JP2005336222A - Resin fine particle, method for producing the same, toner for electrostatic image development and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真、静電記録及び静電印刷等における静電潜像を現像するために用いられる静電荷像現像用トナー及びその製造方法、更には静電荷像現像用トナーに用いられる樹脂微粒子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image used for developing an electrostatic latent image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like, a method for producing the same, and a resin used for the toner for developing an electrostatic image. The present invention relates to fine particles and a method for producing the same.
従来より、電子写真、静電記録及び静電印刷等における静電潜像を現像するために用いられる静電荷像現像用トナーは、カーボンブラック等の顔料を熱可塑性樹脂中に混合溶融混練して一様な分散体にした後、適当な微粉砕装置によってトナーとして必要な粒径の粉末に粉砕する、いわゆる粉砕法により製造されてきた。 Conventionally, a toner for developing an electrostatic charge image used for developing an electrostatic latent image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like is obtained by mixing, melting and kneading a pigment such as carbon black in a thermoplastic resin. It has been produced by a so-called pulverization method in which a uniform dispersion is pulverized into a powder having a required particle size as a toner by an appropriate pulverizer.
しかしながら、近年、製造コストの低減や高画質化の観点から粉砕法に代わり、小粒径で比較的粒径の揃った樹脂微粒子を得ることが可能な、懸濁重合法、乳化重合凝集法、乳化分散法等に代表される湿式中での造粒法が注目されている。 However, in recent years, in place of the pulverization method from the viewpoint of reducing the production cost and improving the image quality, it is possible to obtain resin fine particles having a small particle size and a relatively uniform particle size, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization aggregation method, A wet granulation method such as an emulsification dispersion method has attracted attention.
懸濁重合法は重合性単量体、重合開始剤及び着色剤等を成分とする重合組成物を分散媒体中に懸濁し、重合することによって造粒を行うものである。また、乳化重合凝集法は重合性単量体、重合開始剤等を成分とする重合組成物を分散媒体中に乳化し、重合することによって造粒した微小樹脂粒子を着色剤、ワックス等と乳化状態で凝集させ、所望の造粒を行なうものである。乳化分散法は結着樹脂と着色剤とを適当な有機溶剤に溶解ないしは分散させて着色樹脂溶液とし、これを水性分散液に加えて激しく攪拌することにより、樹脂溶液の液滴を形成させ、そして加熱して液滴から有機溶剤を除去することにより造粒を行なうものである。 In the suspension polymerization method, granulation is performed by suspending a polymerization composition containing a polymerizable monomer, a polymerization initiator, a colorant, and the like in a dispersion medium and polymerizing the suspension. In addition, the emulsion polymerization aggregation method emulsifies a polymer composition containing a polymerizable monomer, a polymerization initiator and the like in a dispersion medium and emulsifies the fine resin particles granulated by polymerization with a colorant, wax, and the like. It is agglomerated in a state to perform desired granulation. In the emulsification dispersion method, a binder resin and a colorant are dissolved or dispersed in a suitable organic solvent to obtain a colored resin solution, which is added to an aqueous dispersion and vigorously stirred to form droplets of the resin solution. And granulation is performed by removing the organic solvent from the droplets by heating.
湿式造粒法によれば、概して小粒径のトナー粒子を形成することが容易であることから高画質化に充分対応することが可能である。また、収率も良好である。 According to the wet granulation method, it is easy to form toner particles having a small particle diameter in general, so that it is possible to sufficiently cope with high image quality. The yield is also good.
特に懸濁重合法や乳化重合凝集法は樹脂自体を合成するのと同時にトナー化するため、乳化分散法に比較してエネルギー的に有利である。 In particular, the suspension polymerization method and the emulsion polymerization aggregation method are advantageous in terms of energy compared to the emulsion dispersion method because the toner is formed at the same time as the resin itself is synthesized.
しかしながら、上記の湿式法で作製したトナーは水中で作製するため荷電量がどうしても低くなってしまい、環境に対する荷電安定性が悪くなるという問題点を有していた。また、省エネルギー化のために定着温度を下げようとするとトナーのガラス転移温度が下がってしまい、耐熱保管性が悪くなるというような問題があった。 However, since the toner produced by the above wet method is produced in water, the amount of charge is inevitably low, and there is a problem that the charge stability against the environment is deteriorated. Further, if the fixing temperature is lowered for energy saving, there is a problem that the glass transition temperature of the toner is lowered and the heat resistant storage property is deteriorated.
これに対し、ポリエステル樹脂とエチレン性不飽和結合を有するモノマーからの重合体からなるポリエステル樹脂微粒子の水分散物は優れた記録剤(例えば、特許文献1参照。)、また水系媒体中で製造された着色剤を含有する樹脂粒子からなる電子写真用トナー(例えば、特許文献2参照。)が知られているが、上記問題を解決するに到るものではない。
本発明の目的は、帯電性、低温定着性、画質、耐熱保管性に優れた静電荷像現像用トナー及びその製造方法を提供することであり、更には該静電荷像現像用トナーの用いられる樹脂微粒子及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a toner for developing an electrostatic image having excellent chargeability, low-temperature fixability, image quality, and heat storage stability, and a method for producing the same, and further, the toner for developing an electrostatic image is used. The object is to provide resin fine particles and a method for producing the same.
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(請求項1)
有機溶媒中で溶液重合により合成された樹脂溶液を、界面活性剤を含有する水と混合させ転相乳化させて得られることを特徴とする樹脂微粒子の製造方法。
(Claim 1)
A method for producing resin fine particles, which is obtained by mixing a resin solution synthesized by solution polymerization in an organic solvent with water containing a surfactant and subjecting it to phase inversion emulsification.
(請求項2)
請求項1に記載の樹脂微粒子の製造方法によって製造されることを特徴とする樹脂微粒子。
(Claim 2)
A resin fine particle produced by the method for producing a resin fine particle according to claim 1.
(請求項3)
有機溶媒中で溶液重合により合成された樹脂溶液に離型剤を含有する溶液を添加した後得られた溶液を、界面活性剤を含有する水と混合させ転相乳化させて得られることを特徴とする樹脂微粒子の製造方法。
(Claim 3)
It is obtained by adding a solution containing a release agent to a resin solution synthesized by solution polymerization in an organic solvent and mixing the resulting solution with water containing a surfactant to phase-emulsify. A method for producing resin fine particles.
(請求項4)
請求項3に記載の樹脂微粒子の製造方法によって製造されることを特徴とする樹脂微粒子。
(Claim 4)
A resin fine particle produced by the method for producing a resin fine particle according to claim 3.
(請求項5)
有機溶媒中で溶液重合により合成された樹脂溶液に着色剤を含有する溶液を添加した後得られた溶液を、界面活性剤を含有する水と混合させ転相乳化させて得られることを特徴とする樹脂微粒子の製造方法。
(Claim 5)
A solution obtained after adding a solution containing a colorant to a resin solution synthesized by solution polymerization in an organic solvent is obtained by mixing with water containing a surfactant and phase-emulsifying the solution. For producing resin fine particles.
(請求項6)
請求項5に記載の樹脂微粒子の製造方法によって製造されることを特徴とする樹脂微粒子。
(Claim 6)
A resin fine particle produced by the method for producing a resin fine particle according to claim 5.
(請求項7)
少なくとも樹脂微粒子と着色剤粒子を含む水性分散液に、凝集剤を添加して該樹脂微粒子と該着色剤粒子を凝集させて凝集粒子を形成した後、熱融着させて得られる静電荷像現像用トナーの製造方法において、該凝集粒子を形成するための樹脂微粒子として、請求項2、4または6に記載の樹脂微粒子を用いることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
(Claim 7)
An electrostatic charge image development obtained by adding a flocculant to an aqueous dispersion containing at least resin fine particles and colorant particles to agglomerate the resin fine particles and the colorant particles to form agglomerated particles, followed by heat fusion. 7. A method for producing a toner for developing an electrostatic image, wherein the resin fine particles according to claim 2, 4 or 6 are used as the resin fine particles for forming the aggregated particles.
(請求項8)
請求項7に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法によって製造されることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(Claim 8)
An electrostatic image developing toner produced by the method for producing an electrostatic image developing toner according to claim 7.
(請求項9)
少なくとも樹脂微粒子と着色剤粒子を含む水性分散液に、凝集剤を添加して該樹脂微粒子と該着色剤粒子を凝集させて母粒子を形成した後、外層を形成し、その後熱融着させて得られる静電荷像現像用トナーの製造方法において、該母粒子及び該外層の少なくとも一方を形成するための樹脂微粒子として、請求項2、4または6に記載の樹脂微粒子を用いることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
(Claim 9)
After adding an aggregating agent to an aqueous dispersion containing at least resin fine particles and colorant particles to aggregate the resin fine particles and the colorant particles to form mother particles, an outer layer is formed, and then heat fusion is performed. In the method for producing a toner for developing an electrostatic image obtained, the resin fine particles according to claim 2, 4 or 6 are used as resin fine particles for forming at least one of the base particles and the outer layer. A method for producing a toner for developing an electrostatic image.
(請求項10)
請求項9に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法によって製造されることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(Claim 10)
An electrostatic image developing toner produced by the method for producing an electrostatic image developing toner according to claim 9.
本発明により、帯電性、低温定着性、画質、耐熱保管性に優れた静電荷像現像用トナーを提供することができた。 According to the present invention, it is possible to provide a toner for developing an electrostatic image that is excellent in chargeability, low-temperature fixability, image quality, and heat-resistant storage stability.
以下、本発明について詳述する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
以上の目的を達成するため、本発明者らは種々検討した結果、特定の樹脂微粒子を凝集融合させることで性能を大幅に改善させることができることを見出し本発明に至った。即ち、本発明の樹脂微粒子及びその製造方法は、有機溶媒中で溶液重合により合成された樹脂溶液を、そのまま界面活性剤を含有する水中に添加し転相乳化させて得られたことを特徴とする。本発明に係る有機溶媒中で溶液重合により合成される樹脂溶液は、適当に濃縮等の処理を行なった上で界面活性剤を含有する水と混合して乳化させてもよい。 In order to achieve the above object, as a result of various studies, the present inventors have found that the performance can be greatly improved by agglomeration and fusion of specific resin fine particles, leading to the present invention. That is, the resin fine particles of the present invention and the method for producing the same are obtained by adding a resin solution synthesized by solution polymerization in an organic solvent to water containing a surfactant as it is and subjecting it to phase inversion emulsification. To do. The resin solution synthesized by solution polymerization in the organic solvent according to the present invention may be emulsified by mixing with water containing a surfactant after appropriately performing treatment such as concentration.
本発明の静電荷像現像用トナー及びその製造方法は、有機溶媒中で溶液重合により合成された樹脂溶液を、界面活性剤を含有する水中に添加し転相乳化させて得られた樹脂微粒子と着色剤粒子を含む水性分散液に、凝集剤を添加して該樹脂粒子と着色剤粒子を凝集させた後、熱融着させて得られることを特徴とする。 The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention and a method for producing the same include a resin fine particle obtained by adding a resin solution synthesized by solution polymerization in an organic solvent to water containing a surfactant and subjecting it to phase inversion emulsification. The resin composition is obtained by adding a flocculant to an aqueous dispersion containing colorant particles to agglomerate the resin particles and the colorant particles and then heat-sealing them.
本発明の静電荷像現像用トナー及びその製造方法は、少なくとも樹脂微粒子と着色剤粒子を含む水性分散液に、凝集剤を添加して該樹脂粒子と着色剤粒子を凝集させて母粒子を形成した後、該樹脂微粒子をこれに添加して母粒子に凝集させ外層を形成し、その後熱融着させて得られる静電荷像現像用トナーにおいて、該母粒子及び/または外層を形成するための樹脂微粒子として、少なくとも有機溶媒中で溶液重合により合成された樹脂溶液を、界面活性剤を含有する水中に添加し、転相乳化させて得られた樹脂微粒子用いることを特徴とする。 The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention and the method for producing the same are formed by adding a flocculant to an aqueous dispersion containing at least resin fine particles and colorant particles to aggregate the resin particles and colorant particles. Thereafter, the resin fine particles are added to the base particles to aggregate them to form an outer layer, and then heat-fused to form the mother particles and / or the outer layer in a toner for developing electrostatic images. As the resin fine particles, resin fine particles obtained by adding a resin solution synthesized by solution polymerization in at least an organic solvent to water containing a surfactant and performing phase inversion emulsification are used.
本発明においては、湿式法で製造される静電荷像現像用トナーにおいて、少なくとも樹脂微粒子と着色剤粒子を分散させてなる分散液中で、塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、凝集を行なう第1工程、凝集した上記凝集粒子分散体中に樹脂微粒子を分散してなる微粒子分散液を添加混合して、凝集粒子に微粒子を付着させて、付着粒子を形成する第2工程、及び付着粒子を加熱して融合する第3工程を含むトナーにおいて特に良好な特性を示す。 In the present invention, in a toner for developing an electrostatic charge image produced by a wet method, a salting-out agent is added as a coagulant having a critical coagulation concentration or higher in a dispersion obtained by dispersing at least resin fine particles and colorant particles. A first step of agglomerating, a second step of forming adhering particles by adding and mixing a fine particle dispersion in which resin fine particles are dispersed in the agglomerated aggregated particle dispersion, and adhering the fine particles to the agglomerated particles. And a toner including a third step of fusing the adhering particles by heating to exhibit particularly good characteristics.
また、本発明は湿式重合法で製造されるため小粒径化が容易であり、高精細な画像を得る静電荷像現像用トナーを製造することができる。 In addition, since the present invention is manufactured by a wet polymerization method, it is easy to reduce the particle size, and it is possible to manufacture a toner for developing an electrostatic image that obtains a high-definition image.
本発明は合成溶液から直接微粒子を製造することによりコストが安価となり、また微粒子の粒径も小さくシャープな粒径分布を示し、湿式重合法に適用しても耐湿性が良好な静電荷像現像用トナーを製造することができる。 The present invention reduces the cost by directly producing fine particles from a synthetic solution, and also has a small particle size, a sharp particle size distribution, and electrostatic image development with good moisture resistance even when applied to a wet polymerization method. Toner can be manufactured.
本発明の樹脂微粒子には、一般的な溶液重合で合成させる樹脂が使用可能であり、具体的にはポリエステル樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂、ウレア変性ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−アクリル樹脂、アルキッド樹脂、フェノキシ樹脂等が使用される。これらの内、特にポリエステル樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−アクリル樹脂がトナー用として有用である。 For the resin fine particles of the present invention, resins synthesized by general solution polymerization can be used. Specifically, polyester resins, urethane-modified polyester resins, urea-modified polyester resins, epoxy resins, styrene-acrylic resins, alkyd resins. Phenoxy resin or the like is used. Of these, polyester resins, urethane-modified polyester resins, epoxy resins, and styrene-acrylic resins are particularly useful for toners.
例えば、ポリエステル樹脂やウレタン変性、ウレア変性ポリエステルに使用されるモノマーとしては、一般的な芳香族ジカルボン酸や脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体と脂肪族ジアルコールやビスフェノールA等のアルキレンオキシド付加物が用いられるが、特に末端のカルボン酸基やスルホン酸基の含有量が少ない方が、荷電性が高く良好なトナーを製造することができる。 For example, as monomers used for polyester resins, urethane-modified, urea-modified polyesters, general aromatic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids or derivatives thereof, and alkylene oxide adducts such as aliphatic dialcohols and bisphenol A are used. However, in particular, when the content of the terminal carboxylic acid group or sulfonic acid group is small, a good toner with high chargeability can be produced.
本発明に用いられるポリエステル樹脂微粒子、ウレタン変性ポリエステル樹脂微粒子、ウレア変性ポリエステル樹脂微粒子に使用されるモノマーとしては、芳香族ジカルボン酸及びその誘導体として、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、テレフタル酸ジクロライド、テレフタル酸ジブロマイド、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジプロピル、テレフタル酸ジブチル、イソフタル酸ジクロライド、イソフタル酸ジブロマイド、イソフタル酸ジエチル、イソフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジプロピル、イソフタル酸ジブチル、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸無水物、ナフタレンジカルボン酸ジクロライド、ナフタレンジカルボン酸ジブロマイド、ナフタレンジカルボン酸ジメチル、ナフタレンジカルボン酸ジエチル、ナフタレンジカルボン酸ジプロピル、ナフタレンジカルボン酸ジブチル、ジフェニルジカルボン酸、ジフェン酸無水物、ジフェニルジカルボン酸ジクロライド、ジフェニルジカルボン酸ジブロマイド、ジフェニルジカルボン酸ジメチル、ジフェニルジカルボン酸ジエチル、ジフェニルジカルボン酸ジプロピル、ジフェニルジカルボン酸ジブチル等が挙げられるが、これらに特に限定されない。 As monomers used in the polyester resin fine particles, urethane-modified polyester resin fine particles, and urea-modified polyester resin fine particles used in the present invention, as aromatic dicarboxylic acid and derivatives thereof, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, Terephthalic acid dichloride, terephthalic acid dibromide, diethyl terephthalate, dimethyl terephthalate, dipropyl terephthalate, dibutyl terephthalate, diphthalate isophthalate, dibromide isophthalate, diethyl isophthalate, dimethyl isophthalate, dipropyl isophthalate, dibutyl isophthalate, 5-sodium sulfoisophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, naphthalic anhydride, naphthalene dicarboxylic dichloride, naphthalene dicarboxylic dibromide, na Dimethyl diene dicarboxylate, diethyl naphthalene dicarboxylate, dipropyl naphthalene dicarboxylate, dibutyl naphthalene dicarboxylate, diphenyl dicarboxylic acid, diphenic anhydride, diphenyl dicarboxylic acid dichloride, diphenyl dicarboxylic acid dibromide, dimethyl diphenyl dicarboxylic acid, diethyl diphenyl dicarboxylate, Examples thereof include dipropyl diphenyl dicarboxylate and dibutyl diphenyl dicarboxylate, but are not particularly limited thereto.
脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等が挙げられるが、これらに特に限定されない。 Aliphatic dicarboxylic acids include oxalic acid, fumaric acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, dimer acid, cyclohexanedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic anhydride, maleic acid, itaconic acid, citraconic acid However, it is not particularly limited to these.
脂肪族ジアルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、ノナンジオール、エチルブチルプロパンジオール、ジメチルプロパンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、ネオペンチルグリコール、ブチルエチルへキサンジオール、ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、ジメチロールへプタン、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル等が挙げられるが、これらに限定されない。 Aliphatic dialcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, methylpentanediol, nonanediol, ethylbutylpropanediol, dimethylpropanediol, cyclohexanediol , Cyclohexanedimethanol, tricyclodecane dimethanol, neopentyl glycol, butylethyl hexanediol, bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, dimethylol heptane, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, and the like, but are not limited thereto. .
また、ビスフェノール類の二つのフェノール性水酸基にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドをそれぞれ1〜数モル付加して得られるグリコール類、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパンなどを挙げることができる。 Further, glycols obtained by adding 1 to several moles of ethylene oxide and propylene oxide to two phenolic hydroxyl groups of bisphenols, for example, 2,2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane, etc. it can.
これらのモノマーの他に多価カルボン酸や多価アルコールを添加してもよい。その他に用いられる多価カルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、ベンゼントリカルボン酸、シクロヘキサントリカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、トリメシン酸及びこれらの酸無水物、ハロゲン化物、低級アルキルエステル等が挙げられる。多価アルコールとしては、ポリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、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等が挙げられるが、これらに限定されない。 In addition to these monomers, a polycarboxylic acid or a polyhydric alcohol may be added. Other polyvalent carboxylic acids used include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, octyl succinic acid, benzenetricarboxylic acid, cyclohexanetricarboxylic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, trimesic acid And acid anhydrides, halides, and lower alkyl esters thereof. Examples of the polyhydric alcohol include, but are not limited to, polyethylene glycol, glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, pentaerythritol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the like.
また、本発明で使用されるウレタン変性ポリエステル樹脂は、ポリエステルポリオールとして両末端を水酸基とし、有機ジイソシアネート化合物と反応させることによりウレタン変性させることができる。使用される有機ジイソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ジメトキシビフェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジイソシアネートメチルシクロヘキサン、ジイソシアネートジシクロヘキサン、ジイソシアネートシクロへキシルメタン、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ジメチルビフェニレンジイソシアネート、ジイソシアネートジフェニルエーテル等が挙げられるがこれらに限定されない。 Further, the urethane-modified polyester resin used in the present invention can be urethane-modified by reacting it with an organic diisocyanate compound with both ends as hydroxyl groups as a polyester polyol. Organic diisocyanate compounds used include hexamethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, dimethoxybiphenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diisocyanate methylcyclohexane, diisocyanate dicyclohexane, diisocyanate cyclohexylmethane, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate. , Phenylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, dimethylbiphenylene diisocyanate, diisocyanate diphenyl ether, and the like.
ウレタン変性ポリエステル樹脂に使用されるポリエステルポリオールは、ポリカルボン酸とポリオールとして前述の化合物を使用し、ポリオールとポリカルボン酸の比率は水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、より好ましくは1.2/1〜1.02/1である。 The polyester polyol used for the urethane-modified polyester resin uses the above-mentioned compound as a polycarboxylic acid and a polyol, and the ratio of the polyol and the polycarboxylic acid is an equivalent ratio [OH] / hydroxyl group [OH] to carboxyl group [COOH] / [COOH] is usually 2/1 to 1/1, preferably 1.5 / 1 to 1/1, and more preferably 1.2 / 1 to 1.02 / 1.
また、本発明で使用されるウレア変性ポリエステル樹脂は、上記で得られたイソシアネート基を有するプレポリマーとアミン化合物と反応させることによりウレア変性させることができる。使用されるアミン化合物としては、フェニレンジアミン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン等の芳香族ジアミン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチルシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの多価アミン、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられるがこれらに限定されない。 The urea-modified polyester resin used in the present invention can be urea-modified by reacting the above-obtained prepolymer having an isocyanate group with an amine compound. Examples of amine compounds used include phenylenediamine, aromatic diamines such as 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethylcyclohexylmethane, diaminecyclohexane, isophoronediamine, ethylenediamine, and tetramethylene. Examples include, but are not limited to, aliphatic diamines such as diamine and hexamethylenediamine, polyvalent amines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine, ethanolamine, and hydroxyethylaniline.
本発明で使用されるポリエステル樹脂の合成法は特に限定されるものではなく、例えば、常法に従いポリエステル縮重合反応によって得ることができる。好ましく用いられる触媒の例としては、ジブチル錫オキシド、ジステアリン酸錫、ジオクタン酸錫、塩化錫、酸化錫、四塩化チタン、四塩化ジルコニウム、四塩化ハフニウム、チタンテトラブトキシド、ジルコニウムテトラブトキシド、ハフニウムテトラブトキシド、チタンテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラプロコキシド、塩化酸化ジルコニウム、塩化酸化ハフニウム、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム、硫酸等である。 The method for synthesizing the polyester resin used in the present invention is not particularly limited. For example, the polyester resin can be obtained by a polyester polycondensation reaction according to a conventional method. Examples of preferably used catalysts include dibutyltin oxide, tin distearate, tin dioctanoate, tin chloride, tin oxide, titanium tetrachloride, zirconium tetrachloride, hafnium tetrachloride, titanium tetrabutoxide, zirconium tetrabutoxide, hafnium tetrabutoxide Titanium tetraisopropoxide, zirconium tetrapropoxide, zirconium chloride oxide, hafnium chloride oxide, trifluoromethanesulfonic acid, sodium trifluoromethanesulfonate, sulfuric acid and the like.
本発明で使用されるエポキシ樹脂としては、ノボラック型エポキシ樹脂でもエピ−ビス型エポキシ樹脂でもよい。ノボラック型エポキシ樹脂としては、エピクロルヒドリンとフェノールノボラック樹脂またはクレゾールノボラック樹脂との反応により得られた樹脂であり、エピ−ビス型エポキシ樹脂としてはエピクロルヒドリンとビスフェノール類との反応によって得られる樹脂である。ビスフェノール類としては、ビスフェノール類の二つのフェノール性水酸基にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドをそれぞれ1〜数モル付加して得られるグリコール類、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパンなどを挙げることもできる。また、エポキシ樹脂の末端エポキシ基をアミンやアルコール、フェノール、グリニャール試薬、有機酸ナトリウムアセチリド、アルキルクロライド等で反応させることや、一価の活性水素含有化合物と反応させてエポキシ活性を無くしてしまうほうが皮膚刺激性、親水性を防止する点で有利である。 The epoxy resin used in the present invention may be a novolac type epoxy resin or an epi-bis type epoxy resin. The novolac type epoxy resin is a resin obtained by a reaction of epichlorohydrin and a phenol novolak resin or a cresol novolac resin, and the epi-bis type epoxy resin is a resin obtained by a reaction of epichlorohydrin and bisphenols. Examples of bisphenols include glycols obtained by adding 1 to several moles of ethylene oxide and propylene oxide to two phenolic hydroxyl groups of bisphenols, such as 2,2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane. It can also be mentioned. Also, it is better to react the terminal epoxy group of epoxy resin with amine, alcohol, phenol, Grignard reagent, organic acid sodium acetylide, alkyl chloride, etc., or react with monovalent active hydrogen-containing compound to eliminate epoxy activity. This is advantageous in preventing skin irritation and hydrophilicity.
本発明で使用されるスチレン−アクリル樹脂としては、スチレン単独またはスチレンとアクリル酸モノマーやメタクリル酸モノマーを共重合したものやアクリル酸モノマーやメタクリル酸モノマーを共重合したものが用いられる。 As the styrene-acrylic resin used in the present invention, styrene alone or a copolymer obtained by copolymerizing styrene with an acrylic acid monomer or a methacrylic acid monomer, or a copolymer obtained by copolymerizing an acrylic acid monomer or a methacrylic acid monomer is used.
使用されるモノマーとしては、例えば、スチレン、メチルスチレン、メトキシスチレン、エチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、クロルスチレン等のスチレン系モノマー、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル等のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル系モノマーが挙げられる。この中でも特にスチレンとブチル(メタ)アクリレートが好適に用いられる。 Examples of the monomer used include styrene monomers such as styrene, methyl styrene, methoxy styrene, ethyl styrene, propyl styrene, butyl styrene, phenyl styrene, chloro styrene, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, acrylic Butyl acrylate, pentyl acrylate, dodecyl acrylate, stearyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, lauryl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, pentyl methacrylate, dodecyl methacrylate, stearyl methacrylate And acrylic acid ester or methacrylic acid ester monomers such as ethylhexyl methacrylate and lauryl methacrylate. Of these, styrene and butyl (meth) acrylate are particularly preferably used.
重合性単量体の合成においては、第三のビニル化合物を共重合させることもできる。第三のビニル化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、酢酸ビニル等の酸モノマー、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、N−ビニルピロリドン、ブタジエン等が挙げられる。これらのモノマーを有機溶剤に溶解させ、重合開始剤を添加して重合させることにより合成させる。 In the synthesis of the polymerizable monomer, a third vinyl compound can be copolymerized. Examples of the third vinyl compound include acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, vinyl acetate and other acid monomers, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, ethylene, propylene, butylene, vinyl chloride, N-vinylpyrrolidone, butadiene and the like. It is done. These monomers are synthesized by dissolving them in an organic solvent and adding a polymerization initiator for polymerization.
添加される重合開始剤としては有機溶剤に溶解するものが使用されるが、具体的には過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化t−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル、テトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸−t−ブチルヒドロペルオキシド、過蟻酸t−ブチル、過酢酸t−ブチル、過安息香酸t−ブチル、過フェニル酢酸t−ブチル、過メトキシ酢酸t−ブチル、過N−(3−トルイル)パルミチン酸t−ブチル等の過酸化物類;2,2′−アゾビスプロパン、2,2′−ジクロロ−2,2′−アゾビスプロパン、1,1′−アゾ(メチルエチル)ジアセテート、2,2′−アゾビスイソブタン、2,2′−アゾビスイソブチルアミン、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス−2−メチルプロピオン酸メチル、2,2′−ジクロロ−2,2′−アゾビスブタン、2,2′−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2′−アゾビスイソ酪酸ジメチル、1,1′−アゾビス(1−メチルブチロニトリル−3−スルホン酸ナトリウム)、2−(4−メチルフェニルアゾ)−2−メチルマロノジニトリル、3,5−ジヒドロキシメチルフェニルアゾ−2−メチルマロノジニトリル、2−(4−ブロモフェニルアゾ)−2−アリルマロノジニトリル、2,2′−アゾビス−2−メチルバレロニトリル、4,4′−アゾビス−4−シアノ吉草酸ジメチル、2,2′−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、1,1′−アゾビスシクロへキサンニトリル、2,2′−アゾビス−2−プロピルブチロニトリル、1,1′−アゾビス−1−クロロフェニルエタン、1,1′−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、1,1′−アゾビスシクロヘキサンニトリル、2,2′−アゾビス−2−プロピルブチロニトリル、1,1′−アゾビス−1−クロロフェニルエタン、1,1′−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、1,1′−アゾビス−1−シクロヘプタンカルボニトリル、1,1′−アゾビス−1−フェニルエタン、1,1′−アゾビスクメン、4−ニトロフェニルアゾベンジルシアノ酢酸エチル、フェニルアゾジフェニルメタン、フェニルアゾトリフェニルメタン、4−ニトロフェニルアゾトリフェニルメタン、1,1′−アゾビス−1,2−ジフェニルエタン、ポリ(ビスフェノールA−4,4′−アゾビス−4−シアノペンタノエート)、ポリ(テトラエチレングリコール−2,2′−アゾビスイソブチレート)等のアゾ化合物類;1,4−ビス(ペンタエチレン)−2−テトラゼン、1,4−ジメトキシカルボニル−1,4−ジフェニル−2−テトラゼン等が挙げられるがこれらに限定されない。 As the polymerization initiator to be added, those dissolved in an organic solvent are used. Specifically, hydrogen peroxide, acetyl peroxide, cumyl peroxide, t-butyl peroxide, propionyl peroxide, benzoyl peroxide, Chlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, bromomethylbenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, tetralin hydroperoxide, 1-phenyl-2-methylpropyl-1-hydroperoxide, t-butyl perphenylacetate Hydroperoxide, t-butyl formate, t-butyl peracetate, t-butyl perbenzoate, t-butyl perphenyl acetate, t-butyl permethoxyacetate, t-butyl per-N- (3-toluyl) palmitate, etc. 2,2'-azobispropane, 2,2'-dichloro-2,2 ' Azobispropane, 1,1'-azo (methylethyl) diacetate, 2,2'-azobisisobutane, 2,2'-azobisisobutylamine, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2, Methyl 2'-azobis-2-methylpropionate, 2,2'-dichloro-2,2'-azobisbutane, 2,2'-azobis-2-methylbutyronitrile, dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate, , 1'-azobis (sodium 1-methylbutyronitrile-3-sulfonate), 2- (4-methylphenylazo) -2-methylmalonodinitrile, 3,5-dihydroxymethylphenylazo-2-methylmalono Dinitrile, 2- (4-bromophenylazo) -2-allylmalonodinitrile, 2,2'-azobis-2-methylvaleronitrile, 4,4'-a Dimethyl bis-4-cyanovalerate, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1'-azobiscyclohexanenitrile, 2,2'-azobis-2-propylbutyronitrile, 1, 1'-azobis-1-chlorophenylethane, 1,1'-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile, 1,1'-azobiscyclohexanenitrile, 2,2'-azobis-2-propylbutyronitrile, 1,1 '-Azobis-1-chlorophenylethane, 1,1'-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile, 1,1'-azobis-1-cycloheptanecarbonitrile, 1,1'-azobis-1-phenylethane, 1, 1'-azobiscumene, ethyl 4-nitrophenylazobenzylcyanoacetate, phenylazodiphenylmethane, phenol Nylazotriphenylmethane, 4-nitrophenylazotriphenylmethane, 1,1'-azobis-1,2-diphenylethane, poly (bisphenol A-4,4'-azobis-4-cyanopentanoate), poly Azo compounds such as (tetraethylene glycol-2,2'-azobisisobutyrate); 1,4-bis (pentaethylene) -2-tetrazene, 1,4-dimethoxycarbonyl-1,4-diphenyl-2 -Examples include, but are not limited to, tetrazen.
本発明においては、上記の重合性単量体とともに重合時の重合体の分子量分布を制御するため連鎖移動剤が添加される。使用される連鎖移動剤としては、例えば、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、ステアリルメルカプタン等のアルキルメルカプタン、n−オクチルメルカプトプロピオン酸エステル、n−ドデシルメルカプトプロピオン酸エステル、n−へキシルメルカプトプロピオン酸エステル、n−ステアリルメルカプトプロピオン酸エステル等のメルカプトプロピオン酸エステル、n−オクチルメルカプトグリコール酸エステル、n−デシルメルカプトグリコール酸エステル、n−ドデシルメルカプトグリコール酸エステル、2−エチルへキシルメルカプトグリコール酸エステル等のメルカプトグリコール酸エステル、ジスルフィド化合物等を用いる。これらの連鎖移動剤は、一般に入手できる市販のものや合成したものを使用することができる。連鎖移動剤の添加量は所望する分子量や分子量分布によって異なるが、具体的には重合性単量体の質量に対して0.1〜5質量%の範囲で添加するのが好ましい。 In the present invention, a chain transfer agent is added to control the molecular weight distribution of the polymer during polymerization together with the polymerizable monomer. Examples of the chain transfer agent used include alkyl mercaptans such as octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, stearyl mercaptan, n-octyl mercaptopropionate, n-dodecyl mercaptopropionate, n-hexyl mercapto. Mercaptopropionate such as propionate, n-stearyl mercaptopropionate, n-octylmercaptoglycolate, n-decylmercaptoglycolate, n-dodecylmercaptoglycolate, 2-ethylhexylmercaptoglycolate Mercaptoglycolic acid esters such as esters, disulfide compounds and the like are used. As these chain transfer agents, commercially available products or synthesized products can be used. The addition amount of the chain transfer agent varies depending on the desired molecular weight and molecular weight distribution, but specifically, it is preferably added in the range of 0.1 to 5% by mass with respect to the mass of the polymerizable monomer.
本発明の樹脂微粒子の重量平均分子量はポリエステル樹脂やエポキシ樹脂のような重縮合系樹脂の場合は、GPC測定によるスチレン換算値において、2×102〜3×104の範囲に極大値を有し、好ましい分子量の極大値は3×103〜3×104である。極大値を3×103以上とすることにより耐熱保管性及び粉体流動特性が向上し、3×104以下とすることにより溶融粘性が低下し定着性が向上する。 In the case of a polycondensation resin such as a polyester resin or an epoxy resin, the weight average molecular weight of the resin fine particles of the present invention has a maximum value in the range of 2 × 10 2 to 3 × 10 4 in terms of styrene by GPC measurement. The maximum value of the molecular weight is preferably 3 × 10 3 to 3 × 10 4 . By setting the maximum value to 3 × 10 3 or more, the heat-resistant storage property and the powder flow property are improved, and by setting the maximum value to 3 × 10 4 or less, the melt viscosity is lowered and the fixing property is improved.
また、スチレン−アクリル系樹脂のような付加重合系樹脂の場合は通常7×103〜2×105、好ましくは2×104〜15×104、より好ましくは3×104〜1×105である。分子量ピークは二つ以上あってもよいが、単一ピークの方が好ましい。分子量分布のピークが肩を有していてもよく、高分子量側にテーリングしていてもよい。極大値を7×103以上とすることにより耐熱保管性及び粉体流動特性が向上し、2×105以下とすることにより溶融粘性が低下し定着性が向上する。 In addition, in the case of an addition polymerization resin such as a styrene-acrylic resin, it is usually 7 × 10 3 to 2 × 10 5 , preferably 2 × 10 4 to 15 × 10 4 , more preferably 3 × 10 4 to 1 ×. 10 5 . There may be two or more molecular weight peaks, but a single peak is preferred. The peak of the molecular weight distribution may have a shoulder, and may tail on the high molecular weight side. By setting the maximum value to 7 × 10 3 or more, the heat-resistant storage property and powder flow characteristics are improved, and by setting the maximum value to 2 × 10 5 or less, the melt viscosity is lowered and the fixability is improved.
本発明の樹脂微粒子のガラス転移温度は80℃以下、好ましくは45〜80℃、より好ましくは50〜70℃になるように選択するのがよい。あまり低くなると保存性が低下するため、ガラス転移温度が45℃以上であることが好ましい。なお、上記ガラス転移温度はJIS K7121に準拠して測定される物性値であり、該規格に記載されている中間点ガラス転移温度を意味するものである。 The glass transition temperature of the resin fine particles of the present invention is selected to be 80 ° C. or lower, preferably 45 to 80 ° C., more preferably 50 to 70 ° C. When it is too low, the storage stability is lowered, so that the glass transition temperature is preferably 45 ° C. or higher. In addition, the said glass transition temperature is a physical-property value measured based on JISK7121, and means the midpoint glass transition temperature described in this specification.
本発明の樹脂微粒子の軟化点(Tm)は、静電荷像現像用トナーとして使用するためには定着性の観点から140℃以下が好ましい。また、耐熱保管性の観点からは80℃以上が好ましい。なお、軟化点はフローテスター(CFT−500:島津製作所社製)を用い、測定する試料1.0gを秤量し、h1.0mm×φ1.0mmのダイを使用し、昇温速度3.0℃/min、予熱時間180秒、荷重30kg、測定温度範囲60〜160℃の条件で測定を行い、上記の試料が1/2流出したときの温度を軟化点(Tm)とした。 The softening point (Tm) of the resin fine particles of the present invention is preferably 140 ° C. or lower from the viewpoint of fixability for use as an electrostatic charge image developing toner. Moreover, 80 degreeC or more is preferable from a heat resistant storage viewpoint. In addition, the softening point uses a flow tester (CFT-500: manufactured by Shimadzu Corporation), weighs 1.0 g of a sample to be measured, uses a h1.0 mm × φ1.0 mm die, and heats up at a rate of 3.0 ° C. / Min, preheating time of 180 seconds, load of 30 kg, measurement temperature range of 60 to 160 ° C., the temperature at which the above sample flowed out 1/2 was defined as the softening point (Tm).
本発明は、有機溶媒中で溶液重合により合成された樹脂溶液をそのまま界面活性剤を含有する水と混合し、転相乳化させた樹脂微粒子である。本発明における樹脂微粒子の製法は、対応する樹脂を有機溶剤を用いて合成し、その溶液を界面活性剤を含有する水中に添加するか、または該合成した溶液に界面活性剤を含有する水を添加した後、機械的あるいは、界面化学的な公知の分散手法を用いて得ることができる。即ち、樹脂の合成溶液を界面活性剤等の乳化剤の存在下にホモジナイザーの如き高速の撹拌機により機械的に乳化し、脱溶剤する等の方法を用いることができる。 The present invention is resin fine particles obtained by mixing a resin solution synthesized by solution polymerization in an organic solvent with water containing a surfactant as it is and phase-inverting and emulsifying it. The method for producing resin fine particles in the present invention is to synthesize a corresponding resin using an organic solvent and add the solution to water containing a surfactant, or to add water containing a surfactant to the synthesized solution. After the addition, it can be obtained using a known dispersion method mechanically or surface-chemically. That is, a method of mechanically emulsifying a resin synthesis solution with a high-speed stirrer such as a homogenizer in the presence of an emulsifier such as a surfactant and removing the solvent can be used.
本発明に使用される有機溶媒としては、合成時に使用される単量体(モノマー)や合成した樹脂を良好に溶解させるものがよく、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジクロルメタン、ジクロルエタン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド等が使用できるが、特にトルエン、ジクロルメタン等の非水溶性の溶剤が粒径分布がシャープになる点から好ましく用いられる。また、溶剤を除去するためには沸点が低く、水との共沸等により除去しやすいものが好ましい。 As the organic solvent used in the present invention, a monomer (monomer) used at the time of synthesis or a resin that dissolves the synthesized resin is good, and toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, Propyl acetate, butyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, diethyl ether, diisopropyl ether, dichloromethane, dichloromethane, chloroform, dimethylformamide, etc. can be used, but water-insoluble solvents such as toluene and dichloromethane are particularly sharp in particle size distribution. From this point, it is preferably used. Moreover, in order to remove a solvent, the thing with a low boiling point and easy to remove by azeotropy with water etc. is preferable.
分散媒体中には、分散した液滴の凝集を防ぐために界面活性剤を添加する。界面活性剤としては公知の界面活性剤が使用可能であり、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の中から選ばれる界面活性剤を用いることができる。これらの界面活性剤は2種以上を併用してもよい。 In the dispersion medium, a surfactant is added to prevent aggregation of the dispersed droplets. As the surfactant, a known surfactant can be used, and a surfactant selected from a cationic surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant and the like can be used. Two or more of these surfactants may be used in combination.
カチオン性界面活性剤の具体例としては、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイドなどが挙げられる。 Specific examples of the cationic surfactant include dodecyl ammonium chloride, dodecyl ammonium bromide, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecyl pyridinium chloride, dodecyl pyridinium bromide, hexadecyl trimethyl ammonium bromide and the like.
アニオン性界面活性剤の具体例としては、スルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウムなど)、硫酸エステル塩(ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウムなど)、脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなど)などが挙げられる。 Specific examples of anionic surfactants include sulfonates (sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium arylalkyl polyether sulfonate, 3,3-disulfone diphenylurea-4,4-diazo-bis-amino-8-naphthol). -6 sodium sulfonate, ortho-carboxybenzene-azo-dimethylaniline, 2,2,5,5-tetramethyl-triphenylmethane-4,4-diazo-bis-β-naphthol-6-sodium sulfonate, etc. ), Sulfate esters (sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, etc.), fatty acid salts (sodium oleate, sodium laurate, sodium caprate, sodium caprylate, sodium caproate, Potassium Alin acid, calcium oleate), and the like.
ノニオン性界面活性剤としては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドのエステル、ソルビタンエステル等を挙げることができる。 Nonionic surfactants include polyethylene oxide, polypropylene oxide, combinations of polypropylene oxide and polyethylene oxide, esters of polyethylene glycol and higher fatty acids, alkylphenol polyethylene oxide, esters of higher fatty acids and polyethylene glycol, esters of higher fatty acids and polypropylene oxide. And sorbitan esters.
これらの中でアニオン性界面活性剤及び/またはノニオン性界面活性剤が好ましい。 Of these, anionic surfactants and / or nonionic surfactants are preferred.
本発明の樹脂微粒子の粒径は、体積平均粒径が0.01〜10μm程度の広い範囲で設定することが可能であるが、静電荷像現像用トナーに使用するためには特に0.05〜1μmの範囲が好ましい。更に好ましい範囲としては0.1〜0.5μmである。粒径は乳化の際の使用有機溶剤、固形分濃度、その他回転数、温度、界面活性剤の添加量等の乳化条件により制御することが可能である。 The particle diameter of the resin fine particles of the present invention can be set in a wide range having a volume average particle diameter of about 0.01 to 10 μm, but is particularly 0.05 for use in toner for developing electrostatic images. A range of ˜1 μm is preferred. A more preferable range is 0.1 to 0.5 μm. The particle size can be controlled by the emulsification conditions such as the organic solvent used in emulsification, the solid content concentration, the number of rotations, the temperature, and the amount of surfactant added.
本発明では、湿式中における造粒過程を含むトナーの造粒法に適用可能であり、懸濁重合法、乳化重合凝集法、乳化分散凝集法などに用いられる。 The present invention can be applied to a toner granulation method including a granulation process in a wet state, and is used for a suspension polymerization method, an emulsion polymerization aggregation method, an emulsion dispersion aggregation method, and the like.
本発明の樹脂微粒子を静電荷像現像用トナーに用いる場合は、樹脂微粒子の酸価やOH価が低い方が好ましい。具体的には酸価が20以下、OH価が20以下である。より好ましくは酸価が10以下、OH価が15以下である。酸価、OH価が20以上になると親水性が高くなりすぎてトナーの帯電量の低下を起こし、環境安定性を悪くしてしまう。 When the resin fine particles of the present invention are used for an electrostatic charge image developing toner, it is preferable that the resin fine particles have a low acid value or OH value. Specifically, the acid value is 20 or less and the OH value is 20 or less. More preferably, the acid value is 10 or less and the OH value is 15 or less. If the acid value or OH value is 20 or more, the hydrophilicity becomes too high, causing a reduction in the charge amount of the toner and deteriorating environmental stability.
懸濁重合法の場合は、重合性単量体、重合開始剤、連鎖移動剤、着色剤、及び必要に応じて添加される荷電制御剤、磁性粉、オフセット防止剤などの添加剤からなる重合組成物と本発明の樹脂微粒子を分散媒体中にホモジナイザーで懸濁させて油滴分散粒子を形成する。そして、加熱して重合を行なう方法が採用される。 In the case of the suspension polymerization method, polymerization comprising a polymerizable monomer, a polymerization initiator, a chain transfer agent, a colorant, and additives such as a charge control agent, magnetic powder, and an anti-offset agent added as necessary. The composition and the resin fine particles of the present invention are suspended in a dispersion medium with a homogenizer to form oil droplet dispersed particles. And the method of superposing | polymerizing by heating is employ | adopted.
乳化重合凝集法の場合は、重合性単量体、重合開始剤、連鎖移動剤を乳化分散させて重合させた乳化重合体と本発明の樹脂微粒子及び着色剤、荷電制御剤、磁性粉、オフセット防止剤などの添加剤を乳化分散させ、共に凝集、融合させてもよいし、また乳化させた荷電制御剤、オフセット防止剤などの添加剤の存在下で重合性単量体をシード乳化重合することにより樹脂微粒子を得、本発明の樹脂微粒子及び着色剤や磁性粉と共に凝集、融合させてもよい。 In the case of the emulsion polymerization aggregation method, an emulsion polymer obtained by emulsifying and dispersing a polymerizable monomer, a polymerization initiator, and a chain transfer agent, and the resin fine particles and colorant of the present invention, a charge control agent, a magnetic powder, and an offset Additives such as inhibitors may be emulsified and dispersed, and coagulated and fused together, or the polymerizable monomer is seed emulsion polymerized in the presence of the emulsified charge control agent, offset inhibitor and other additives. Thus, resin fine particles may be obtained and agglomerated and fused together with the resin fine particles of the present invention, the colorant and the magnetic powder.
乳化分散凝集法の場合は、結着樹脂を有機溶剤に溶解させた溶液を転相乳化させて乳化重分散液を調製し、本発明の樹脂微粒子及び着色剤、荷電制御剤、磁性粉、オフセット防止剤などの添加剤を凝集、融合させてもよいし、また結着樹脂に着色剤と荷電制御剤、オフセット防止剤などの添加剤を添加したものを、有機溶剤に溶解させた溶液を転相乳化させて得られた結着樹脂微粒子を本発明の樹脂微粒子と共に凝集、融合させてもよい。 In the case of the emulsification dispersion aggregation method, an emulsion heavy dispersion is prepared by phase inversion emulsification of a solution in which a binder resin is dissolved in an organic solvent, and the resin fine particles and colorant of the present invention, charge control agent, magnetic powder, offset Additives such as inhibitors may be agglomerated and fused, or a solution obtained by dissolving a binder resin with additives such as a colorant, charge control agent and offset inhibitor dissolved in an organic solvent is transferred. The binder resin fine particles obtained by phase emulsification may be aggregated and fused together with the resin fine particles of the present invention.
また、本発明の樹脂微粒子だけを着色剤、荷電制御剤、磁性粉、オフセット防止剤などの添加剤とともに凝集、融合させてもよい
トナーに含有される着色剤としては、以下に示されるような有機ないしは無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
Further, only the resin fine particles of the present invention may be aggregated and fused together with additives such as a colorant, a charge control agent, magnetic powder, and an anti-offset agent. The colorant contained in the toner is as shown below. Various organic and inorganic pigments and dyes of various colors can be used.
即ち、黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリン・ブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライト、マグネタイトなどがある。 That is, examples of the black pigment include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon, nonmagnetic ferrite, magnetic ferrite, and magnetite.
黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、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、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキなどがある。 Yellow pigments include yellow lead, zinc yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa yellow G, Hansa yellow 10G, benzidine yellow G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, Permanent Yellow NCG, Tartragin Lake and others.
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GKなどがある。 Examples of the orange pigment include red yellow lead, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, and indanthrene brilliant orange GK.
赤色顔料としては、ベンガラ、鉛丹、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドC、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。 Red pigments include Bengala, Pangdan, Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone Red, Watching Red, Calcium Salt, Lake Red C, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B etc.
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。 Examples of purple pigments include manganese purple, fast violet B, and methyl violet lake.
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誘導体、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。 Examples of blue pigments include bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue derivatives, first sky blue, and induslen blue BC.
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、フタロシアニングリーンなどがある。 Examples of the green pigment include chrome green, chromium oxide, pigment green B, malachite green lake, final yellow green G, and phthalocyanine green.
白色顔料としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化スズなどがある。 Examples of white pigments include zinc oxide, titanium oxide, zirconium oxide, aluminum oxide, calcium oxide, calcium carbonate, and tin oxide.
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、カオリンなどがある。 Examples of extender pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, alumina white, and kaolin.
染料としては、ローズベンガル、トリフェニルメタン系染料、モノアゾ系染料、ジスアゾ系染料、ローダミン系染料、縮合アゾ系染料、フタロシアニン系染料などがある。 Examples of the dye include rose bengal, triphenylmethane dye, monoazo dye, disazo dye, rhodamine dye, condensed azo dye, and phthalocyanine dye.
これらの着色剤は単独あるいは複数組み合わせて用いることができる。着色剤はトナーに含有される重合体100質量部に対して、1〜20質量部、好ましくは2〜15質量部使用する。着色剤が20質量部より多いとトナーの定着性が低下し、1質量部より少ないと所望の画像濃度が得られない。 These colorants can be used alone or in combination. The colorant is used in an amount of 1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer contained in the toner. When the amount of the colorant is more than 20 parts by mass, the toner fixing property is lowered, and when the amount is less than 1 part by mass, a desired image density cannot be obtained.
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物質として各種のものがあり、正荷電制御剤としては、例えば、ニグロシンベースES(オリエント化学工業社製)などの二グロシン系染料、P−51(オリエント化学工業社製)、コピーチャージPX VP435(クラリアント社製)などの第四級アンモニウム塩、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、及びPLZ1001(四国化成工業社製)などのイミダゾール化合物が挙げられる。 As the charge control agent, there are various types of substances that can give positive or negative charge by triboelectric charging. As the positive charge control agent, for example, a two-glossin dye such as Nigrosine Base ES (manufactured by Orient Chemical Industries). , Quaternary ammonium salts such as P-51 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), copy charge PX VP435 (manufactured by Clariant), alkoxylated amines, alkylamides, molybdate chelate pigments, and PLZ1001 (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) And imidazole compounds.
負荷電制御剤としては、例えば、ボントロンS−22(オリエント化学工業社製)、ボントロンS−34(オリエント化学工業社製)、ボントロンE−81(オリエント化学工業社製)、ボントロンE−84(オリエント化学工業社製)、スピロンブラックTRH(保土谷化学工業社製)などの金属錯体、チオインジオ系顔料、ボントロンE−89(オリエント化学工業社製)などのカレックスアレン化合物、コピーチャージNX VP434(クラリアント社製)などの第四級アンモニウム塩、フッ化マグネシウム、フッ化カーボンなどのフッ素化合物などが挙げられる。なお、負荷電制御剤となる金属錯体としては、上記に示したもの以外にもオキシカルボン酸金属錯体、ジカルボン酸金属錯体、アミノ酸金属錯体、ジケトン酸金属錯体、ジアミン金属錯体、アゾ基含有ベンゼン−ベンゼン誘導体骨格金属錯体、アゾ基含有ベンゼン−ナフタレン誘導体骨格金属錯体などの各種の構造を有したものであってもよい。 As the negative charge control agent, for example, Bontron S-22 (manufactured by Orient Chemical Industries), Bontron S-34 (manufactured by Orient Chemical Industries), Bontron E-81 (manufactured by Orient Chemical Industries), Bontron E-84 ( (Orient Chemical Co., Ltd.), Spiron Black TRH (Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and other metal complexes, Thioindio pigment, Bontron E-89 (Orient Chemical Industries Co., Ltd.), Calex Allen compounds, Copy Charge NX VP434 ( Quaternary ammonium salts such as Clariant), and fluorine compounds such as magnesium fluoride and carbon fluoride. In addition to the above-mentioned metal complexes serving as negative charge control agents, oxycarboxylic acid metal complexes, dicarboxylic acid metal complexes, amino acid metal complexes, diketone acid metal complexes, diamine metal complexes, azo group-containing benzene- It may have various structures such as a benzene derivative skeleton metal complex and an azo group-containing benzene-naphthalene derivative skeleton metal complex.
これらの荷電制御剤は、その粒径が10〜100nm程度のものであることが均一な分散を得る上から望ましい。市販品等として供給される形態においてその粒径が上記範囲の上限値を越える場合は、ジェットミル等により粉砕を行なうなどの公知の方法により適当な粒径に調製することが望ましい。 These charge control agents desirably have a particle size of about 10 to 100 nm from the viewpoint of obtaining uniform dispersion. When the particle diameter exceeds the upper limit of the above range in a form supplied as a commercial product, it is desirable to adjust to an appropriate particle diameter by a known method such as pulverization with a jet mill or the like.
磁性粉としては、マグネタイト、γ−へマタイト、あるいは各種フェライト等がある。 Examples of the magnetic powder include magnetite, γ-hematite, and various ferrites.
オフセット防止剤としては、公知のワックス類の任意のものを使用することができるが、具体的には低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、共重合ポリエチレン等のオレフィン系ワックス、パラフィンワックス;ベヘン酸エステル、モンタン酸エステル、ステアリン酸エステル等の長鎖脂肪族基を有するエステル系ワックス;水添ひまし油、カルナバワックス等の植物系ワックス;ジステアリルケトン等の長鎖アルキル基を有するケトン;アルキル基を有するシリコン;ステアリン酸等の高級脂肪酸;長鎖脂肪族アルコール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと長鎖脂肪酸との(部分)エステル;オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド等の高級脂肪酸アミド、等が例示される。 As the anti-offset agent, any of known waxes can be used. Specifically, olefin waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene and copolymer polyethylene, paraffin wax; behenic acid ester, Ester waxes having a long chain aliphatic group such as montanate ester and stearate ester; plant waxes such as hydrogenated castor oil and carnauba wax; ketones having a long chain alkyl group such as distearyl ketone; silicon having an alkyl group Higher fatty acids such as stearic acid; (partial) ester of polyhydric alcohol such as long chain fatty alcohol, pentaerythritol, trimethylolpropane and long chain fatty acid; higher fatty acid such as oleic acid amide, stearic acid amide, palmitic acid amide Examples include fatty acid amides That.
これらのオフセット防止剤は、重合体100質量部に対して、通常1〜25質量部、好ましくは3〜20質量部、より好ましくは5〜15質量部用いられる。 These offset inhibitors are usually used in an amount of 1 to 25 parts by mass, preferably 3 to 20 parts by mass, and more preferably 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer.
上記の通り、本発明の静電荷現像用トナーの製造方法における好ましい実施態様として、懸濁重合法と乳化重合凝集法が挙げられる。 As described above, preferred embodiments of the method for producing a toner for electrostatic charge development according to the present invention include suspension polymerization and emulsion polymerization aggregation.
懸濁重合法に使用される重合開始剤としては、例えば、ベンゾイル−オキサイド、ラウリルパーオキサイド、ステアリルパーオキサイドのようなパーオキサイド系開始剤や2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)のようなアゾビス系開始剤が挙げられる。 Examples of the polymerization initiator used in the suspension polymerization method include peroxide initiators such as benzoyl-oxide, lauryl peroxide, stearyl peroxide, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2, Examples include azobis-based initiators such as 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile).
重合組成物を分散媒体中に懸濁させて油滴分散粒子を形成するには、ホモミキサーやホモジナイザー等の高速攪拌式の分散機を用いて激しく攪拌すればよい。 In order to suspend the polymerization composition in the dispersion medium to form the oil droplet dispersed particles, vigorous stirring may be performed using a high-speed stirring type dispersing machine such as a homomixer or a homogenizer.
重合を行なうためには、重合組成物の分散した溶液系を重合開始剤の分解温度以上の任意の温度にすればよいが、通常40℃から150℃とすることが好ましい。 In order to carry out the polymerization, the solution system in which the polymerization composition is dispersed may be set to an arbitrary temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the polymerization initiator, but it is usually preferably 40 ° C to 150 ° C.
分散媒体中には、分散した液滴の凝集を防ぐために分散安定剤を添加する。分散安定剤としては前述のような公知の界面活性剤が使用可能であり、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の中から選ばれる分散安定剤を用いることができる。これらの界面活性剤は2種以上を併用してもよい。 A dispersion stabilizer is added to the dispersion medium in order to prevent aggregation of the dispersed droplets. As the dispersion stabilizer, a known surfactant as described above can be used, and a dispersion stabilizer selected from a cationic surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant and the like can be used. it can. Two or more of these surfactants may be used in combination.
懸濁重合法においては、重合体微粒子内のモノマーの残留を極力抑える必要がある。モノマーの残留量が多いと、洗浄により分散安定剤を除去する際の凝集の発生、トナーとなってからの臭い、帯電性の不安定化、軟化温度のバラツキなどの原因となる。モノマーの残留を抑えるためには、反応の前半は低温(40〜80℃)で重合を行い、反応の後半は高温(80〜150℃)で重合を行うなどの多段重合法を用いたり、プレポリマーを用いたりすることが望ましい。 In the suspension polymerization method, it is necessary to suppress the residual monomer in the polymer fine particles as much as possible. When the residual amount of the monomer is large, it causes aggregation when removing the dispersion stabilizer by washing, odor after becoming a toner, destabilization of chargeability, variation in softening temperature, and the like. In order to suppress monomer residue, the first half of the reaction is polymerized at a low temperature (40 to 80 ° C.), and the second half of the reaction is conducted at a high temperature (80 to 150 ° C.). It is desirable to use a polymer.
また、重合中や重合終了後に分散安定剤を追加して添加してもよい。このような分散安定剤の再添加は液滴の凝集や、造粒された樹脂微粒子の凝集の防止に有効である。 Further, a dispersion stabilizer may be added during or after the polymerization. Such re-addition of the dispersion stabilizer is effective for preventing droplet aggregation and aggregation of the granulated resin fine particles.
乳化重合法やミニエマルジョン重合法に使用される重合開始剤としては、乳化重合法には水溶性の重合開始剤が好適に用いられるが、具体的には、過酸化水素、過酸化アセチル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過酸化物類;2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)硝酸塩等のアゾ化合物類;等である。 As the polymerization initiator used in the emulsion polymerization method or miniemulsion polymerization method, a water-soluble polymerization initiator is preferably used in the emulsion polymerization method. Specifically, hydrogen peroxide, acetyl peroxide, hydrogen peroxide, Peroxides such as ammonium sulfate, sodium persulfate and potassium persulfate; azo compounds such as 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride and 2,2′-azobis (2-amidinopropane) nitrate; Etc.
乳化重合を行なう際や乳化分散液を調製するために使用する乳化剤及び分散安定化剤は、前述の懸濁重合で使用されるものが同様に使用可能である。 As the emulsifier and dispersion stabilizer used for emulsion polymerization or for preparing an emulsion dispersion, those used in the above-mentioned suspension polymerization can be used in the same manner.
本発明において、ノニオン性界面活性剤は乳化重合時の乳化剤として使用される他、凝集工程における各微粒子の分散安定化、及び分散された微粒子の凝集力を調整する目的で使用される。即ち、ノニオン性界面活性剤はその曇点以上では粒子の分散安定化力が著しく低下する為、微粒子分散液の調製時に適当な量をイオン性界面活性剤と共存させておいたり、会合系に予め適当量添加しておくことで、凝集温度の制御に基づき粒子間の凝集力を調整することが可能となり、粒子の凝集の均一性、及び効率化が実現できる。 In the present invention, the nonionic surfactant is used not only as an emulsifier during emulsion polymerization, but also for the purpose of stabilizing the dispersion of each fine particle in the aggregation step and adjusting the cohesive force of the dispersed fine particle. That is, since the nonionic surfactant has a markedly reduced dispersion stabilizing power at the cloud point or higher, an appropriate amount of the nonionic surfactant is allowed to coexist with the ionic surfactant when preparing the fine particle dispersion. By adding an appropriate amount in advance, it becomes possible to adjust the cohesive force between particles based on the control of the coagulation temperature, and it is possible to realize the uniformity and efficiency of cohesion of particles.
乳化重合凝集法は、乳化重合法で調製した樹脂微粒子分散液と本発明の樹脂微粒子及び、少なくとも別途用意した着色剤分散液とを会合させて、会合粒子を形成する会合粒子分散液の調液工程(以下会合工程)と会合粒子を加熱融合してトナー粒子を形成する工程(以下凝集融合工程)を含む。 The emulsion polymerization aggregation method is a preparation of an associated particle dispersion that associates the resin fine particle dispersion prepared by the emulsion polymerization method with the resin fine particles of the present invention and at least a separately prepared colorant dispersion to form associated particles. A step (hereinafter referred to as an association step) and a step of forming toner particles by heat-fusion of the associated particles (hereinafter referred to as an aggregation and fusion step).
また、乳化重合法で調製した樹脂微粒子分散液と本発明の樹脂微粒子及び、少なくとも別途用意した着色剤分散液とを会合させた会合粒子を加熱融合して得た微粒子に本発明の樹脂微粒子を会合させて、会合粒子を得、加熱融合させてトナー粒子を形成してもよい。 In addition, the resin fine particles of the present invention are combined with the fine particles obtained by heat-merging the resin fine particle dispersion prepared by an emulsion polymerization method, the resin fine particles of the present invention, and at least a separately prepared colorant dispersion with associated particles. The toner particles may be formed by associating to obtain associating particles and heat-fusion.
会合工程においては、樹脂微粒子分散液、前記着色剤分散液、必要に応じてオフセット防止剤分散液を互いに混合し、樹脂粒子などを会合して会合粒子を形成する。会合粒子はヘテロ凝集等により形成され、その際に会合粒子の安定化、粒径/粒度分布制御を目的として、会合粒子とは極性の異なるイオン性界面活性剤や金属塩等の一価以上の電荷を有する化合物を添加することができる。凝集融合工程においては、会合粒子中の樹脂のガラス転移温度以上の温度に加熱して凝集溶融する。 In the association step, the resin fine particle dispersion, the colorant dispersion, and, if necessary, the offset inhibitor dispersion are mixed with each other, and the resin particles are associated to form associated particles. The associated particles are formed by heteroaggregation or the like. At this time, for the purpose of stabilizing the associated particles and controlling the particle size / size distribution, the ionic surfactants or metal salts having a polarity different from those of the associated particles are used. Charged compounds can be added. In the agglomeration and fusion step, the resin is aggregated and melted by heating to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resin in the associated particles.
添加される凝集剤としては、具体的には前記のイオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の水溶性界面活性剤類;塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等の酸類;塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩;酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸、芳香族酸の金属塩;ナトリウムフェノレート等のフェノール類の金属塩、アミノ酸の金属塩、トリエタノールアミン塩酸塩、アニリン塩酸塩等の脂肪族、芳香族アミン類の無機酸塩が挙げられる。凝集粒子の安定性、凝集剤の熱や経時に対する安定性、洗浄時の除去を考慮するときに、無機酸の金属塩が性能、使用の点で好ましい。 Specific examples of the flocculant to be added include water-soluble surfactants such as the above-mentioned ionic surfactants and nonionic surfactants; acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, and oxalic acid; magnesium chloride Metal salts of inorganic acids such as calcium chloride, sodium chloride, aluminum chloride, aluminum sulfate, calcium sulfate, aluminum nitrate, silver nitrate, copper sulfate, sodium carbonate; sodium acetate, potassium formate, sodium oxalate, sodium phthalate, potassium salicylate Aliphatic acids such as aliphatic acids, metal salts of aromatic acids; metal salts of phenols such as sodium phenolate, metal salts of amino acids, aliphatic acids such as triethanolamine hydrochloride, aniline hydrochloride, and inorganic acids of aromatic amines Salt. When considering the stability of the aggregated particles, the stability of the aggregating agent with respect to heat and time, and the removal during washing, a metal salt of an inorganic acid is preferable in terms of performance and use.
これらの凝集剤の添加量は電荷の価数により異なるが、いずれも少量でよく、1価の場合には3質量%以下、2価の場合には1質量%以下、3価の場合は0.5質量%以下程度である。凝集剤の添加量は少ない方が好ましく、価数の多い化合物の方が添加量を少なくすることができるので好適である。 The amount of these flocculants to be added varies depending on the valence of the charge, but any of them may be small. About 5% by mass or less. A smaller amount of the flocculant is preferable, and a compound having a higher valence is preferable because the amount added can be reduced.
前記凝集融合工程の前段で、会合粒子分散液にその他の微粒子分散液を添加混合して会合粒子の表面に微粒子を均一に付着して付着粒子を形成する付着工程を設けることができる。この付着粒子はヘテロ凝集等により形成される。この付着粒子分散液も上記と同様に樹脂微粒子のガラス転移温度以上の温度に加熱して凝集溶融し、凝集融合粒子を形成する。 Before the agglomeration and fusion step, there can be provided an attachment step in which other fine particle dispersion is added to and mixed with the associated particle dispersion to uniformly attach the fine particles to the surface of the associated particles to form attached particles. The adhered particles are formed by heteroaggregation or the like. Similarly to the above, this adhering particle dispersion is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resin fine particles, and is aggregated and melted to form aggregated fused particles.
懸濁重合法や乳化重合凝集法において、微粒子分散媒体から微粒子を取り出し、洗浄工程において製造時に混入した不純物を除去し、これを乾燥して粉体とし、静電荷像現像用トナーを得る。 In the suspension polymerization method or the emulsion polymerization aggregation method, the fine particles are taken out from the fine particle dispersion medium, the impurities mixed during the manufacturing process are removed in the washing step, and dried to obtain a toner for developing an electrostatic charge image.
洗浄工程においては、酸性、場合によっては塩基性の水を微粒子に対して数倍の量で加え攪拌した後、ろ過して固形分を得る。これに純水を固形分に対して数倍加えて攪拌した後、ろ過を行なう。この操作を数回繰り返し、ろ過後のロ液のpHが約7になった時点で終了し、着色されたトナー粒子を得る。乾燥工程においては、洗浄工程で得たトナー粒子をガラス転移温度以下の温度で乾燥する。この時、必要な温度に応じて乾燥空気を循環させたり、真空条件下で加熱する等の方法を取るとよい。 In the washing step, acidic and possibly basic water is added several times with respect to the fine particles and stirred, followed by filtration to obtain a solid content. The pure water is added several times to the solid content and stirred, followed by filtration. This operation is repeated several times, and is terminated when the pH of the filtrate after filtration reaches about 7, and colored toner particles are obtained. In the drying step, the toner particles obtained in the washing step are dried at a temperature not higher than the glass transition temperature. At this time, it is preferable to circulate dry air according to the required temperature, or to heat under vacuum conditions.
乾燥工程では、通常の振動型流動乾燥法、スプレードライ法、凍結乾燥法、フラッシュジェット法等、任意の方法を採用することができる。 In the drying step, an arbitrary method such as a normal vibration type fluidized drying method, a spray drying method, a freeze drying method, a flash jet method, or the like can be adopted.
以上のような工程にて製造されたトナー粒子に外添処理を施す際、用いられる外添剤としては、静電荷像現像用トナーの分野で流動性調整剤として使用されている公知の無機微粒子が使用可能であり、例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タングステン、炭化クロム、炭化モリブテン、炭化カルシウム、ダイヤモンドカーボンラクタム等の各種炭化物、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム等の各種窒化物、ホウ化ジルコニウム等の各種ホウ化物、酸化チタン(チタニア)、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、シリカ、コロイダルシリカ等の各種酸化物、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の各種チタン酸化合物、二硫化モリブデン等の硫化物、フッ化マグネシウム、フッ化炭素等の各種フッ化物、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金属石鹸、滑石、ベントナイト等の各種非磁性無機微粒子を単独あるいは組み合わせて用いることができる。 As an external additive used when externally treating the toner particles produced in the above-described steps, known inorganic fine particles used as a fluidity adjusting agent in the field of electrostatic image developing toners are used. For example, silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, zirconium carbide, hafnium carbide, vanadium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, tungsten carbide, chromium carbide, molybdenum carbide, calcium carbide, diamond carbon lactam, etc. Various nitrides such as carbide, boron nitride, titanium nitride, zirconium nitride, various borides such as zirconium boride, titanium oxide (titania), calcium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, copper oxide, aluminum oxide, silica, colloidal silica Various oxides such as calcium titanate, magnesium titanate Various titanate compounds such as strontium, strontium titanate, sulfides such as molybdenum disulfide, various fluorides such as magnesium fluoride and carbon fluoride, various types such as aluminum stearate, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate Various nonmagnetic inorganic fine particles such as metal soap, talc and bentonite can be used alone or in combination.
無機微粒子、特にシリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛等は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、シリコーンオイル、シリコーンワニス等の従来から使用されている疎水化処理剤、更にはフッ素系シランカップリング剤、またはフッ素系シリコーンオイル、更にアミノ基や第4級アンモニウム塩基を有するカップリング剤、変性シリコーンオイル等の処理剤を用いて公知の方法で表面処理されていることが好ましい。 Inorganic fine particles, especially silica, titanium oxide, alumina, zinc oxide, etc. are conventionally used hydrophobizing agents such as silane coupling agents, titanate coupling agents, silicone oils, silicone varnishes, and fluorine-based silanes. The surface treatment is preferably carried out by a known method using a coupling agent or a fluorine-based silicone oil, a coupling agent having an amino group or a quaternary ammonium base, or a modified silicone oil.
外添剤として使用される無機微粒子の平均1次粒径は5〜100nm、好ましくは10〜50nm、より好ましくは20〜40nmである。 The average primary particle size of the inorganic fine particles used as the external additive is 5 to 100 nm, preferably 10 to 50 nm, and more preferably 20 to 40 nm.
有機微粒子としては、クリーニング助剤等の目的で乳化重合法、ソープフリー乳化重合法、非水分散重合法等の湿式重合法、気相法等により造粒した、スチレン系、(メタ)アクリル系、ベンゾグアナミン、メラミン、テフロン(登録商標)、シリコン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の微粒子を用いることができる。 Organic fine particles are granulated by emulsion polymerization, soap-free emulsion polymerization, wet polymerization such as non-aqueous dispersion polymerization, gas phase method, etc. for the purpose of cleaning aids, styrene, (meth) acrylic Fine particles such as benzoguanamine, melamine, Teflon (registered trademark), silicon, polyethylene, and polypropylene can be used.
本実施形態のトナーはフルカラー画像形成装置において使用されるフルカラートナーとして使用されても、またはモノクロ画像形成装置において使用されるモノクロトナーとして使用されてもよい。 The toner of this embodiment may be used as a full color toner used in a full color image forming apparatus, or may be used as a monochrome toner used in a monochrome image forming apparatus.
また、本実施形態のトナーは、いかなるタイプの定着装置を有する画像形成装置に使用されてもよいが、ローラ等の定着部材に塗布される離型用オイルの量が低減されたタイプの定着装置、即ち離型用オイルの塗布量が4mg/m2以下の定着装置、特に離型用オイルを塗布しないタイプの定着装置を有する画像形成装置に使用されることが好ましい。 In addition, the toner of this embodiment may be used in an image forming apparatus having any type of fixing device, but the type of fixing device in which the amount of release oil applied to a fixing member such as a roller is reduced. That is, it is preferably used for a fixing device having a release oil application amount of 4 mg / m 2 or less, particularly an image forming apparatus having a fixing device of a type that does not apply release oil.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。なお、以下の部数は質量部である。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The following parts are parts by mass.
(ポリエステル樹脂の合成)
攪拌機、蒸留塔、温度計及び窒素導入管を取り付けたガラス製4つ口フラスコに、ネオペンチルグリコール4モル、エチレングリコール4モル、テレフタル酸8モルの比率で仕込みキシレンに溶解させた。これをマントルヒーター中、窒素気流下にて140℃まで昇温し、そこで酸及びアルコール成分の総仕込量に対して0.14%の重合開始剤(トリフルオロメタンスルホン酸)を加え、撹拌しながら加熱することにより反応させた。反応の進行は酸価を測定することにより追跡し、所定の酸価に達した時点で反応を終了させて、重量平均分子量が6,700、Tgが56℃、Tmが103℃、酸価が3.2のポリエステル樹脂1のキシレン溶液を得た。
(Synthesis of polyester resin)
A glass four-necked flask equipped with a stirrer, a distillation column, a thermometer, and a nitrogen introduction tube was charged with 4 moles of neopentyl glycol, 4 moles of ethylene glycol, and 8 moles of terephthalic acid and dissolved in xylene. This was heated to 140 ° C. in a mantle heater under a nitrogen stream, and 0.14% of a polymerization initiator (trifluoromethanesulfonic acid) was added to the total charge of acid and alcohol components, and stirred. The reaction was carried out by heating. The progress of the reaction is monitored by measuring the acid value. When the predetermined acid value is reached, the reaction is terminated, and the weight average molecular weight is 6,700, Tg is 56 ° C., Tm is 103 ° C., and the acid value is A xylene solution of polyester resin 1 in 3.2 was obtained.
同様にして、ポリエステル樹脂2〜8のキシレン溶液を得た。 Similarly, a xylene solution of polyester resins 2 to 8 was obtained.
(ウレタン変性ポリエステル樹脂の合成)
攪拌装置、加熱冷却装置、濃縮装置、及び原料・助剤仕込み装置を備えた反応フラスコに、テレフタル酸ジメチル4.9モル、ネオペンチルグリコール3.8モル、エチレングリコール7.4モル及びチタンテトラブトキシド0.52部を仕込み、窒素気流下200rpmの攪拌速度で攪拌しながら、内温を160℃から220℃まで4時間かけてエステル交換反応を行なった。次いでフマール酸0.2モルを加え、200℃から220℃まで1時間かけてエステル化反応を行なった。NMR等で得られた樹脂を測定するとテレフタル酸48モル%、フマール酸2モル%、ネオペンチルグリコール25モル%、エチレングリコール25モル%であった。次に得られたポリエステルポリオール108.7部、プロピレングリコール2.4部、ジフェニルメタンジイソシアネート9部をトルエンに溶解させて窒素気流下60℃で反応させた。得られたウレタン変性ポリエステル樹脂の重量平均分子量が12,300、Tgが59℃、Tmが114℃であった。このようにしてウレタン変性ポリエステル樹脂9のトルエン溶液を得た。
(Synthesis of urethane-modified polyester resin)
In a reaction flask equipped with a stirrer, heating / cooling device, concentrating device, and raw material / auxiliary charging device, 4.9 mol of dimethyl terephthalate, 3.8 mol of neopentyl glycol, 7.4 mol of ethylene glycol and titanium tetrabutoxide 0.52 parts was charged, and the ester exchange reaction was carried out from 160 ° C. to 220 ° C. over 4 hours while stirring at a stirring speed of 200 rpm under a nitrogen stream. Subsequently, 0.2 mol of fumaric acid was added, and esterification reaction was performed from 200 ° C. to 220 ° C. over 1 hour. When the resin obtained by NMR or the like was measured, it was 48 mol% terephthalic acid, 2 mol% fumaric acid, 25 mol% neopentyl glycol, and 25 mol% ethylene glycol. Next, 108.7 parts of the obtained polyester polyol, 2.4 parts of propylene glycol, and 9 parts of diphenylmethane diisocyanate were dissolved in toluene and reacted at 60 ° C. in a nitrogen stream. The obtained urethane-modified polyester resin had a weight average molecular weight of 12,300, Tg of 59 ° C., and Tm of 114 ° C. In this way, a toluene solution of the urethane-modified polyester resin 9 was obtained.
同様にして、ウレタン変性ポリエステル樹脂10のトルエン溶液を得た。 Similarly, a toluene solution of urethane-modified polyester resin 10 was obtained.
〔樹脂の物性測定〕
(ガラス転移温度Tg)
示差走査熱量計(DSC−200:セイコー電子社製)を用い、測定する試料10mgを精密に秤量して、これをアルミニウムパンに入れ、リファレンスとしてアルミナをアルミニウムパンに入れたものを用い、昇温速度30℃/minで常温から200℃まで昇温させた後、これを冷却し、昇温速度10℃/minで20〜120℃の間で測定を行い、この昇温過程で30〜90℃の範囲におけるメイン吸熱ピークのショルダー値をガラス転移点とした。
[Measurement of physical properties of resin]
(Glass transition temperature Tg)
Using a differential scanning calorimeter (DSC-200: manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd.), 10 mg of a sample to be measured was accurately weighed, put in an aluminum pan, and heated as a reference using alumina in an aluminum pan. After the temperature was raised from room temperature to 200 ° C. at a rate of 30 ° C./min, this was cooled, measured at 20 to 120 ° C. at a rate of temperature rise of 10 ° C./min, and 30 to 90 ° C. during this temperature rise process. The shoulder value of the main endothermic peak in this range was taken as the glass transition point.
(軟化点Tm)
フローテスター(CFT−500:島津製作所社製)を用い、測定する試料1.0gを秤量し、径1.0mm×長さ1.0mmのダイを使用し、昇温速度3.0℃/min、予熱時間180秒、荷重30kg、測定温度範囲60〜180℃の条件で測定を行い、上記の試料が1/2流出したときの温度を軟化点とした。
(Softening point Tm)
Using a flow tester (CFT-500: manufactured by Shimadzu Corporation), 1.0 g of a sample to be measured is weighed, a die having a diameter of 1.0 mm × a length of 1.0 mm is used, and a temperature rising rate is 3.0 ° C./min. The measurement was performed under the conditions of a preheating time of 180 seconds, a load of 30 kg, and a measurement temperature range of 60 to 180 ° C., and the temperature at which the above sample flowed out 1/2 was taken as the softening point.
(重量平均分子量)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(807−IT型:日本分光工業社製)を用いて測定した。カラム温度を40℃に保ちながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフランを1kg/cm2で流し、測定する試料30mgをテトラヒドロフラン20mlに溶解し、この溶液0.5mgを上記のキャリア溶媒とともに装置内に導入して、ポリスチレン換算により求めた。
(Weight average molecular weight)
The measurement was performed using gel permeation chromatography (807-IT type: manufactured by JASCO Corporation). While maintaining the column temperature at 40 ° C., tetrahydrofuran as a carrier solvent was flowed at 1 kg / cm 2 , 30 mg of a sample to be measured was dissolved in 20 ml of tetrahydrofuran, 0.5 mg of this solution was introduced into the apparatus together with the carrier solvent, It calculated | required by polystyrene conversion.
なお、表1中の数値はモル比を表す。 In addition, the numerical value in Table 1 represents a molar ratio.
表中、1,2等の数字はジオールの結合位置を表わし、BPA−POはビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物を表わし、DPMDIはジフェニルメタンジイソシアネートを表す。 In the table, numbers such as 1 and 2 represent the diol bonding position, BPA-PO represents a propylene oxide adduct of bisphenol A, and DPMDI represents diphenylmethane diisocyanate.
(ポリエステル樹脂微粒子分散液の調製)
450部のイオン交換水に界面活性剤(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)0.9質量%を溶解し水系媒体を調製し、前記ポリエステル樹脂1のキシレン溶液を、TKホモミキサーを用いて上記水系媒体中に懸濁させてO/W型エマルジョンを形成した。この時TKホモミキサーの回転数は12000rpmで30分間攪拌を行った。この後、TKホモミキサーの回転数200rpmで攪拌しながら加熱して混合溶剤を除去し、体積平均粒径120nmのポリエステル樹脂微粒子1分散液を得た。
(Preparation of polyester resin fine particle dispersion)
In 450 parts of ion-exchanged water, 0.9% by mass of a surfactant (sodium dodecylbenzenesulfonate) was dissolved to prepare an aqueous medium, and the xylene solution of the polyester resin 1 was added to the aqueous medium using a TK homomixer. To form an O / W emulsion. At this time, the TK homomixer was stirred at 12000 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixed solvent was removed by heating with stirring at 200 rpm in a TK homomixer to obtain a polyester resin fine particle 1 dispersion having a volume average particle size of 120 nm.
以下に同様の手法で、ポリエステル樹脂2〜8よりポリエステル樹脂微粒子2〜8分散液を得、ウレタン変性ポリエステル樹脂9、10よりウレタン変性ポリエステル樹脂微粒子9、10分散液を得た。 In the same manner, polyester resin fine particles 2 to 8 dispersion were obtained from polyester resins 2 to 8, and urethane modified polyester resin fine particles 9 and 10 dispersion were obtained from urethane modified polyester resins 9 and 10.
(ワックス分散液(1)の調製)
蒸留水680部、カルナバワックス(セラリカ野田社製)180部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(ネオゲンSC、第一工業製薬社製)17部を混合し、高圧せん断をかけて乳化分散させワックス微粒子分散液を得た。ワックス微粒子の粒径を動的光散乱粒度分布測定装置、ELS−800(大塚電子工業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は110nmであった。
(Preparation of wax dispersion (1))
680 parts of distilled water, 180 parts of carnauba wax (manufactured by Celerica Noda) and 17 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate (Neogen SC, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) are mixed and emulsified and dispersed by high-pressure shearing to obtain a wax fine particle dispersion. Got. When the particle size of the wax fine particles was measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer, ELS-800 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the average particle size was 110 nm.
(ワックス分散液(2)の調製)
蒸留水680部、ペンタエリスリトールエステル(ユニスターH476 日本油脂社製)180部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(ネオゲンSC;第一工業製薬社製)17部を混合し、高圧せん断をかけて乳化分散させワックス微粒子分散液を得た。ワックス微粒子の粒径を動的光散乱粒度分布測定装置、ELS−800(大塚電子工業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は130nmであった。
(Preparation of wax dispersion (2))
680 parts of distilled water, 180 parts of pentaerythritol ester (Unistar H476, manufactured by NOF Corporation) and 17 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate (Neogen SC; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) are mixed, emulsified and dispersed by applying high-pressure shear, and wax. A fine particle dispersion was obtained. When the particle size of the wax fine particles was measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer, ELS-800 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the average particle size was 130 nm.
(着色剤微粒子分散液(1))
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(ネオゲンSC;第一工業製薬製)10部を蒸留水180部に溶解させ、これに着色剤微粒子としてカーボンブラック(リーガル330R;キャボット社製)25部を加えて分散させ、着色剤微粒子分散液(1)を得た。分散させたカーボンブラックの粒径を動的光散乱粒度分布測定装置、ELS−800(大塚電子工業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は106nmであった。
(Colorant fine particle dispersion (1))
10 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate (Neogen SC; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is dissolved in 180 parts of distilled water, and 25 parts of carbon black (Regal 330R; manufactured by Cabot Corporation) is added and dispersed therein as fine colorant particles. A colorant fine particle dispersion (1) was obtained. When the particle size of the dispersed carbon black was measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer, ELS-800 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the average particle size was 106 nm.
(着色剤微粒子分散液(2))
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(ネオゲンSC;第一工業製薬製)10部を蒸留水180部に溶解させ、これに着色剤微粒子としてシアン顔料(銅フタロシアニンB15:3;大日精化社製)25部を加えて分散させ、着色剤微粒子分散液(2)を得た。分散させたカーボンブラックの粒径を動的光散乱粒度分布測定装置、ELS−800(大塚電子工業社製)を用いて測定したところ、平均粒径は110nmであった。
(Colorant fine particle dispersion (2))
10 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate (Neogen SC; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is dissolved in 180 parts of distilled water, and 25 parts of cyan pigment (copper phthalocyanine B15: 3; manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) is added as fine colorant particles. In addition, it was dispersed to obtain a colorant fine particle dispersion (2). When the particle size of the dispersed carbon black was measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer, ELS-800 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the average particle size was 110 nm.
(重合体一次微粒子分散液(1)の調製)
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、蒸留水450部、ドデシル硫酸ナトリウム0.56部を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃に昇温した後、これに1質量%過硫酸カリウム水溶液120部を添加した。次に、下記組成のモノマー混合液1を1.5時間かけて添加した後、更に2時間保持し重合を完結させた。重合反応終了後、内容物を室温まで冷却し、乳白色の重合体一次微粒子分散液を得た。重合体の重量平均分子量は11,000、Tgは34℃、Tmは82℃、動的光散乱粒度分布測定装置(ELS−800;大塚電子工業社製)で測定した平均粒径は120nmであった。
(Preparation of polymer primary fine particle dispersion (1))
A reactor equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor was charged with 450 parts of distilled water and 0.56 part of sodium dodecyl sulfate, heated to 80 ° C. with stirring under a nitrogen stream, and then 1% by mass. 120 parts of an aqueous potassium persulfate solution was added. Next, after adding monomer mixed solution 1 having the following composition over 1.5 hours, the mixture was further maintained for 2 hours to complete the polymerization. After completion of the polymerization reaction, the contents were cooled to room temperature to obtain a milky white primary polymer fine particle dispersion. The weight average molecular weight of the polymer was 11,000, Tg was 34 ° C., Tm was 82 ° C., and the average particle size measured with a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (ELS-800; manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) was 120 nm. It was.
〔モノマー混合液1〕
スチレン 99部
アクリル酸ブチル 52部
メタクリル酸 14部
n−オクチルメルカプタン 6部
(重合体一次微粒子分散液(2)の調製)
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、蒸留水450部、ドデシル硫酸ナトリウム0.56部を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃に昇温した後、これに1質量%過硫酸カリウム水溶液120部を添加した。次に、下記組成のモノマー混合液2を1.5時間かけて添加した後、更に2時間保持し重合を完結させた。重合反応終了後、内容物を室温まで冷却し、乳白色の重合体一次微粒子分散液を得た。重合体の重量平均分子量は9,800、Tgは30℃、Tmは78℃、動的光散乱粒度分布測定装置(ELS−800;大塚電子工業社製)で測定した平均粒径は110nmであった。
[Monomer mixture 1]
Styrene 99 parts Butyl acrylate 52 parts Methacrylic acid 14 parts n-Octyl mercaptan 6 parts (Preparation of polymer primary fine particle dispersion (2))
A reactor equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor was charged with 450 parts of distilled water and 0.56 part of sodium dodecyl sulfate, heated to 80 ° C. with stirring under a nitrogen stream, and then 1% by mass. 120 parts of an aqueous potassium persulfate solution was added. Next, after adding monomer mixed solution 2 having the following composition over 1.5 hours, the mixture was further maintained for 2 hours to complete the polymerization. After completion of the polymerization reaction, the contents were cooled to room temperature to obtain a milky white primary polymer fine particle dispersion. The weight average molecular weight of the polymer was 9,800, Tg was 30 ° C., Tm was 78 ° C., and the average particle size measured with a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (ELS-800; manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) was 110 nm. It was.
〔モノマー混合液2〕
スチレン 95部
アクリル酸ブチル 58部
メタクリル酸 12部
n−オクチルメルカプタン 8部
実施例1
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、ポリエステル樹脂微粒子1分散液240部、ワックス分散液(1)13.6部、着色剤微粒子分散液(1)24部、アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC;第一工業薬品社製)5部、及び蒸留水240部とを仕込み、攪拌しながら2M水酸化ナトリウム水溶液を添加して、混合分散液のpHを10.0に調整した。撹拌しながら50℃に昇温し、次に、これに50質量%塩化マグネシウム水溶液40部を添加した後、攪拌しながら60℃に昇温して0.5時間保持した後、80℃まで昇温して更に0.5時間保持した。この時の混合分散液中のトナーの平均粒径は4.8μmであった。次に20質量%塩化ナトリウム水溶液120gを添加してから更に0.5時間保持した。その後、内容物を室温まで冷却し、溶液の濾過、得られた固形分の蒸留水への再懸濁処理といった洗浄処理を数回繰り返し、乾燥させることによって体積平均粒径4.8μmのトナー粒子1を得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A;チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー1を得た。
[Monomer mixture 2]
Styrene 95 parts Butyl acrylate 58 parts Methacrylic acid 12 parts n-Octyl mercaptan 8 parts Example 1
In a reactor equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor, 240 parts of polyester resin fine particle 1 dispersion, 13.6 parts of wax dispersion (1), 24 parts of colorant fine particle dispersion (1), anionic surface activity 5 parts of an agent (Neogen SC; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 240 parts of distilled water were added, and a 2M aqueous sodium hydroxide solution was added with stirring to adjust the pH of the mixed dispersion to 10.0. The temperature was raised to 50 ° C. while stirring, and then 40 parts of a 50% by weight magnesium chloride aqueous solution was added thereto. Then, the temperature was raised to 60 ° C. with stirring and held for 0.5 hour, and then raised to 80 ° C. Warmed and held for another 0.5 hours. At this time, the average particle size of the toner in the mixed dispersion was 4.8 μm. Next, 120 g of a 20 mass% sodium chloride aqueous solution was added, and the mixture was further held for 0.5 hour. Thereafter, the contents are cooled to room temperature, and the toner particles having a volume average particle diameter of 4.8 μm are dried by repeating several times of washing treatment such as filtration of the solution and resuspension treatment of the obtained solid in distilled water. 1 was obtained. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A; manufactured by Titanium Industry), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, mixed with a Henschel mixer (peripheral speed 40 m / sec, 60 seconds), and then sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 1.
実施例2
実施例1において、ポリエステル樹脂微粒子1分散液を用いる代わりに、ポリエステル樹脂微粒子2分散液を用いて同様の操作により、体積平均粒径4.8μmのトナー粒子2を得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A;チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー2を得た。
Example 2
In Example 1, instead of using the polyester resin fine particle 1 dispersion, toner particles 2 having a volume average particle size of 4.8 μm were obtained by the same operation using the polyester resin fine particle 2 dispersion. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A; manufactured by Titanium Industry), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, and after mixing with a Henschel mixer (circumferential speed 40 m / sec, 60 seconds), the mixture was sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 2.
実施例3
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、ポリエステル樹脂微粒子3分散液240部、ワックス分散液(1)13.6部、着色剤微粒子分散液(1)24部、アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC;第一工業薬品社製)5部、及び蒸留水240部とを仕込み、攪拌しながら2M水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合分散液のpHを10.0に調整した。撹拌しながら50℃に昇温し、次に、これに50質量%塩化マグネシウム水溶液40部を添加した後、攪拌しながら60℃に昇温して0.5時間保持した後、70℃まで昇温して更に0.5時間保持した。この時の混合分散液中のトナーの平均粒径は4.5μmであった。次に温度を50℃に冷却した後、ポリエステル樹脂微粒子4分散液30部を添加し、80℃まで昇温して0.5時間保持した後、20質量%塩化ナトリウム水溶液120gを添加してから更に0.5時間保持した。その後、内容物を室温まで冷却し、溶液の濾過、得られた固形分の蒸留水への再懸濁処理といった洗浄処理を数回繰り返し、乾燥させる事によって体積平均粒径4.8μmのトナー粒子3を得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A;チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー3を得た。
Example 3
In a reactor equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor, 240 parts of polyester resin fine particle 3 dispersion, 13.6 parts of wax dispersion (1), 24 parts of colorant fine particle dispersion (1), anionic surface activity 5 parts of an agent (Neogen SC; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 240 parts of distilled water were added, and a 2M aqueous sodium hydroxide solution was added with stirring to adjust the pH of the mixed dispersion to 10.0. The temperature was raised to 50 ° C. with stirring, and then 40 parts of a 50% by weight magnesium chloride aqueous solution was added thereto. Then, the temperature was raised to 60 ° C. with stirring and held for 0.5 hour, and then raised to 70 ° C. Warmed and held for another 0.5 hours. The average particle size of the toner in the mixed dispersion at this time was 4.5 μm. Next, after cooling the temperature to 50 ° C., 30 parts of polyester resin fine particle 4 dispersion was added, heated to 80 ° C. and held for 0.5 hours, and then added with 120 g of 20% by mass aqueous sodium chloride solution. Hold for another 0.5 hour. Thereafter, the contents are cooled to room temperature, and the toner particles having a volume average particle diameter of 4.8 μm are dried by repeating the washing process such as filtration of the solution and resuspension treatment of the obtained solid in distilled water several times. 3 was obtained. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A; manufactured by Titanium Industry), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, mixed with a Henschel mixer (peripheral speed 40 m / sec, 60 seconds), and then sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 3.
実施例4
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、重合体一次粒子分散液(2)240部、ワックス分散液(2)13.6部、着色剤微粒子分散液(2)24部、アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC;第一工業薬品社製)5部、及び蒸留水240部とを仕込み、攪拌しながら2M水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合分散液のpHを10.0に調整した。次に、これに50質量%塩化マグネシウム水溶液40部を添加した後、攪拌しながら70℃に昇温して0.5時間保持した後、75℃まで昇温して更に0.5時間保持した。この時の混合分散液中のトナーの平均粒径は4.3μmであった。次に、系内の温度を60℃まで冷却した後、ポリエステル樹脂微粒子7分散液40部を添加し、80℃まで昇温して0.5時間保持した後、20質量%塩化ナトリウム水溶液120gを添加してから更に0.5時間保持した。その後、内容物を室温まで冷却し、溶液の濾過、得られた固形分の蒸留水への再懸濁処理といった洗浄処理を数回繰り返し、乾燥させる事によって体積平均粒径4.7μmのトナー粒子4を得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A;チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー4を得た。
Example 4
In a reactor equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor, 240 parts of polymer primary particle dispersion (2), 13.6 parts of wax dispersion (2), 24 parts of colorant fine particle dispersion (2), anion Active surfactant (Neogen SC; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 240 parts of distilled water were added, and 2M sodium hydroxide aqueous solution was added with stirring to adjust the pH of the mixed dispersion to 10.0. did. Next, after adding 40 parts of 50 mass% magnesium chloride aqueous solution to this, it heated up at 70 degreeC, stirring for 0.5 hour, then heated up to 75 degreeC and hold | maintained for further 0.5 hour . The average particle size of the toner in the mixed dispersion at this time was 4.3 μm. Next, after cooling the temperature in the system to 60 ° C., 40 parts of polyester resin fine particle 7 dispersion was added, heated to 80 ° C. and held for 0.5 hour, and then 120 g of 20% by mass sodium chloride aqueous solution was added. After the addition, it was held for another 0.5 hours. Thereafter, the contents are cooled to room temperature, and the toner particles having a volume average particle diameter of 4.7 μm are dried by repeating the washing process such as filtration of the solution and resuspension treatment of the obtained solid in distilled water several times. 4 was obtained. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A; manufactured by Titanium Industry), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, mixed with a Henschel mixer (circumferential speed 40 m / sec, 60 seconds), and then sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 4.
実施例5
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、重合体一次粒子分散液(1)240部、ワックス分散液(2)13.6部、着色剤微粒子分散液(2)24部、アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC;第一工業薬品社製)5部、及び蒸留水240部とを仕込み、攪拌しながら2M水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合分散液のpHを10.0に調整した。次に、これに50質量%塩化マグネシウム水溶液40部を添加した後、攪拌しながら70℃に昇温して0.5時間保持した後、75℃まで昇温して更に0.5時間保持した。この時の混合分散液中のトナーの平均粒径は4.2μmであった。次に、系内の温度を60℃まで冷却した後、ポリエステル樹脂微粒子8分散液40部を添加し、80℃まで昇温して0.5時間保持した後、20質量%塩化ナトリウム水溶液120gを添加してから更に0.5時間保持した。その後、内容物を室温まで冷却し、溶液の濾過、得られた固形分の蒸留水への再懸濁処理といった洗浄処理を数回繰り返し、乾燥させる事によって体積平均粒径4.6μmのトナー粒子5を得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A:チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー5を得た。
Example 5
In a reactor equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor, 240 parts of polymer primary particle dispersion (1), 13.6 parts of wax dispersion (2), 24 parts of colorant fine particle dispersion (2), anion Active surfactant (Neogen SC; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 240 parts of distilled water were added, and 2M sodium hydroxide aqueous solution was added with stirring to adjust the pH of the mixed dispersion to 10.0. did. Next, after adding 40 parts of 50 mass% magnesium chloride aqueous solution to this, it heated up at 70 degreeC, stirring for 0.5 hour, then heated up to 75 degreeC and hold | maintained for further 0.5 hour . The average particle size of the toner in the mixed dispersion at this time was 4.2 μm. Next, after cooling the temperature in the system to 60 ° C., 40 parts of polyester resin fine particle 8 dispersion was added, and the temperature was raised to 80 ° C. and held for 0.5 hours. After the addition, it was held for another 0.5 hours. Thereafter, the contents are cooled to room temperature, and the toner particles having a volume average particle diameter of 4.6 μm are dried by repeating the washing process such as filtration of the solution and resuspension treatment of the obtained solid content in distilled water several times. 5 was obtained. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A: manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, mixed with a Henschel mixer (circumferential speed 40 m / sec, 60 seconds), and then sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 5.
実施例6
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、重合体一次粒子分散液(2)160部、ポリエステル樹脂微粒子5分散液80部、ワックス分散液(2)13.6部、着色剤微粒子分散液(2)24部、アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC;第一工業薬品社製)5部、及び蒸留水240部とを仕込み、攪拌しながら2M水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合分散液のpHを10.0に調整した。次に、これに50質量%塩化マグネシウム水溶液40部を添加した後、攪拌しながら60℃に昇温して0.5時間保持した後、80℃まで昇温して更に0.5時間保持した。この時の混合分散液中のトナーの平均粒径は4.9μmであった。次に20質量%塩化ナトリウム水溶液120gを添加してから更に0.5時間保持した。その後、内容物を室温まで冷却し、溶液の濾過、得られた固形分の蒸留水への再懸濁処理といった洗浄処理を数回繰り返し、乾燥させる事によって体積平均粒径4.9μmのトナー粒子6を得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A:チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー6を得た。
Example 6
In a reactor equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor, 160 parts of polymer primary particle dispersion (2), 80 parts of polyester resin fine particle 5 dispersion, 13.6 parts of wax dispersion (2), colorant fine particles 24 parts of dispersion (2), 5 parts of an anionic surfactant (Neogen SC; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 240 parts of distilled water were added, and 2M sodium hydroxide aqueous solution was added and mixed with stirring. The pH of the liquid was adjusted to 10.0. Next, after adding 40 parts of 50 mass% magnesium chloride aqueous solution to this, it heated up at 60 degreeC, stirring for 0.5 hour, and then heated up to 80 degreeC and hold | maintained for further 0.5 hour . At this time, the average particle size of the toner in the mixed dispersion was 4.9 μm. Next, 120 g of a 20 mass% sodium chloride aqueous solution was added, and the mixture was further held for 0.5 hour. Thereafter, the contents are cooled to room temperature, and the toner particles having a volume average particle diameter of 4.9 μm are dried by repeating several times of washing treatment such as filtration of the solution and resuspension treatment of the obtained solid in distilled water. 6 was obtained. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A: manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, mixed with a Henschel mixer (circumferential speed 40 m / sec, 60 seconds), and then sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 6.
実施例7
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、重合体一次粒子分散液(2)160部、ポリエステル樹脂微粒子6分散液80部、ワックス分散液(2)13.6部、着色剤微粒子分散液(2)24部、アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC;第一工業薬品社製)5部、及び蒸留水240部とを仕込み、攪拌しながら2M水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合分散液のpHを10.0に調整した。撹拌しながら50℃に昇温し、次に、これに50質量%塩化マグネシウム水溶液40部を添加した後、攪拌しながら60℃に昇温して0.5時間保持した後、70℃まで昇温して更に0.5時間保持した。この時の混合分散液中のトナーの平均粒径は4.6μmであった。次に温度を50℃に冷却した後、ウレタン変性ポリエステル樹脂微粒子10分散液30部を添加し、80℃まで昇温して0.5時間保持した後、20質量%塩化ナトリウム水溶液120gを添加してから更に0.5時間保持した。その後、内容物を室温まで冷却し、溶液の濾過、得られた固形分の蒸留水への再懸濁処理といった洗浄処理を数回繰り返し、乾燥させる事によって体積平均粒径4.8μmのトナー粒子7を得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A:チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー7を得た。
Example 7
In a reactor equipped with a stirrer, a cooling tube and a temperature sensor, 160 parts of polymer primary particle dispersion (2), 80 parts of polyester resin fine particle 6 dispersion, 13.6 parts of wax dispersion (2), fine colorant particles 24 parts of dispersion (2), 5 parts of an anionic surfactant (Neogen SC; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 240 parts of distilled water were added, and 2M sodium hydroxide aqueous solution was added and mixed with stirring. The pH of the liquid was adjusted to 10.0. The temperature was raised to 50 ° C. with stirring, and then 40 parts of a 50% by weight magnesium chloride aqueous solution was added thereto. Then, the temperature was raised to 60 ° C. with stirring and held for 0.5 hour, and then raised to 70 ° C. Warmed and held for another 0.5 hours. The average particle size of the toner in the mixed dispersion at this time was 4.6 μm. Next, after cooling the temperature to 50 ° C., 30 parts of the urethane-modified polyester resin fine particle 10 dispersion liquid was added, heated to 80 ° C. and held for 0.5 hour, and then added with 120 g of a 20 mass% sodium chloride aqueous solution. After that, it was kept for another 0.5 hours. Thereafter, the contents are cooled to room temperature, and the toner particles having a volume average particle diameter of 4.8 μm are dried by repeating the washing process such as filtration of the solution and resuspension treatment of the obtained solid in distilled water several times. 7 was obtained. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A: manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, mixed with a Henschel mixer (circumferential speed 40 m / sec, 60 seconds), and then sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 7.
実施例8
TKホモミキサー(特殊機化工業社製)、加熱冷却装置、濃縮装置、及び原料・助剤仕込み装置を備えた反応フラスコに、イオン交換水325部とアニオン性界面活性剤(ニューコール220L:日本乳化剤社製)10部をイオン交換水500部に溶解させた溶液を仕込み、12000rpmの攪拌速度で攪拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
Example 8
In a reaction flask equipped with a TK homomixer (made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), a heating / cooling device, a concentrating device, and a raw material / auxiliary charging device, 325 parts of ion-exchanged water and an anionic surfactant (Newcol 220L: Japan) A solution prepared by dissolving 10 parts of Emulsifier Co., Ltd. in 500 parts of ion-exchanged water was charged, and the internal temperature was raised to 80 ° C. while stirring at a stirring speed of 12000 rpm.
次に、スチレン83部、n−ブチルアクリレート17部、ジビニルベンゼン0.1部、2−メルカプトエチルオクタン酸エステル3部、カーボンブラック5部、パラフィンワックス(NHP0190:日本精蝋社製)5部、Cr系染料(TRH:保土ヶ谷化学社製)2部、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート6部、からなる単量体混合液を均一に混合した。 Next, 83 parts of styrene, 17 parts of n-butyl acrylate, 0.1 part of divinylbenzene, 3 parts of 2-mercaptoethyl octanoic acid ester, 5 parts of carbon black, 5 parts of paraffin wax (NHP0190: manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.) A monomer mixture composed of 2 parts of a Cr dye (TRH: manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and 6 parts of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was uniformly mixed.
次いで、前記水系連続相中に上記単量体混合液を投入し、窒素気流下、80℃でTKホモミキサー(特殊機化工業社製)で10000rpmで10分間攪拌し、造粒した。その後、パドル攪拌翼で攪拌しながら、80℃で5時間反応させ、無水炭酸ナトリウム4部を系内に添加した後、更に2時間反応を継続した。反応終了後、50℃まで冷却した後、ポリエステル樹脂微粒子7分散液10部を添加し、次に、これに50質量%塩化マグネシウム水溶液1部を添加した後、80℃まで昇温して0.5時間保持した後、20質量%塩化ナトリウム水溶液120gを添加してから更に0.5時間保持した。生成した懸濁重合粒子をろ過し、その後、イオン交換水で繰り返し洗浄し、ろ過した。その後、40℃の温風で乾燥することにより体積平均粒径5.1μmのトナー粒子8を得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A:チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー8を得た。 Next, the monomer mixture was introduced into the aqueous continuous phase, and granulated by stirring at 10000 rpm for 10 minutes with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) at 80 ° C. in a nitrogen stream. Thereafter, while stirring with a paddle stirring blade, the reaction was carried out at 80 ° C. for 5 hours. After adding 4 parts of anhydrous sodium carbonate into the system, the reaction was continued for another 2 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 50 ° C., 10 parts of a polyester resin fine particle 7 dispersion was added, and then 1 part of a 50 mass% magnesium chloride aqueous solution was added thereto, and the temperature was raised to 80 ° C. After maintaining for 5 hours, 120 g of a 20% by mass aqueous sodium chloride solution was added, and the mixture was further maintained for 0.5 hours. The produced suspension polymerization particles were filtered, then washed repeatedly with ion-exchanged water and filtered. Thereafter, toner particles 8 having a volume average particle diameter of 5.1 μm were obtained by drying with warm air of 40 ° C. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A: manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, mixed with a Henschel mixer (circumferential speed 40 m / sec, 60 seconds), and then sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 8.
比較例1
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、重合体一次粒子分散液(1)288部、ワックス分散液(1)13.6部、着色剤微粒子分散液(1)24部、及び蒸留水240部とを仕込み、攪拌しながら2M水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合分散液のpHを10.0に調整した。次に、これに50質量%塩化マグネシウム水溶液40部を添加した後、攪拌しながら70℃に昇温して1.5時間保持した。この時の混合分散液の平均粒径は4.8μmであった。次に、20質量%塩化ナトリウム水溶液120部を添加してから75℃に昇温し、1時間保持した。その後、内容物を室温まで冷却し、溶液の濾過、得られた固形分の蒸留水への再懸濁処理といった洗浄処理を数回繰り返し、乾燥させることによって体積平均粒径4.8μmのトナー粒子9得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A;チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー9を得た。
Comparative Example 1
In a reactor equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor, 288 parts of polymer primary particle dispersion (1), 13.6 parts of wax dispersion (1), 24 parts of colorant fine particle dispersion (1), and 240 parts of distilled water was added, and a 2M aqueous sodium hydroxide solution was added with stirring to adjust the pH of the mixed dispersion to 10.0. Next, 40 parts of a 50 mass% magnesium chloride aqueous solution was added thereto, and then the temperature was raised to 70 ° C. with stirring and held for 1.5 hours. The average particle size of the mixed dispersion at this time was 4.8 μm. Next, 120 parts of a 20 mass% sodium chloride aqueous solution was added, and then the temperature was raised to 75 ° C. and held for 1 hour. Thereafter, the contents are cooled to room temperature, and the toner particles having a volume average particle diameter of 4.8 μm are dried by repeating several times of washing treatment such as filtration of the solution and resuspension treatment of the obtained solid in distilled water. Nine obtained. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A; manufactured by Titanium Industry), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, mixed with a Henschel mixer (circumferential speed 40 m / sec, 60 seconds), and then sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 9.
比較例2
攪拌装置、冷却管、温度センサーを備えた反応器に、重合体一次粒子分散液(1)240部、ワックス分散液(1)13.6部、着色剤微粒子分散液(1)24部、アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC;第一工業薬品社製)5部、及び蒸留水240部とを仕込み、攪拌しながら2M水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合分散液のpHを10.0に調整した。次に、これに50質量%塩化マグネシウム水溶液40部を添加した後、攪拌しながら70℃に昇温して0.5時間保持した後、75℃まで昇温して更に0.5時間保持した。この時の混合分散液中のトナーの平均粒径は4.5μmであった。次に、系内の温度を70℃まで冷却した後、重合体一次粒子分散液(2)30部を添加し、80℃まで昇温して0.5時間保持した後、20質量%塩化ナトリウム水溶液120gを添加してから更に0.5時間保持した。その後、内容物を室温まで冷却し、溶液の濾過、得られた固形分の蒸留水への再懸濁処理といった洗浄処理を数回繰り返し、乾燥させる事によって体積平均粒径4.8μmのトナー粒子10を得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A;チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー10を得た。
Comparative Example 2
In a reactor equipped with a stirrer, a condenser, and a temperature sensor, 240 parts of polymer primary particle dispersion (1), 13.6 parts of wax dispersion (1), 24 parts of colorant fine particle dispersion (1), anion Active surfactant (Neogen SC; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 240 parts of distilled water were added, and 2M sodium hydroxide aqueous solution was added with stirring to adjust the pH of the mixed dispersion to 10.0. did. Next, after adding 40 parts of 50 mass% magnesium chloride aqueous solution to this, it heated up at 70 degreeC, stirring for 0.5 hour, then heated up to 75 degreeC and hold | maintained for further 0.5 hour . The average particle size of the toner in the mixed dispersion at this time was 4.5 μm. Next, after cooling the temperature in the system to 70 ° C., 30 parts of the polymer primary particle dispersion (2) was added, the temperature was raised to 80 ° C. and held for 0.5 hour, and then 20 mass% sodium chloride. After adding 120 g of the aqueous solution, the solution was kept for another 0.5 hours. Thereafter, the contents are cooled to room temperature, and the toner particles having a volume average particle diameter of 4.8 μm are dried by repeating the washing process such as filtration of the solution and resuspension treatment of the obtained solid in distilled water several times. 10 was obtained. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A; manufactured by Titanium Industry), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, mixed with a Henschel mixer (circumferential speed 40 m / sec, 60 seconds), and then sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 10.
比較例3
ポリエステル樹脂1、100部に対してシアン着色剤C.I.ピグメントブルー15−3が7部となるようにして、上記のポリエステル系樹脂と顔料マスターバッチとポリエステルワックス(WE−5:日本油脂社製)1部を、ヘンシェルミキサーにより周速40m/secで180秒間かけて充分に混合した。
Comparative Example 3
Cyan colorant C.I. per 100 parts of polyester resin I. Pigment Blue 15-3 is 7 parts, and 1 part of the above polyester-based resin, pigment masterbatch and polyester wax (WE-5: manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) is 180 with a Henschel mixer at a peripheral speed of 40 m / sec. Mix well over a second.
そして、この混合物を二軸押し出し混練機(池貝鉄工社製:PCM−30)により溶融混練し、この混練物をプレスローラで2mmの厚さに圧延し、冷却ベルトにより冷却した後、これをフェザーミルにより粗粉砕した。その後、これを機械式粉砕機(川崎重工業社製:KTM)により粉砕し、更にジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製:IDS)で微粉砕した後、ロータ型分級機(ホソカワミクロン社製:ティープレックス型分級機100ATP)を使用して分級し、体積平均粒径5.2μmのトナー粒子11を得た。このトナー粒子100部に対して、疎水性シリカ(H−2000;クラリアント社製)0.5部と、酸化チタン(STT30A;チタン工業社製)1.0部、チタン酸ストロンチウム(平均粒径0.2μm)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40m/sec、60秒間)混合処理した後、目開き90μmの篩でふるい、トナー11を得た。 And this mixture was melt-kneaded with a biaxial extrusion kneader (Ikegai Iron Works Co., Ltd .: PCM-30), this kneaded product was rolled to a thickness of 2 mm with a press roller, cooled with a cooling belt, and then feathered. Coarsely pulverized by a mill. After that, this was pulverized by a mechanical pulverizer (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd .: KTM), and further pulverized by a jet pulverizer (manufactured by Nippon Pneumatic Kogyo Co., Ltd .: IDS), and then a rotor type classifier (manufactured by Hosokawa Micron: tee The toner particles 11 having a volume average particle diameter of 5.2 μm were obtained by classification using a plex type classifier 100ATP. To 100 parts of the toner particles, 0.5 part of hydrophobic silica (H-2000; manufactured by Clariant), 1.0 part of titanium oxide (STT30A; manufactured by Titanium Industry), strontium titanate (average particle size 0) .2 μm) 1.0 part was added, mixed with a Henschel mixer (peripheral speed 40 m / sec, 60 seconds), and then sieved with a sieve having an opening of 90 μm to obtain toner 11.
(バインダ型キャリアの製造)
上記実施例ならびに比較例で得られたトナーを2成分系現像剤として評価に供するため、バインダ型キャリアを製造した。
(Manufacture of binder type carrier)
In order to use the toners obtained in the above Examples and Comparative Examples as a two-component developer for evaluation, a binder type carrier was manufactured.
ポリエステル系樹脂(花王社製:NE−1110)100部、磁性粒子(マグネタイト;EPT−1000:戸田工業社製)700部及びカーボンブラック(モーガルL;キャボット社製)2部をヘンシェルミキサーで十分混合し、二軸押出混練機でシリンダ部180℃、シリンダヘッド部170℃に設定し、溶融混練した。この混練物を冷却し、その後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジェット粉砕機で微粉砕、分級して、体積平均粒径40μmのバインダ型キャリアを得た。 100 parts of a polyester resin (Kao Corporation: NE-1110), 700 parts of magnetic particles (magnetite; EPT-1000: manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) and 2 parts of carbon black (Mogal L; manufactured by Cabot Corporation) are sufficiently mixed with a Henschel mixer. Then, the cylinder part was set at 180 ° C. and the cylinder head part at 170 ° C. by a twin screw extrusion kneader, and melt kneaded. The kneaded product was cooled, then coarsely pulverized with a hammer mill, finely pulverized with a jet pulverizer, and classified to obtain a binder-type carrier having a volume average particle size of 40 μm.
〔トナーの物性、特性評価〕
(耐熱保管性)
トナー10gを50℃の高温下で24時間放置した後、トナーを目視観察して評価した。
[Physical properties and characteristics evaluation of toner]
(Heat resistant storage)
After 10 g of the toner was left at a high temperature of 50 ° C. for 24 hours, the toner was visually observed and evaluated.
○:凝集物は全く見られなかった
△:凝集物は10個未満存在した
×:凝集物は10個以上存在した。
○: No aggregate was found Δ: Less than 10 aggregates were present ×: 10 or more aggregates were present
以下の評価においては、トナーとキャリアとをトナー濃度が6質量%となるように混合して得られた現像剤を用いた。 In the following evaluation, a developer obtained by mixing toner and carrier so that the toner concentration becomes 6% by mass was used.
(定着性)
定着性は耐剥離性及び耐オフセット性の評価結果から総合的に評価した。
(Fixability)
Fixability was comprehensively evaluated from the evaluation results of peel resistance and offset resistance.
◎:全ての項目の結果が「◎」であった
○:「◎」の他に「○」が含まれていた
△:「◎」または「○」のほかに「△」が含まれていた
×:少なくとも1つの「×」が含まれていた。
◎: The result of all items was “◎” ○: “○” was included in addition to “◎” △: “△” was included in addition to “◎” or “○” X: At least one “x” was included.
耐剥離性
定着温度を80〜130℃の範囲で2℃刻みで変化させながら、オイルレス定着器を備えたデジタル複写機(DIALTA Di350;コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)にて、1.5cm×1.5cmのベタ画像(付着量2.0mg/cm2)をとり、それぞれの画像を真中から2つに折り曲げてその画像の耐剥離性を目視にて評価した。画像が若干剥離した時の定着温度と全く剥離しない下限の定着温度との間の温度を定着下限温度とした。
Peeling resistance While changing the fixing temperature in the range of 80-130 ° C in increments of 2 ° C, using a digital copying machine equipped with an oilless fixing device (DIALTA Di350; manufactured by Konica Minolta Business Technologies, Inc.), 1.5 cm A solid image of × 1.5 cm (attachment amount 2.0 mg / cm 2 ) was taken, each image was folded in half from the middle, and the peel resistance of the image was visually evaluated. The temperature between the fixing temperature when the image was slightly peeled off and the lower fixing temperature at which the image was not peeled at all was defined as the fixing lower limit temperature.
◎:定着下限温度が105℃未満であった
○:定着下限温度が105℃以上、110℃未満であった
△:定着下限温度が110℃以上、115℃未満であった
×:定着下限温度が115℃以上であった。
A: The fixing lower limit temperature was less than 105 ° C. ○: The fixing lower limit temperature was 105 ° C. or more and less than 110 ° C. Δ: The fixing lower limit temperature was 110 ° C. or more and less than 115 ° C. ×: The fixing lower limit temperature was It was 115 ° C or higher.
耐オフセット性
デジタル複写機(DIALTA Di350;コニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)製)の定着システム速度を1/2にして、定着温度を90〜150℃の範囲において5℃刻みで変化させながらハーフトーン画像をとり、オフセットの状態を目視で観察し、高温オフセットが発生する温度(オフセット温度)を評価した。
Offset resistance Halftone image while changing the fixing temperature of digital copier (DIALTA Di350; manufactured by Konica Minolta Business Technologies, Inc.) to 1/2 and changing the fixing temperature in the range of 90 to 150 ° C in 5 ° C increments. The offset state was visually observed to evaluate the temperature at which the high temperature offset occurs (offset temperature).
◎:オフセット温度が140℃以上であった
○:オフセット温度が130℃以上、140℃未満であった
△:オフセット温度が120℃以上、130℃未満であった
×:オフセット温度が120℃未満であった。
A: Offset temperature was 140 ° C. or higher. ○: Offset temperature was 130 ° C. or higher and lower than 140 ° C. Δ: Offset temperature was 120 ° C. or higher and lower than 130 ° C. ×: Offset temperature was lower than 120 ° C. there were.
(耐ストレス性)
耐ストレス性はトナーの連続使用により、圧潰または摩滅したトナー粒子が有機光導電体の表面に薄層状に付着する現象の有無によって評価した。
(Stress resistance)
The stress resistance was evaluated based on the presence or absence of a phenomenon in which crushed or worn toner particles adhere to the surface of the organic photoconductor in a thin layer due to continuous use of the toner.
○:トナー粒子の付着は視認できなかった
×:トナー粒子の付着が視認できた。
○: Adhesion of toner particles was not visually recognized. ×: Adhesion of toner particles was visually recognized.
(体積平均粒径)
体積平均粒径(Dv50)は、コールターマルチサイザーII(コールタカウンタ社製)を用いて、アパチャーチューブ50μmを用いて測定した。
(Volume average particle size)
The volume average particle size (Dv50) was measured using a Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter Counter) using an aperture tube of 50 μm.
(粒径分布)
粒径分布は体積平均粒径(Dv50)と個数平均粒径(Dp50)との比をとり、この比(Dv50/Dp50)が小さいほど粒径分布がシャープとなる。
(Particle size distribution)
The particle size distribution takes a ratio between the volume average particle size (Dv50) and the number average particle size (Dp50). The smaller this ratio (Dv50 / Dp50), the sharper the particle size distribution.
○:1.30以下
△:1.31〜1.50
×:1.51以上
(平均円形度)
円形度は「相当円の周囲長/粒子投映像の周囲長」で表される。平均円形度はフロー式粒子像解析装置(FPIA−2000:シスメックス社製)を用いて水分散系で測定した。
○: 1.30 or less △: 1.31-1.50
X: 1.51 or more (average circularity)
The circularity is expressed as “perimeter of equivalent circle / perimeter of particle projection image”. The average circularity was measured in a water dispersion system using a flow type particle image analyzer (FPIA-2000: manufactured by Sysmex Corporation).
(帯電量)
トナー(後処理を施したトナー)と上記キャリアとを5:95の質量比率で混合することによって評価用の現像剤を調製した。この現像剤30gを容量50mlのポリエチレン瓶に入れ、1200rpmで90分間回転することにより現像剤を攪拌した。そして、ブローオフ法によりトナーの帯電量を求めた。帯電量はμC/mgを単位として−40〜−55の範囲が好ましく、帯電量が低いとトナー飛散、カブリ、経時劣化の原因となり、帯電量が高すぎると画像濃度が出にくくなり感光体の影響が大きくなる。
(Charge amount)
A developer for evaluation was prepared by mixing the toner (toner subjected to post-treatment) and the carrier at a mass ratio of 5:95. 30 g of this developer was placed in a 50 ml polyethylene bottle and the developer was stirred by rotating at 1200 rpm for 90 minutes. Then, the charge amount of the toner was determined by the blow-off method. The charge amount is preferably in the range of −40 to −55 in units of μC / mg. If the charge amount is low, toner scattering, fogging, and deterioration with time will be caused. The impact will increase.
(画質)
画質は上記と同様に市販のデジタル複写機(DIALTA Di350;コニカミノルタテクノロジーズ(株)製)の現像器に入れて、初期とA4100枚連続プリント後の画質の状態に基づいて以下のように評価した。
(image quality)
The image quality was evaluated in the following manner based on the state of the image quality after initial printing and after A4100 continuous printing by placing it in a developing unit of a commercially available digital copying machine (DIALTA Di350; manufactured by Konica Minolta Technologies, Inc.) in the same manner as described above. .
◎:非常にきれい
○:良好
△:部分的にガサツキやノイズが見られた
×:全体的にガサツキやノイズが発生した。
◎: Very clean ○: Good △: Partially gritty or noise was observed x: Overall gritty or noise was generated.
(耐湿性)
帯電量測定を30℃、80%の環境で測定を行なって、常温常湿環境との測定値との差を以下のように評価した。
(Moisture resistance)
The charge amount was measured in an environment of 30 ° C. and 80%, and the difference from the measured value from the normal temperature and normal humidity environment was evaluated as follows.
◎:差が5μC/mg以内
○:差が10μC/mg以内
△:差が15μC/mg以内
×:差が15μC/mg以上。
A: Difference is within 5 μC / mg. O: Difference is within 10 μC / mg. Δ: Difference is within 15 μC / mg. X: Difference is 15 μC / mg or more.
表4より、本発明のトナー1〜8は、比較のトナー9〜11に対して帯電性、画質、耐熱保管性、低温定着性に優れていることが分かる。 From Table 4, it can be seen that the toners 1 to 8 of the present invention are superior in chargeability, image quality, heat-resistant storage property, and low-temperature fixability to the comparative toners 9 to 11.
Claims (10)
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- 2004-05-24 JP JP2004152919A patent/JP2005336222A/en active Pending
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