a preferred method, the silica fine powder produced by the above vapor phase oxidation of a silicon halogen compound is treated with an organosilicon compound.
【0068】その様な有機ケイ素化合物の例は、ヘキサ
メチレンジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルク
ロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジク
ロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチル
クロルシラン、アリルフエニルジクロルシラン、ベンジ
ルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロル
シラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロ
ルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロ
ルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチ
ルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレー
ト、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフエニルジエ
トキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビ
ニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフエニルテト
ラメチルジシロキサンおよび1分子当り2から12個の
シロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1
個宛のSiに結合した水酸基を有するジメチルポリシロ
キサン等がある。これらは1種あるいは2種以上の混合
物で用いられる。Examples of such organosilicon compounds are hexamethylenedisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, Benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilylmercaptan, trimethylsilylmercaptan, triorganosilylacrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethyl Ethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisi Rhoxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane and 2 to 12 siloxane units per molecule, one for each terminally located unit
For example, there is dimethyl polysiloxane having a hydroxyl group bonded to Si for individual pieces. These are used alone or as a mixture of two or more.
【0069】その処理シリカ微粉体の粒径としては0.
003〜0.1μm、0.005〜0.05μmの範囲
のものを使用することが好ましい。市販品としては、タ
ラノツクス−500(タルコ社)、AEROSIL R−972(日本
アエロジル社)などがある。The particle diameter of the treated silica fine powder is 0.
It is preferable to use those having a range of 003 to 0.1 μm and 0.005 to 0.05 μm. Commercially available products include Taranox-500 (Tarco) and AEROSIL R-972 (Japan Aerosil).
【0070】流動性向上剤の添加量としては、トナー母
粒子100重量部に対して0.01〜5重量部、好まし
くは0.1〜3重量部である。0.01重量部未満では
流動性向上に効果はなく、5重量部を超えるとカブリや
文字のにじみ、機内飛散を助長する。The fluidity improver is added in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner mother particles. If it is less than 0.01 part by weight, the fluidity is not improved, and if it exceeds 5 parts by weight, fog and bleeding of characters and scattering in the machine are promoted.
【0071】本発明のトナーの製造方法は、上述のごと
く、基本的には次の各工程よりなる。
(1)原料の均一混合工程
結着樹脂、着色剤、荷電制御剤等の添加剤を、所定量、
ヘンシェルミキサー20B(三井鉱山(株))等の混合
機に投入し、均一混合する。
(2)結着樹脂中への各添加剤の分散固定化工程
均一に混合した後、二軸混練押出機(池貝化成(株)製
PCM−30)を使用して溶融混練し、結着樹脂中に各
添加剤を分散固定化する。溶融混練手段としては、他に
「TEM−37」(東芝機械(株))、「KRCニーダ
ー」((株)栗本鉄工所)等の連続式混練機や加熱・加
圧ニーダーのようなバッチ式混練機等が挙げられる。
(3)粉砕工程
混練物を粗粉砕して粒度調整をした後、ジェット粉砕機
「200AFG」(ホソカワミクロン(株))または
「IDS−2」(日本ニューマチック工業(株))を使
用し、ジェットエアーによる衝突粉砕により、微粉砕
し、平均粒子径1〜8μmのものとする。粉砕手段とし
ては他に、機械式粉砕機ターボミル(川崎重工
(株))、スーパーローター(日清エンジニアリング
(株))等が挙げられる。
(4)分級工程
微粉を除去し、粒径分布のシャープ化を目的として、風
力又はローター回転による粒度調整を風力分級装置「1
00ATP」(ホソカワミクロン(株))又は「DSX
−2」(日本ニューマチック工業(株))又は「エルボ
ージェット」(日鉄鉱業(株))等を使用して行なう。
(5) 外添処理工程
得られた着色樹脂粒子と流動化剤を、所定量ヘンシェル
ミキサー20B(三井鉱山(株))に投入し均一混合
し、トナーとする。As described above, the toner manufacturing method of the present invention basically comprises the following steps. (1) Uniform mixing step of raw materials A predetermined amount of binder resin, colorant, charge control agent, and other additives are added.
The mixture is put into a mixer such as Henschel Mixer 20B (Mitsui Mining Co., Ltd.) and mixed uniformly. (2) Dispersion and Immobilization Step of Each Additive in Binder Resin After uniformly mixing, the mixture was melt-kneaded using a twin-screw kneading extruder (PCM-30 manufactured by Ikegai Kasei Co., Ltd.) to obtain a binder resin. Each additive is dispersed and fixed therein. As the melt-kneading means, there are other batch-type kneaders such as "TEM-37" (Toshiba Machinery Co., Ltd.) and "KRC Kneader" (Kurimoto Iron Works Co., Ltd.) and heating / pressurizing kneaders. A kneader or the like can be used. (3) Crushing step After coarsely crushing the kneaded product to adjust the particle size, a jet crusher "200AFG" (Hosokawa Micron Co., Ltd.) or "IDS-2" (Japan Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) is used to jet. Finely pulverized by collision pulverization with air to have an average particle size of 1 to 8 μm. Other examples of the crushing means include a mechanical crusher turbo mill (Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) and a super rotor (Nissin Engineering Co., Ltd.). (4) Classifying process For the purpose of removing fine powder and sharpening the particle size distribution, the particle size adjustment by wind power or rotor rotation is performed by the wind power classifier "1.
00ATP "(Hosokawa Micron Corporation) or" DSX
-2 "(Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) or" Elbow Jet "(Nittetsu Mining Co., Ltd.). (5) External Addition Treatment Step A predetermined amount of the obtained colored resin particles and the fluidizing agent are put into a Henschel mixer 20B (Mitsui Mining Co., Ltd.) and uniformly mixed to obtain a toner.
【0072】このようにして得られるトナーとして、平
均粒径は、3〜10μm、好ましくは5〜8μmとする
とよく、これにより高精細化を可能とする。また、例え
ば熱風処理等により円形度を、0.93〜0.99、好
ましくは0.94〜0.98のものとするとよく、流動
性、クリーニング性に優れるものとできる。The toner thus obtained has an average particle size of 3 to 10 μm, preferably 5 to 8 μm, which enables high definition. Further, for example, the circularity may be adjusted to 0.93 to 0.99, preferably 0.94 to 0.98 by hot air treatment or the like, and the fluidity and the cleaning property may be excellent.
【0073】次に、本発明のトナーが適用される定着装
置を図1により説明する。図中、1は定着ローラ、2は
バックアップローラ、3は分離爪、4は紙等の記録媒体
である。Next, a fixing device to which the toner of the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the figure, 1 is a fixing roller, 2 is a backup roller, 3 is a separation claw, and 4 is a recording medium such as paper.
【0074】定着ローラ1は、単層タイプ、多層タイプ
のいずれでもよい。単層タイプにあっては、加熱手段を
内蔵した15〜50mm径の芯金の周面に0.1〜20
mm、好ましくは0.5〜3mm厚のシリコンゴム層、
またはフッ素ゴム層を積層したものである。また、多層
タイプにあっては、加熱手段を内蔵した15〜50mm
径の芯金の周面に0.1〜20mm、好ましくは0.5
〜3mm厚の弾性層、0.05〜2mm、好ましくは
0.1〜1mm厚のコート層を順次積層したもので、弾
性層とコート層の組み合わせとしては例えば(1)シリ
コン樹脂からなる弾性層、フッ素樹脂からなるコート層
としたもの、(2)シリコンゴムからなる弾性層、フッ
素ゴムからなるコート層としたもの、(3)シリコンゴ
ムからなる弾性層、シリコンゴムとフッ素ゴムからなる
コート層としたもの等が挙げられる。そして、単層タイ
プにおけるゴム層、また、多層タイプにおける弾性層
は、JISA硬度で30度以下、好ましくは15度以下
のゴム硬度を有するものである。The fixing roller 1 may be either a single layer type or a multilayer type. In the case of the single layer type, 0.1 to 20 is provided on the peripheral surface of a core metal having a diameter of 15 to 50 mm with a built-in heating means.
mm, preferably 0.5-3 mm thick silicone rubber layer,
Alternatively, it is a laminate of fluororubber layers. Further, in the case of the multi-layer type, it has a built-in heating means and is 15 to 50 mm.
0.1 to 20 mm, preferably 0.5 on the circumference of the core metal
An elastic layer having a thickness of ˜3 mm and a coat layer having a thickness of 0.05 to 2 mm, preferably 0.1 to 1 mm, which are sequentially laminated, and examples of the combination of the elastic layer and the coat layer include (1) an elastic layer made of a silicone resin. A coating layer made of fluororesin, (2) an elastic layer made of silicon rubber, a coating layer made of fluororubber, (3) an elastic layer made of silicon rubber, a coating layer made of silicon rubber and fluororubber And the like. The rubber layer of the single-layer type and the elastic layer of the multi-layer type have a rubber hardness of 30 degrees or less, preferably 15 degrees or less in JISA hardness.
【0075】また、バックアップローラ2は、単層タイ
プ、多層タイプのいずれでもよい。単層タイプにあって
は15〜50mm径の芯金の周面に0.1〜20mm、
好ましくは0.5〜3mm厚のシリコンゴム層、または
フッ素ゴム層を積層したものである。また、多層タイプ
にあっては15〜50mm径の芯金の周面に0.1〜2
0mm、好ましくは0.5〜3mm厚の弾性層、0.0
5〜2mm、好ましくは0.1〜1mm厚のコート層を
順次積層したもので、弾性層とコート層の組み合わせと
しては、例えば(1)シリコンスポンジからなる弾性
層、高離型性シリコンからなるコート層を順次積層した
もの、(2)シリコンゴムからなる弾性層、フッ素ゴム
からなるコート層を順次積層したもの、(3)シリコン
ゴムからなる弾性層、フッ素ゴムラテックス、フッ素樹
脂コートからなるコート層を順次積層したもの、(4)
シリコンスポンジゴムからなる弾性層、フッ素樹脂(P
FAチューブ)被覆層を順次積層したもの等が挙げられ
る。そして、単層タイプにおけるゴム層、また、多層タ
イプにおける弾性層は、JISA硬度で30度以下、好
ましくは15度以下のゴム硬度を有するものである。The backup roller 2 may be either a single layer type or a multilayer type. For the single layer type, 0.1 to 20 mm on the peripheral surface of the core metal with a diameter of 15 to 50 mm,
Preferably, a 0.5 to 3 mm thick silicone rubber layer or a fluororubber layer is laminated. Also, in the case of the multi-layer type, the peripheral surface of the core metal having a diameter of 15 to 50 mm has a thickness of 0.1 to 2
0 mm, preferably 0.5-3 mm thick elastic layer, 0.0
A coating layer having a thickness of 5 to 2 mm, preferably 0.1 to 1 mm is sequentially laminated, and the combination of the elastic layer and the coating layer is, for example, (1) an elastic layer made of silicon sponge, and made of highly releasable silicon. Coat layers sequentially laminated, (2) Silicon rubber elastic layer, fluororubber coat layer sequentially laminated, (3) Silicon rubber elastic layer, fluororubber latex, fluororesin coat Layers laminated in sequence, (4)
Elastic layer made of silicone sponge rubber, fluororesin (P
FA tubes) include those in which coating layers are sequentially laminated. The rubber layer of the single-layer type and the elastic layer of the multi-layer type have a rubber hardness of 30 degrees or less, preferably 15 degrees or less in JISA hardness.
【0076】定着ローラ1とバックアップローラ2との
加圧力(線圧)は、0.2〜2kgf/cm、好ましく
は0.3〜1kgf/cmであり、ニップ幅は1〜20
mm、好ましくは4〜10mmである。また、速度は適
宜設定されるが、ニップ通過時間が10〜150mse
c、好ましくは30〜100msecとなるように設定
される。なお、定着ローラ、またはバックアップローラ
の少なくとも一方がベルトであるベルト定着器としても
よい。The pressing force (linear pressure) between the fixing roller 1 and the backup roller 2 is 0.2 to 2 kgf / cm, preferably 0.3 to 1 kgf / cm, and the nip width is 1 to 20.
mm, preferably 4 to 10 mm. The speed is set appropriately, but the nip passage time is 10 to 150 mse.
c, preferably 30 to 100 msec. At least one of the fixing roller and the backup roller may be a belt fixing device.
【0077】[0077]
【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、明
細書や実施例で記載する各種評価手法は下記の通りであ
る。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Various evaluation methods described in the specification and examples are as follows.
【0078】(1) 軟化点(Tm)
島津製作所製「定荷重押出型細管式レオメータ フロー
テスターCFT−500D」を用いて、下記条件にて測
定する。(1) Softening point (Tm) The softening point (Tm) is measured under the following conditions using a "constant load extrusion type thin tube rheometer flow tester CFT-500D" manufactured by Shimadzu Corporation.
【0079】測定試料の調製:測定試料としてトナー約
1gを圧縮成型し、フローテスタのシリンダの内径に合
わせた円柱状試料とした。Preparation of measurement sample: As a measurement sample, about 1 g of toner was compression-molded to obtain a columnar sample in conformity with the inner diameter of the cylinder of the flow tester.
【0080】測定条件
荷重 20Kgf、ダイ穴 1mm、ダイ長さ 1mm
測定方法 : 1/2法
(2) 定着性測定方法
コニカ(株)製「カラーレーザープリンタ KL−20
10」を使用して画像形成した。但し、定着操作は、プ
リンタから熱ローラからなる定着器(定着ユニット)を
取り外し、外部駆動装置により独立して駆動可能とし、
定着ニップ時間を調整できるように改造した定着器を使
用した。また、紙上のトナー画像に接する側のローラ
(定着ローラ)の表面温度は100℃から200℃まで
制御できるように改造した。Measurement conditions Load: 20 Kgf, die hole: 1 mm, die length: 1 mm Measurement method: 1/2 method (2) Fixability measurement method "Color Laser Printer KL-20" manufactured by Konica Corporation.
10 "was used to image. However, for the fixing operation, the fixing device (fixing unit) consisting of a heat roller is removed from the printer, and it can be driven independently by an external drive device.
A fixing device modified so that the fixing nip time can be adjusted was used. The surface temperature of the roller (fixing roller) on the side in contact with the toner image on the paper was modified so that it could be controlled from 100 ° C to 200 ° C.
【0081】また、定着ローラ表面にシリコーンオイル
を塗布する塗布手段は取り外し、また、印字されていな
いA4サイズ白紙を1,000枚通紙させ、さらに、定
着ローラ表面をイソプロピルアルコールにより清掃し、
ローラ表面からシリコーンオイルを除去した。また、以
後、定着性評価用画像を定着器に通過通紙する毎に定着
ローラ表面をイソプロピルアルコールにより清掃し、さ
らに綿布にて乾拭きし、定着ローラ表面にシリコーンオ
イルの無い状態を維持した。The application means for applying silicone oil to the surface of the fixing roller is removed, 1,000 unprinted A4 size blank sheets are passed, and the surface of the fixing roller is cleaned with isopropyl alcohol.
Silicone oil was removed from the roller surface. After that, each time the fixing property evaluation image was passed through the fixing device, the surface of the fixing roller was cleaned with isopropyl alcohol and further wiped with a cotton cloth to keep the fixing roller surface free of silicone oil.
【0082】定着ローラ表面からシリコーンオイルを除
去した定着器を使用して、定着性評価用画像をニップ幅
8mm、通過時間50msecの条件にて定着した。An image for fixing property evaluation was fixed under the conditions of a nip width of 8 mm and a passage time of 50 msec using a fixing device in which silicone oil was removed from the surface of the fixing roller.
【0083】なお、定着評価用画像は、紙(富士ゼロッ
クスオフィスサプライ(株)製PPC用紙「P紙」)先
端から10mmの位置に20mm四方の領域に均一にト
ナーを付着させた所謂ベタ画像であり、トナー付着量は
0.4mg/cm2 に調整した。The fixing evaluation image is a so-called solid image in which toner is evenly attached to a 20 mm square area at a position 10 mm from the front end of the paper (PPC paper "P paper" manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co., Ltd.). Yes, the toner adhesion amount was adjusted to 0.4 mg / cm 2 .
【0084】非オフセット領域
定着ローラの表面温度を段階的に変化させながら、未定
着の画像サンプルを通紙し、画像、またはその一部が通
紙時に定着ローラに転移した後、後続の紙に移行してい
るか否かを目視で判定した。紙への移行のあるものをオ
フセットあり、ないものをオフセットなしとし、オフセ
ットの生じない温度域を求めた。Non-offset area While the surface temperature of the fixing roller is changed stepwise, the unfixed image sample is passed through the sheet, and the image or a part of the image is transferred to the fixing roller at the time of passing the sheet, and then is transferred to the succeeding sheet. It was visually determined whether or not the transition had occurred. The temperature range in which the offset did not occur was determined by setting the one having the transition to paper with the offset and the one without the offset.
【0085】定着強度良好域
上記の非オフセット領域を確認した後、定着サンプルの
定着像を消しゴム(ライオン事務機製 砂字消し「LI
ON 261−11」)を押圧荷重1Kgfで5回擦
り、画像濃度の残存率をX−Rite Inc社製「X
−Rite model 404」により測定した。画
像濃度残存率70%以上の温度領域を定着強度良好域と
した。
(3) 分子量分布の測定
トナー5mgを5gのTHFに溶解し、樹脂成分以外の
THF不溶分およびコンタミ物質を除去するため、ポア
サイズ0.2μmのメンブランフィルターを通して、G
PC用サンプルを調製した。こうして調製したサンプル
を、GPCを用いて、下記条件にて測定する。
カラム : 昭和電工(株)製「Shodex(GPC)KF806M
+KF802.5」
カラム温度 : 30℃
溶媒 : THF(テトラヒドロフラン)
流速 : 1.0ml/min.
検出器 : UV検出器(検出波長254nm)
標準試料 : 単分散ポリスチレン標準試料(重量平均分子量580から
390万)
(4) ガラス転移点(Tg)
トナー10mgをアルミニウム製セルにパッキングし、
セイコーインスツルメント(株)製「DSC120」を
用いて下記の条件で測定する。
測定温度 : 0〜200℃
昇温速度 : 10℃/min
Tg : 2度目の昇温時のDSC曲線より読み取る。
(5) 「粒径」という場合「平均粒径」を意味し、「マル
チサイザーIII 型」(ベックマンコールタ社製)を用
い、100μmのアパチャーチューブで粒径別相対重量
分布を測定することにより求める。また、シリカ粒子等
の外添剤の粒径は、電子顕微鏡法によった。Good fixing strength area After confirming the above-mentioned non-offset area, the fixed image of the fixed sample is erased (sandbox eraser "LI
ON 261-11 ") was rubbed 5 times with a pressing load of 1 Kgf, and the residual ratio of the image density was measured by X-Rite Inc." X ".
-Rite model 404 ". The temperature range in which the image density residual rate was 70% or more was defined as the good fixing strength range. (3) Measurement of molecular weight distribution Toner (5 mg) was dissolved in 5 g of THF, and in order to remove THF-insoluble matters other than resin components and contaminants, G was passed through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm
A sample for PC was prepared. The sample thus prepared is measured using GPC under the following conditions. Column: Showa Denko KK-made "Shodex (GPC) KF806M + KF802.5" Column temperature: 30 ° C. Solvent: THF (tetrahydrofuran) Flow rate: 1.0 ml / min. Detector: UV detector (detection wavelength 254 nm) Standard sample: Monodisperse polystyrene standard sample (weight average molecular weight 580 to 3.9 million) (4) Glass transition point (Tg) 10 mg of toner is packed in an aluminum cell,
The measurement is performed under the following conditions using "DSC120" manufactured by Seiko Instruments Inc. Measurement temperature: 0 to 200 ° C. Temperature rising rate: 10 ° C./min Tg: Read from the DSC curve during the second temperature increase. (5) "Particle size" means "average particle size", and "Multisizer type III" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used to measure the relative weight distribution by particle size with an aperture tube of 100 μm. Ask. The particle size of the external additive such as silica particles was determined by electron microscopy.
【0086】(実施例1)ジフェニルメタン−4,4′
−ジイソシアネートとイソシアネート成分とし、また、
ポリオキシエチレンビスフェノールAエーテル(日本油
脂(株)製ユニオールDA−400:OH基価273K
OHmg/g)/2,2−ジメチル−1,3−プロパン
ジオール=64.5/35.5(モル比)の混合物を1
20℃に加温溶解し、ポリオール成分とした。(Example 1) Diphenylmethane-4,4 '
-As a diisocyanate and an isocyanate component,
Polyoxyethylene bisphenol A ether (manufactured by NOF CORPORATION, Uniol DA-400: OH group value 273K)
OHmg / g) / 2,2-dimethyl-1,3-propanediol = 64.5 / 35.5 (molar ratio)
It melt | dissolved by heating at 20 degreeC and it was set as the polyol component.
【0087】イソシアネート成分/ポリオール成分=1
/1.15(当量比)で混合し、触媒としてジオクチル
錫ラウレート(日東化成(株)製「ネオスタンU−81
0」)を20ppm添加した後、120℃の加温下にて
混合し、速やかに200mm×300mmのトレーに流
し込み、大気炉に投入し、120℃で1時間保持した
後、さらに130℃で5時間保持して反応を完結させ、
ポリウレタン樹脂を得た。Isocyanate component / polyol component = 1
/1.15 (equivalent ratio) and mixed as a catalyst dioctyl tin laurate (Neostan U-81 manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd.).
0 ") was added at 20 ppm, mixed under heating at 120 ° C., immediately poured into a 200 mm × 300 mm tray, charged into an atmospheric furnace, and held at 120 ° C. for 1 hour, and then at 130 ° C. for 5 hours. Hold the time to complete the reaction,
A polyurethane resin was obtained.
【0088】得られたポリウレタン樹脂は、重量平均分
子量(Mw)は1.82×104 、数平均分子量(M
n)は0.72×104 、Mw/Mn=2.5であり、
また、Tgは76℃、Tmは120℃であった。
・得られたポリウレタン樹脂 ・・ 93.0重量部
・シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)・・ 6.0重量部
・荷電制御剤(オリエント化学(株)製「BONTRON E−84)
・・ 1.0重量部
を、二軸混練機を用いて混練し、冷却後、ハンマーミ
ル、さらにジェットミルにより粉砕した。分級後の体積
平均粒径は8.5μmであり、粉砕性には問題はなかっ
た。The obtained polyurethane resin had a weight average molecular weight (Mw) of 1.82 × 10 4 and a number average molecular weight (Mw).
n) is 0.72 × 10 4 , Mw / Mn = 2.5,
The Tg was 76 ° C and the Tm was 120 ° C. -The obtained polyurethane resin--93.0 parts by weight-Cyan pigment (CI Pigment Blue 15: 3) -6.0 parts by weight-Charge control agent (Orient Chemical Co., Ltd. "BONTRON E-84"・ ・ ・ ・ 1.0 part by weight was kneaded using a twin-screw kneader, cooled, and then pulverized by a hammer mill and a jet mill, and the volume average particle size after classification was 8.5 μm, which was excellent in pulverizability. Was fine.
【0089】得られたトナー母粒子100重量部に対し
て、疎水性シリカ(粒径20nm)を1.0重量部添加
し、ヘンシェルミキサーを使用して混合攪拌し、青色ト
ナーを得た。To 100 parts by weight of the obtained toner mother particles, 1.0 part by weight of hydrophobic silica (particle size 20 nm) was added and mixed and stirred using a Henschel mixer to obtain a blue toner.
【0090】得られたトナーの定着性について、定着性
を評価したところ、非オフセット域120〜180℃、
定着強度良好域140〜180℃であった。得られた定
着画像の定着強度は87%であった。When the fixing property of the obtained toner was evaluated, the non-offset range of 120 to 180 ° C.
The good fixing strength range was 140 to 180 ° C. The fixing strength of the obtained fixed image was 87%.
【0091】(実施例2)触媒を使用しない以外は、実
施例1と同様の条件で重合させ、ポリウレタン樹脂を得
た。Example 2 A polyurethane resin was obtained by polymerizing under the same conditions as in Example 1 except that no catalyst was used.
【0092】得られたポリウレタン樹脂は、重量平均分
子量(Mw)は1.83×104 、数平均分子量(M
n)は0.73×104 、Mw/Mn=2.5であり、
また、Tgは76℃、Tmは119℃であった。The obtained polyurethane resin had a weight average molecular weight (Mw) of 1.83 × 10 4 , and a number average molecular weight (Mw).
n) is 0.73 × 10 4 , Mw / Mn = 2.5,
The Tg was 76 ° C and the Tm was 119 ° C.
【0093】得られたポリウレタン樹脂を使用して、実
施例1同様に青色トナーを作製し、得られたトナーの定
着性について評価したところ、非オフセット域120〜
180℃、定着強度良好域140〜180℃であった。
得られた定着画像の定着強度は89%であった。Using the obtained polyurethane resin, a blue toner was prepared in the same manner as in Example 1, and the fixing property of the obtained toner was evaluated.
The temperature was 180 ° C. and the fixing strength was in a good range of 140 to 180 ° C.
The fixing strength of the obtained fixed image was 89%.
【0094】
(実施例3)
・実施例2で得られたポリウレタン樹脂 ・・ 93.0重量部
・シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)・・ 6.0重量部
・荷電制御剤(オリエント化学(株)製「BONTRON E−84)
・・ 1.0重量部
・精製カルナバワックス ・・ 1.0重量部
を、二軸混練機を用いて混練し、冷却後、ハンマーミ
ル、さらにジェットミルにより粉砕した。分級後の体積
平均粒径は7.5μmであり、粉砕性には問題はなかっ
た。Example 3 Polyurethane resin obtained in Example 2 93.0 parts by weight Cyan pigment (CI pigment blue 15: 3) 6.0 parts by weight Charge control agent (Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 1.0 part by weight Purified carnauba wax 1.0 part by weight was kneaded using a twin-screw kneader, and after cooling, a hammer mill and further It was pulverized by a jet mill, and the volume average particle size after classification was 7.5 μm, and there was no problem in pulverization.
【0095】得られたトナー母粒子100重量部に対し
て、疎水性シリカ(粒径20nm)を1.0重量部添加
し、ヘンシェルミキサーを使用して混合攪拌し、青色ト
ナーを得た。To 100 parts by weight of the obtained toner mother particles, 1.0 part by weight of hydrophobic silica (particle size 20 nm) was added and mixed and stirred using a Henschel mixer to obtain a blue toner.
【0096】得られたトナーの定着性について、定着性
を評価したところ、非オフセット域120〜190℃、
定着強度良好域140〜190℃であった。得られた定
着画像の定着強度は92%であった。When the fixing property of the obtained toner was evaluated, the non-offset range of 120 to 190 ° C.
The good fixing strength range was 140 to 190 ° C. The fixing strength of the obtained fixed image was 92%.
【0097】(実施例4〜8)実施例1におけるジフェ
ニルメタン−4,4′−ジイソシアネート(MDI)、
ポリオキシエチレンビスフェノールAエーテル(DA4
00)を、下記表1に記載の使用量(モル)で、また、
分枝鎖を有する脂肪族炭化水素化合物としては表1に記
載の化合物を実施例1同様の使用量(モル)でそれぞれ
使用し、また、実施例1における顔料、荷電制御剤(C
CA)を下記表1の添加量(得られたポリウレタン樹脂
93.0重量部に対する重量部)で使用して、実施例1
同様にしてトナーを作製した。Examples 4 to 8 Diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI) in Example 1,
Polyoxyethylene bisphenol A ether (DA4
00) in the use amount (mol) shown in Table 1 below,
As the aliphatic hydrocarbon compound having a branched chain, the compounds shown in Table 1 were used in the same amounts (moles) as in Example 1, and the pigment and the charge control agent (C
CA) was used in the addition amount shown in Table 1 below (parts by weight based on 93.0 parts by weight of the obtained polyurethane resin).
A toner was prepared in the same manner.
【0098】[0098]
【表1】 [Table 1]
【0099】上記で得た各実施例のトナーにおける特性
について、実施例1同様に測定した結果を下記表2に示
す。The characteristics of the toner of each of the examples obtained above were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2 below.
【0100】[0100]
【表2】 [Table 2]
【0101】(比較例1)ジフェニルメタン−4,4′
−ジイソシアネート/ポリオキシエチレンビスフェノー
ルAエーテル(日本油脂(株)製ユニオールDA−40
0:OH基価273KOHmg/g)=1/1.1(モ
ル比)の混合物を120℃に加温溶解し、速やかに20
0mm×300mmのトレーに流し込み、大気炉に投入
し、120℃で1時間保持した後、さらに130℃で5
時間保持して反応を完結させ、ポリウレタン樹脂を得
た。(Comparative Example 1) Diphenylmethane-4,4 '
-Diisocyanate / polyoxyethylene bisphenol A ether (Uniol DA-40 manufactured by NOF CORPORATION)
0: OH group number 273 KOH mg / g) = 1 / 1.1 (molar ratio), and the mixture was dissolved by heating at 120 ° C.
Pour into a 0 mm x 300 mm tray, put in an atmospheric furnace, hold at 120 ° C for 1 hour, and then at 130 ° C for 5 hours.
The reaction was completed by holding for a period of time to obtain a polyurethane resin.
【0102】得られたポリウレタン樹脂は、重量平均分
子量(Mw)は2.23×104 、数平均分子量(M
n)は0.89×104 、Mw/Mn=2.5であり、
また、Tgは64℃、Tmは118℃であった。The obtained polyurethane resin has a weight average molecular weight (Mw) of 2.23 × 10 4 , and a number average molecular weight (M
n) is 0.89 × 10 4 , Mw / Mn = 2.5,
The Tg was 64 ° C and the Tm was 118 ° C.
【0103】得られたポリウレタン樹脂を使用して、実
施例1と同様にしてトナーを作製した。分級後の体積平
均粒径は12.1μmであり、また、粉砕に際してジェ
ットミルでの単位時間当りの処理量が実施例1の約半分
と少なく、また、ミル内でのトナーの付着が多く、ミル
の清掃が困難であるという問題があった。Using the obtained polyurethane resin, a toner was prepared in the same manner as in Example 1. The volume average particle size after classification is 12.1 μm, the amount of treatment per unit time in the jet mill during pulverization is about half that of Example 1, and the toner adherence in the mill is large. There was a problem that it was difficult to clean the mill.
【0104】得られたトナーについて、定着性を評価し
たところ、非オフセット域120〜190℃てあった
が、定着強度良好域170〜190℃であり、不充分で
あった。When the fixing property of the obtained toner was evaluated, the non-offset range was 120 to 190 ° C., but the good fixing strength range was 170 to 190 ° C., which was insufficient.
【0105】[0105]
【発明の効果】本発明のトナーは、低温定着性、耐オフ
セット性が維持されると共に、製造段階での粉砕性、お
よび記録媒体への定着強度を向上させることができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The toner of the present invention can maintain low-temperature fixability and anti-offset property, and can improve pulverizability in the production stage and fixing strength to a recording medium.
【図1】 図1は本発明で使用する定着装置を説明する
ための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a fixing device used in the present invention.
1は定着ローラ、2はバックアップローラ、3は分離
爪、4は紙等の記録媒体1 is a fixing roller, 2 is a backup roller, 3 is a separating claw, and 4 is a recording medium such as paper.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 幹人 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 片桐 寛司 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2H005 AA01 AB02 CA15 EA06 4J034 BA02 BA05 BA06 CA04 CA15 CB03 CB08 CC02 CC12 CC67 CD04 HA01 HC01 HC12 HC22 HC64 JA01 QA05 QA07 QC10 RA07 RA14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Mikito Nakajima Seiko, 3-3-3 Yamato, Suwa City, Nagano Prefecture -In Epson Corporation (72) Inventor Kanji Katagiri Seiko, 3-3-3 Yamato, Suwa City, Nagano Prefecture -In Epson Corporation F-term (reference) 2H005 AA01 AB02 CA15 EA06 4J034 BA02 BA05 BA06 CA04 CA15 CB03 CB08 CC02 CC12 CC67 CD04 HA01 HC01 HC12 HC22 HC64 JA01 QA05 QA07 QC10 RA07 RA14
Claims (3)
合物と活性水素を有する官能基を2個以上含有する化合
物とのバルク重合により得られ、ウレタン結合あるいは
ウレア結合を主鎖に有し、ポリスチレンを基準としたと
きの数平均分子量(Mn)が1,500〜20,000
のポリマーを結着樹脂として含有するトナーにおいて、
活性水素を有する官能基を2個以上含有する化合物が、
少なくとも分枝構造を有する脂肪族ポリオールまたは分
枝構造を有する脂肪族ポリアミンからなることを特徴と
するトナー。1. A polystyrene obtained by bulk polymerization of a compound containing two or more isocyanate groups and a compound containing two or more functional groups having active hydrogen, having a urethane bond or a urea bond in the main chain, The number average molecular weight (Mn) of the standard is 1,500 to 20,000.
In a toner containing the polymer of as a binder resin,
A compound containing two or more functional groups having active hydrogen is
A toner comprising at least an aliphatic polyol having a branched structure or an aliphatic polyamine having a branched structure.
する化合物として、さらに、下記式(1) 【化1】 (式中、Rはエチレン基またはプロピレン基であり、同
一でも相違していてもよく、x、yはそれぞれ1以上の
整数であり、かつx+yの平均値は2〜12である。)
で示される化合物を含有することを特徴とする請求項1
記載のトナー。2. A compound having two or more functional groups having active hydrogen, which is further represented by the following formula (1): (In the formula, R is an ethylene group or a propylene group, which may be the same or different, x and y are each an integer of 1 or more, and the average value of x + y is 2 to 12.)
A compound represented by the formula (1) is contained.
The toner described.
w)/数平均分子量(Mn)が1.5〜20であること
を特徴とする請求項1、または請求項2に記載のトナ
ー。3. The weight average molecular weight (M
The toner according to claim 1 or 2, wherein w) / number average molecular weight (Mn) is 1.5 to 20.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013218273A (en) * | 2012-03-15 | 2013-10-24 | Ricoh Co Ltd | Colorless transparent toner, toner set, developer, image forming apparatus, and image-formed product |
WO2019216088A1 (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | 第一工業製薬株式会社 | Two-component curable composition for manufacturing thermoplastic polyurethane resin, thermoplastic polyurethane resin, and fiber-reinforced resin |
-
2002
- 2002-03-28 JP JP2002090742A patent/JP2003287924A/en not_active Withdrawn
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CN112088179A (en) * | 2018-05-09 | 2020-12-15 | 第一工业制药株式会社 | Two-pack curable composition for producing thermoplastic polyurethane resin, and fiber-reinforced resin |
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