JP2007084603A - Resin particle dispersion, electrostatically charged image-developing toner, method for producing them, developer and method for forming image - Google Patents
Resin particle dispersion, electrostatically charged image-developing toner, method for producing them, developer and method for forming image Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007084603A JP2007084603A JP2005271906A JP2005271906A JP2007084603A JP 2007084603 A JP2007084603 A JP 2007084603A JP 2005271906 A JP2005271906 A JP 2005271906A JP 2005271906 A JP2005271906 A JP 2005271906A JP 2007084603 A JP2007084603 A JP 2007084603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- toner
- particle dispersion
- acid
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子写真法又は静電記録法等により形成される静電潜像を現像剤により現像する際に用いられる静電荷像現像トナー及びその製造方法、その原材料として好適に用いられる樹脂粒子分散液、前記トナーを用いた現像剤、並びに、画像形成方法に関する。 The present invention relates to an electrostatic charge image developing toner used when developing an electrostatic latent image formed by an electrophotographic method or an electrostatic recording method with a developer, a manufacturing method thereof, and resin particles suitably used as a raw material thereof The present invention relates to a dispersion, a developer using the toner, and an image forming method.
電子写真法など静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在、様々な分野で利用されている。電子写真法に置いては帯電、露光工程により感光体上に静電荷像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜像を現像し、転写、定着工程を経て可視化される。ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアからなる2成分現像剤と、磁性トナー又は非磁性トナーを単独で用いる1成分現像剤とがあるがそのトナーの製法は通常、熱可塑性樹脂を顔料、帯電制御剤、ワックスなどの離型剤とともに溶融混練し、冷却後、微粉砕し、さらに分級する混練粉砕製法が使用されている。これらトナーには、必要であれば流動性やクリーニング性を改善するための無機、有機の粒子をトナー粒子表面に添加することもある。 A method of visualizing image information through an electrostatic charge image such as electrophotography is currently used in various fields. In the electrophotographic method, an electrostatic image is formed on the photoreceptor by charging and exposure processes, the electrostatic latent image is developed with a developer containing toner, and visualized through a transfer and fixing process. The developer used here includes a two-component developer composed of a toner and a carrier and a one-component developer using a magnetic toner or a non-magnetic toner alone. The toner is usually produced by using a thermoplastic resin as a pigment. In addition, a kneading and pulverizing method is used in which melt-kneading is performed together with a release agent such as a charge control agent and wax, and the mixture is cooled, finely pulverized, and further classified. In these toners, if necessary, inorganic and organic particles for improving fluidity and cleaning properties may be added to the toner particle surfaces.
近年カラー電子写真法による複写機、プリンタ、またそれらやファクシミリなどの複合機などの普及が著しいが、カラー画像の画像再現における適度な光沢及び優れたOHP画像を得るための透明性を実現する場合、ワックスなどの離型剤を用いることが一般的に難しい。このため、剥離補助のために定着ロールに多量のオイルを付与することとなるためOHPを含む複写画像のべたつき感やペンなどによる画像への追記が困難となり、また不均一な光沢感を生じることも多い。通常の白黒コピーでは、一般的に使用されるポリエチレン、ポリプロピレン、パラフィンなどのワックスは、OHP透明性を損なうために使用することがより困難である。 In recent years, color electrophotographic copying machines, printers, and multifunctional machines such as those and facsimiles have been widely used, but in order to achieve moderate gloss in color image reproduction and transparency to obtain excellent OHP images In general, it is difficult to use a release agent such as wax. For this reason, a large amount of oil is applied to the fixing roll to assist in peeling, so that it is difficult to add a copy image containing OHP, and it is difficult to add to the image with a pen or the like, and non-uniform glossiness is generated. There are also many. In normal black-and-white copying, commonly used waxes such as polyethylene, polypropylene, and paraffin are more difficult to use because they impair OHP transparency.
また、例えば、透明性を犠牲にしたとしても、従来の混練粉砕法によるトナー製造方法では、表面へのトナー露出を抑制することが困難であるために、現像剤として使用する際、著しい流動性の悪化や、現像機、感光体へのフィルミングなどの問題を招く。 For example, even if the transparency is sacrificed, it is difficult to suppress the toner exposure to the surface by the conventional toner production method by the kneading and pulverization method. Problems such as deterioration of the image quality and filming on the developing machine and the photoreceptor.
これらの問題の根本的な改善方法として、樹脂の原料となる単量体と着色剤からなる油相を水相中に分散し、直接重合してトナーとする方法により、これらワックスをトナー内部に内包して表面への露出を制御する重合法による製造方法が提案されている。 As a fundamental improvement method for these problems, an oil phase composed of a monomer and a colorant as a resin raw material is dispersed in an aqueous phase and directly polymerized into a toner. There has been proposed a production method by a polymerization method in which the exposure to the surface is controlled by inclusion.
また、他に意図的なトナー形状及び表面構造の制御を可能とする手段として、特許文献1及び2に乳化重合凝集法によるトナーの製造方法が提案されている。これらは、一般に乳化重合などにより樹脂粒子分散液を作製し、一方溶媒に着色剤を分散した着色剤分散液を作製し、混合し、トナー粒径に相当する凝集体を形成し、加熱することによって融合合一してトナーとする製造方法である。 In addition, as means for enabling intentional control of the toner shape and surface structure, Patent Documents 1 and 2 propose a toner manufacturing method using an emulsion polymerization aggregation method. In general, a resin particle dispersion is prepared by emulsion polymerization or the like, while a colorant dispersion in which a colorant is dispersed in a solvent is prepared and mixed to form an aggregate corresponding to the toner particle diameter and heated. Is a method for producing toner by fusing together.
これらの製法はワックスの内包を実現するばかりでなく、トナーの小径化を容易とし、より高解像かつ鮮明な画像再現を可能とするものである。 These manufacturing methods not only realize the inclusion of the wax, but also facilitate the reduction of the toner diameter, and enable higher resolution and clearer image reproduction.
上記のように電子写真プロセスにおいて高品位な画像を提供し、かつ様々な機械的ストレス下でトナーが安定した性能を維持するには、顔料、離型剤選択、量の最適化、表面への離型剤の露出を抑制するとともに、樹脂特性の最適化により光沢と定着オイルがない状態での離型性改善、ホットオフセット抑制がきわめて重要である。 In order to provide high-quality images in the electrophotographic process as described above and maintain stable performance of the toner under various mechanical stresses, pigment, release agent selection, amount optimization, surface application In addition to suppressing the exposure of the mold release agent, it is extremely important to improve the mold release and suppress hot offset in the absence of gloss and fixing oil by optimizing the resin characteristics.
一方、エネルギー消費量を少なくするため、より低温で定着しうる技術が望まれ、特に近年では、省エネルギー化を徹底するために、使用時以外は定着機への通電を停止するといったことが望まれている。従って、定着機の温度としては、通電するとともに、瞬時に使用温度にまで高める必要がある。そのためには、定着機の熱容量をできるだけ小さくするのが望ましいが、その場合、定着機の温度の振れ幅が、従来以上に大きくなる傾向にある。即ち、通電開始後の温度のオーバーシュートが大きくなり、他方、通紙による温度低下も大きくなる。また、定着機の幅より幅の小さい紙を連続して通紙した場合には、その通紙部と非通紙部との温度差も大きくなる。特に、高速の複写機やプリンタに用いた場合、電源容量が不足しがちなこともあり、上記のような現象を生ずる傾向が強い。従って、低温で定着し、より高温領域までオフセットが発生しない、いわゆる定着ラチチュードの広いトナーが強く要求されている。 On the other hand, in order to reduce energy consumption, a technology capable of fixing at a lower temperature is desired. Particularly in recent years, in order to save energy, it is desirable to stop energization of the fixing machine except during use. ing. Accordingly, the temperature of the fixing device needs to be energized and instantaneously raised to the operating temperature. For this purpose, it is desirable to make the heat capacity of the fixing machine as small as possible. In this case, however, the temperature fluctuation of the fixing machine tends to be larger than before. That is, the overshoot of the temperature after the start of energization increases, and on the other hand, the temperature drop due to paper passing also increases. In addition, when paper having a width smaller than the width of the fixing device is continuously passed, the temperature difference between the paper passing portion and the non-paper passing portion also increases. In particular, when used in high-speed copying machines and printers, the power supply capacity tends to be insufficient, and there is a strong tendency to cause the above phenomenon. Therefore, there is a strong demand for a toner having a wide so-called fixing latitude that can be fixed at a low temperature and does not cause an offset to a higher temperature region.
トナーの定着温度を低くする手段としては、トナーを構成する結着樹脂として、温度に対してシャープな溶融挙動を示す重縮合型の結晶性樹脂を用いることが知られているが、結晶性樹脂を多く用いたトナーは、降伏変形を起こし易く、実際にトナーにした場合、トナー潰れ等による感光体へのフィルミングや経時での転写効率の低下等のトラブルが避けられない状況であった。
低温定着性と感光体フィルミング性、転写性を両立させるには結晶性樹脂と非結晶性樹脂との併用が不可避であり、特に非結晶性樹脂への要求性能は高いものがある。
As a means for lowering the fixing temperature of the toner, it is known to use a polycondensation type crystalline resin showing a sharp melting behavior with respect to the temperature as a binder resin constituting the toner. The toner using a large amount of toner tends to cause yield deformation, and when actually used, troubles such as filming on the photosensitive member due to toner crushing and a decrease in transfer efficiency over time cannot be avoided.
In order to achieve both low-temperature fixability, photoconductor filming property, and transferability, it is inevitable to use a crystalline resin and an amorphous resin in combination, and there are particularly high performance requirements for an amorphous resin.
また、上記のように乳化重合凝集法によるトナー作製を実施する場合は重縮合型の樹脂を重合した後に、水系媒体中に乳化し、ラテックスとした状態で顔料やワックスなどと凝集した後、融合合一することができる。 In addition, when preparing the toner by the emulsion polymerization aggregation method as described above, after polymerizing the polycondensation type resin, it is emulsified in an aqueous medium and aggregated with a pigment or wax in a latex state, and then fused. Can unite.
しかしながら、重縮合樹脂の乳化の際には150℃を超えるような高熱下での高せん断によって乳化するか、溶剤に溶解して低粘度化した溶液を水系媒体中に分散した後に溶剤を除くなどの極めて非効率かつエネルギー消費の大きな工程を必要とする。 However, when the polycondensation resin is emulsified, it is emulsified by high shear under high heat exceeding 150 ° C., or the solvent is removed after the solution which has been dissolved in the solvent and reduced in viscosity is dispersed in an aqueous medium. It requires a very inefficient and energy consuming process.
また、水系媒体中への乳化の際に加水分解などの問題を回避することが困難であり、材料設計において不確定な要因の発生が不可避であった。 In addition, it is difficult to avoid problems such as hydrolysis during emulsification in an aqueous medium, and indeterminate factors are inevitable in material design.
さらにまた、ポリエステル樹脂の重縮合は脱水反応により進むが、重合が進むにつれ到達分子量が頭打ちになることがある。これは系の粘度が上昇してゆく事によりある一定値から脱水が起こり難くなる事で説明される。融点を有し融点以上の温度では急峻に樹脂粘度が低下する結晶性樹脂に比べアモルファス性の縮合樹脂は、Tg以上の温度でも粘調性が高く、ポリエステル重合を進めるには、過酷な条件が必要で、例えば200℃を越す高温下、大動力による撹拌下、かつ高減圧下で10時間以上の時間に及ぶ反応が必要であり、大量のエネルギー消費を招く。またそのために反応設備の耐久性を得るために膨大な設備投資を必要とする場合が多い。
さらにまた、アモルファスポリエステルに主に用いられる芳香環を有したモノマーは、一般に低温での反応性が低く、特に剛直な芳香環を多数ユニット中に導入したポリエステル樹脂を作製するには150℃を超える温度条件が必須となり、そのために反応設備の耐久性を得るために膨大な設備投資を必要とする場合が多い。
Furthermore, the polycondensation of the polyester resin proceeds by a dehydration reaction, but the reached molecular weight may reach its peak as the polymerization proceeds. This is explained by the fact that dehydration hardly occurs from a certain value as the viscosity of the system increases. Compared to crystalline resins, which have a melting point and the resin viscosity decreases sharply at temperatures above the melting point, amorphous condensed resins are highly viscous even at temperatures above Tg, and severe conditions are required to promote polyester polymerization. Necessary, for example, a reaction over a period of 10 hours or more under high temperature exceeding 200 ° C., stirring with high power, and high pressure reduction is required, resulting in a large amount of energy consumption. For this reason, enormous capital investment is often required to obtain durability of the reaction equipment.
Furthermore, the monomer having an aromatic ring mainly used in amorphous polyester generally has low reactivity at low temperatures, and particularly exceeds 150 ° C. for producing a polyester resin in which a large number of rigid aromatic rings are introduced in a unit. Temperature conditions are indispensable, which often requires enormous capital investment in order to obtain durability of the reaction equipment.
例えば、特許文献3においては、少なくともポリエステル樹脂を含有するトナー用原料を加熱溶融することにより該トナー用原料の溶融体を製造し、次いで該溶融体を水性媒体中に乳化させることにより樹脂微粒子を形成させ、その後、該樹脂微粒子を凝集させ、更に融着させることにより該樹脂微粒子の会合体を製造することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法が提案されている。
特許文献3では、触媒としてはテトラブチルチタネートなどの従来型の重縮合触媒を用い、単量体として多価カルボン酸として無水トリメリット酸(TMA)、2価カルボン酸としてテレフタル酸(TPA)、イソフタル酸(IPA)、芳香族ジオールとしてポリオキシプロピレン(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA−PO)、ポリオキシエチレン(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(BPA−EO)、脂肪族ジオールとしてエチレングリコール(EG)などを用い、常圧窒素気流下にて220℃で15時間反応し後、順次減圧し、10mmHgで反応を行い、重量平均分子量約5,000から90,000のポリエステルを作成し、さらにその後、着色剤、ワックスなどと溶融混練した後、溶融混練物MB1を190℃まで加熱して分散乳化機であるキャビトロンCD1010(株式会社ユーロテック製)に投入し、0.5重量%の希アンモニア水を加え熱交換機で160℃に加熱しながら毎分1Lの速度でキャビトロンに送り込み、分散後の分散液スラリーを60℃まで冷却して取り出すという方法を用いている。トナー化のためには、さらにこの分散液を用いて、凝集、融着し、洗浄、乾燥を行っているが、このような方法では、樹脂製造時、樹脂乳化時のエネルギーが莫大なものとなることは明らかであり、実用に供し得ないと考えられる。
また、このような高エネルギー条件下における乳化分散は、樹脂の分解などを招きやすく、組成の偏在の発生や、分散液中の樹脂粒子の粒径分布における均一性を実現することが難しく、また分散液を保管中に意図しない粒子の凝集等が起こり、実用上問題があった。またこれらの材料を用いたトナーにおいては、初期の画質は勿論、連続プリント時の画質安定性などに問題を生じやすい。
For example, in Patent Document 3, a toner raw material containing at least a polyester resin is heated and melted to produce a melt of the toner raw material, and then the resin fine particles are obtained by emulsifying the melt in an aqueous medium. There has been proposed a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, characterized in that an aggregate of the resin fine particles is produced by aggregating and then fusing the resin fine particles.
In Patent Document 3, a conventional polycondensation catalyst such as tetrabutyl titanate is used as a catalyst, trimellitic anhydride (TMA) as a polyvalent carboxylic acid as a monomer, terephthalic acid (TPA) as a divalent carboxylic acid, Isophthalic acid (IPA), polyoxypropylene (2.4) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (BPA-PO), polyoxyethylene (2.4) -2,2- as aromatic diol Using bis (4-hydroxyphenyl) propane (BPA-EO), ethylene glycol (EG) as an aliphatic diol, etc., reacting at 220 ° C. for 15 hours under a normal pressure nitrogen stream, then depressurizing sequentially and reacting at 10 mmHg To produce a polyester having a weight average molecular weight of about 5,000 to 90,000, and then with a colorant, wax, etc. After melt-kneading, melt-kneaded product MB1 is heated to 190 ° C. and charged into Cavitron CD1010 (manufactured by Eurotech Co., Ltd.) which is a dispersion emulsifier. A method is used in which the dispersion slurry is fed to the Cavitron at a rate of 1 L / min while being heated, and the dispersed dispersion slurry is cooled to 60 ° C. and taken out. In order to make a toner, this dispersion is further used for agglomeration, fusion, washing and drying. However, in such a method, energy during resin production and resin emulsification is enormous. It is clear that this is not practical.
In addition, such emulsification dispersion under high energy conditions tends to lead to decomposition of the resin, it is difficult to realize uneven distribution of the composition and uniformity in the particle size distribution of the resin particles in the dispersion, During storage of the dispersion, unintended particle aggregation occurred, which was a practical problem. In addition, toners using these materials are liable to cause problems in image quality stability during continuous printing as well as initial image quality.
さらにまた、有機溶剤中で重縮合樹脂を合成する報告もある。例えば、特許文献4には、脂肪族アルコール、脂肪族多塩基酸を有機溶媒中で100〜200℃加熱脱水反応させる不飽和ポリエステルの製造方法が挙げられている。特許文献5には、少なくとも2種類の脂肪族ポリエステルのホモポリマーを、触媒の存在下、有機溶媒で反応させることを特徴とする脂肪族ポリエステルの製法例がある。さらにまた、特許文献6には、ヒドロキシカルボン酸が、乳酸であり、ポリヒドロキシカルボン酸が、ポリ乳酸である例が開示され、有機溶媒としてはエーテル系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、炭化水素系溶媒が例示されている。
しかしながら、上記開示技術は全て脂肪族系ポリエステルに関するものであり、トナー用の樹脂に使用する場合、こうした脂肪族の単量体を用いた樹脂は、ガラス転移点が室温以下でありトナー用としては全く実用に耐えられないことがわかった。さらに特許文献6に記載された製法の主な狙いである生分解性の付与は、本発明の技術課題であるトナー定着性には何ら関係なく、すなわち、これらの開示技術よりトナー用の樹脂の課題解決に対し示唆する視点は何ら見当たらない。
There are also reports of synthesizing polycondensation resins in organic solvents. For example, Patent Document 4 discloses a method for producing an unsaturated polyester in which an aliphatic alcohol or an aliphatic polybasic acid is heated and dehydrated at 100 to 200 ° C. in an organic solvent. Patent Document 5 discloses an example of a method for producing an aliphatic polyester characterized by reacting at least two types of aliphatic polyester homopolymers with an organic solvent in the presence of a catalyst. Furthermore, Patent Document 6 discloses an example in which the hydroxycarboxylic acid is lactic acid and the polyhydroxycarboxylic acid is polylactic acid. Examples of the organic solvent include ether solvents, halogenated hydrocarbon solvents, hydrocarbons. System solvents are exemplified.
However, all of the above disclosed technologies relate to aliphatic polyesters, and when used in toner resins, resins using such aliphatic monomers have glass transition points below room temperature and are not suitable for toners. It turns out that it cannot be put into practical use at all. Furthermore, the provision of biodegradability, which is the main aim of the production method described in Patent Document 6, has nothing to do with the toner fixability, which is the technical problem of the present invention. There is no point of view suggested for solving the problem.
従って、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、低エネルギーで水系媒体中に樹脂粒子が安定して乳化分散された樹脂粒子分散液及びその製造方法を提供することである。また、これを利用して、トナー特性を十分満足した静電荷像現像トナーを製造し得る静電現像トナーの製造方法、その製造方法により得られる静電荷像現像トナー、静電荷像現像剤、並びに、画像形成方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following object. That is, the present invention is to provide a resin particle dispersion in which resin particles are stably emulsified and dispersed in an aqueous medium with low energy, and a method for producing the same. Further, by using this, an electrostatic developing toner manufacturing method capable of manufacturing an electrostatic image developing toner sufficiently satisfying toner characteristics, an electrostatic image developing toner obtained by the manufacturing method, an electrostatic image developer, and It is to provide an image forming method.
本発明の上記の課題は、下記<1>〜<6>の手段によって解決された。
<1> 重縮合性単量体を有機溶媒中で重縮合して得られた重縮合樹脂を少なくとも含む樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液であって、前記重縮合樹脂が、その繰り返し単位中に芳香環及び/又は脂環を1つ以上有し、前記樹脂粒子のメジアン径が、0.05μm以上2.0μm以下であることを特徴とする樹脂粒子分散液、
<2> 繰り返し単位中に芳香環及び/又は脂環を1つ以上有する重縮合樹脂を少なくとも含む樹脂粒子が、メジアン径0.05μm以上2.0μm以下で水系媒体中に分散した樹脂粒子分散液の製造方法であって、重縮合触媒を用いて重縮合性単量体を有機溶媒中で重縮合し重縮合樹脂含有物を得る重縮合工程、及び、水系媒体中に前記重縮合樹脂含有物を分散し樹脂粒子分散液を得る分散工程を含むことを特徴とする樹脂粒子分散液の製造方法、
<3> 少なくとも樹脂粒子分散液を含む分散液中で該樹脂粒子を凝集して凝集粒子を得る工程、及び、該凝集粒子を加熱して融合させる工程を含む静電荷像現像トナーの製造方法であって、前記樹脂粒子分散液が、上記<1>に記載の樹脂粒子分散液、又は、上記<2>に記載の製造方法により製造された樹脂粒子分散液であることを特徴とする静電荷像現像トナーの製造方法、
<4> 上記<3>に記載の製造方法により製造された静電荷像現像トナー、
<5> 上記<4>に記載の静電荷像現像トナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤、
<6> 潜像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記潜像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を熱定着する定着工程とを含む画像形成方法であって、前記トナーとして上記<4>に記載の静電荷像現像トナー、又は、前記現像剤として上記<5>に記載の静電荷像現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
The above-described problems of the present invention have been solved by the following means <1> to <6>.
<1> A resin particle dispersion in which resin particles containing at least a polycondensation resin obtained by polycondensation of a polycondensable monomer in an organic solvent are dispersed, wherein the polycondensation resin is in the repeating unit. 1 or more aromatic rings and / or alicyclic rings, and the resin particles have a median diameter of 0.05 μm or more and 2.0 μm or less,
<2> Resin particle dispersion in which resin particles containing at least a polycondensation resin having at least one aromatic ring and / or alicyclic ring in a repeating unit are dispersed in an aqueous medium with a median diameter of 0.05 μm to 2.0 μm. A polycondensation step in which a polycondensable monomer is polycondensed in an organic solvent using a polycondensation catalyst to obtain a polycondensation resin-containing product, and the polycondensation resin-containing product in an aqueous medium A method for producing a resin particle dispersion, comprising a dispersion step of dispersing resin to obtain a resin particle dispersion,
<3> A method for producing an electrostatic charge image developing toner comprising a step of aggregating the resin particles in a dispersion containing at least a resin particle dispersion to obtain aggregated particles, and a step of heating and aggregating the aggregated particles An electrostatic charge, wherein the resin particle dispersion is the resin particle dispersion described in <1> or the resin particle dispersion manufactured by the manufacturing method described in <2>. Image developing toner manufacturing method,
<4> An electrostatic image developing toner produced by the production method according to <3> above,
<5> An electrostatic charge image developer comprising the electrostatic charge image developing toner according to <4> and a carrier,
<6> A latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the surface of the latent image holding member, and a toner image is formed by developing the electrostatic latent image formed on the surface of the latent image holding member with a developer containing toner. An image development process, a transfer process for transferring the toner image formed on the surface of the latent image carrier to the surface of the transfer target, and a fixing process for thermally fixing the toner image transferred to the surface of the transfer target. A method for forming an image, wherein the electrostatic image developing toner according to <4> is used as the toner, or the electrostatic image developer according to <5> is used as the developer. .
本発明によれば、低エネルギーで水系媒体中に樹脂粒子が安定して乳化分散された樹脂粒子分散液を提供することができる。
また、これを利用して、トナー特性を十分満足した静電荷像現像トナーを製造し得る静電現像トナーの製造方法、それにより得られる静電荷像現像トナー、前記トナーを用いた現像剤、及び、画像形成方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a resin particle dispersion in which resin particles are stably emulsified and dispersed in an aqueous medium with low energy.
Further, by using this, a method for producing an electrostatic developing toner capable of producing an electrostatic image developing toner sufficiently satisfying toner characteristics, an electrostatic image developing toner obtained thereby, a developer using the toner, and An image forming method can be provided.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(樹脂粒子分散液)
本発明の樹脂粒子分散液は、重縮合性単量体を有機溶媒中で重縮合して得られた重縮合樹脂を少なくとも含む樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液であって、前記重縮合樹脂が、その繰り返し単位中に芳香環及び/又は脂環を1つ以上有し、前記樹脂粒子のメジアン径が、0.05μm以上2.0μm以下であることを特徴とする。
本発明の樹脂粒子分散液は、後述する本発明の樹脂粒子分散液の製造方法により製造することが好ましく、また、静電荷像現像トナー用樹脂粒子分散液として用いることが好ましい。
(Resin particle dispersion)
The resin particle dispersion of the present invention is a resin particle dispersion in which resin particles containing at least a polycondensation resin obtained by polycondensation of a polycondensable monomer in an organic solvent are dispersed, wherein the polycondensation resin However, the resin unit has one or more aromatic rings and / or alicyclic rings, and the median diameter of the resin particles is 0.05 μm or more and 2.0 μm or less.
The resin particle dispersion of the present invention is preferably produced by the method for producing a resin particle dispersion of the present invention described later, and is preferably used as a resin particle dispersion for an electrostatic charge image developing toner.
このような本発明の樹脂粒子分散液では、上記構成を採ることにより、重縮合性単量体を有機溶媒中低温で重縮合し、かつ低温で分散することができ、低エネルギーで重縮合樹脂粒子が得られ、しかも水系媒体中における重縮合樹脂粒子の分散状態として、例えば、保管中においても水系媒体中で孤立した状態が実現され、トナー化のための凝集剤などを用いての凝集操作以前では長期に安定な状態であり、凝集操作によってはじめて制御性高く、凝集粒子の形成が可能となるためにこれを用いるとトナーとしての粒度分布が良好となり、またトナー個々の組成中における重縮合樹脂のガラス転移点Tgが所望とする領域まで高まるため、トナー特性を十分満足したトナーが得られる。
これによって、初期画質は、勿論のこと、連続プリント時においても安定した高画質を維持できるようになる。また、ドキュメントの保管性に関しても満足できる。
In such a resin particle dispersion of the present invention, by adopting the above configuration, the polycondensable monomer can be polycondensed in an organic solvent at a low temperature and dispersed at a low temperature. As a dispersion state of the polycondensation resin particles in the aqueous medium, for example, an isolated state in the aqueous medium can be realized even during storage, and agglomeration operation using a flocculant for toner formation Previously, it was stable for a long time, high controllability was possible only by the agglomeration operation, and formation of agglomerated particles was possible. Therefore, when this is used, the particle size distribution as a toner is improved, and polycondensation in the composition of each toner Since the glass transition point Tg of the resin is increased to a desired region, a toner sufficiently satisfying the toner characteristics can be obtained.
As a result, the initial image quality can be maintained as well as a stable image quality even during continuous printing. Moreover, it is satisfactory also about the storage property of a document.
ここで、本発明の樹脂粒子分散液のメジアン径(中心径)は0.05μm以上2.0μm以下であるが、好ましくは0.1μm以上1.5μm以下、より好ましくは0.1μm以上1.0μm以下である。このメジアン径が上記範囲となることで、上述のように水系媒体中における樹脂粒子の分散状態が安定する。従って、トナー作製の際には、このメジアン径が小さすぎると、粒子化の際の凝集性が悪化したり、遊離の樹脂粒子の発生が生じやすく、また系の粘度も上昇しやすくなって粒径の制御が困難になる。一方、大きすぎると、粗粉の発生が生じやすくなり粒度分布が悪化するとともにワックスなどの離型剤が遊離しやすくなるために、定着時の剥離性やオフセットの発生温度が低下したりする。
なお、樹脂粒子のメジアン径は、例えば、レーザー回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−920)で測定することができる。
Here, the median diameter (center diameter) of the resin particle dispersion of the present invention is from 0.05 μm to 2.0 μm, preferably from 0.1 μm to 1.5 μm, more preferably from 0.1 μm to 1. 0 μm or less. When the median diameter is in the above range, the dispersion state of the resin particles in the aqueous medium is stabilized as described above. Therefore, if the median diameter is too small at the time of toner preparation, the agglomeration property at the time of particle formation is deteriorated, free resin particles are easily generated, and the viscosity of the system is also easily increased. It becomes difficult to control the diameter. On the other hand, if the particle size is too large, coarse powder is likely to be generated, the particle size distribution is deteriorated, and a release agent such as wax is easily released.
The median diameter of the resin particles can be measured, for example, with a laser diffraction particle size distribution measuring device (LA-920, manufactured by Horiba, Ltd.).
また、本発明の樹脂粒子分散液は、そのメジアン径だけでなく、超微粉や超粗粉の発生がないことも好適であり、粒子径が0.03μm以下又は5.0μm以上の重縮合樹脂粒子の比率が全体の10%以下であることが好ましく、より好ましくは5%以下であることがさらに望ましい。なお、この比率はLA−920(堀場製作所製)における測定結果において粒子径と頻度積算の関係をプロットし、0.03μm以下、または5.0μm以上の頻度積算量から求めることから得ることができる。 The resin particle dispersion of the present invention is suitable not only for its median diameter but also for generation of ultrafine powder and ultracoarse powder, and a polycondensation resin having a particle diameter of 0.03 μm or less or 5.0 μm or more. The particle ratio is preferably 10% or less, more preferably 5% or less. This ratio can be obtained by plotting the relationship between the particle diameter and the frequency integration in the measurement result in LA-920 (manufactured by Horiba Ltd.) and obtaining from the frequency integration amount of 0.03 μm or less, or 5.0 μm or more. .
本発明の樹脂粒子分散液を得るには、例えば、まず、目的とする樹脂原料として重縮合性単量体を有機溶剤に溶解、あるいは分散させた後、低温で触媒と共に加熱、撹拌、常圧または減圧下で保持し、さらに必要により、より高分子量のポリエステルを得るために、生成した水又は過剰の重縮合性単量体を有機溶剤と共に反応系外に留出させ重合体を得た後、加熱状態で、混合、ホモジナイザーなどにより分散した後、更にラジカル重合開始剤を加え粒子化する。また、分散時に界面活性剤や共界面活性剤等を用いて乳化分散を行うことが好ましい。
また、この際、必要に応じて、他の重縮合触媒なども併用することができる。
In order to obtain the resin particle dispersion of the present invention, for example, a polycondensable monomer is first dissolved or dispersed in an organic solvent as a target resin raw material, and then heated, stirred, and normal pressure with a catalyst at a low temperature. Or after holding under reduced pressure and, if necessary, to obtain a higher molecular weight polyester, the produced water or excess polycondensable monomer is distilled out together with an organic solvent to obtain a polymer. In a heated state, the mixture is dispersed by mixing, a homogenizer or the like, and further a radical polymerization initiator is added to form particles. Moreover, it is preferable to carry out emulsification dispersion using a surfactant, a co-surfactant, or the like during dispersion.
At this time, if necessary, other polycondensation catalysts can be used in combination.
有機溶剤を重縮合性単量体と共に用いると、重合時には、生成した重縮合性樹脂の粘度を効果的に低下させ、望ましい状態で重縮合を進める事が可能となりより高分子量のポリエステルが得られる。即ち150℃以下の低温重縮合を進めるに際し効果的である。さらにまた、重縮合性樹脂を重合した後、水中への分散時においても効果的に重縮合樹脂の増粘を抑制させることができ、150℃以下という低温での樹脂粒子の分散を実現でき、上述の樹脂粒子分散液、特にトナー用樹脂粒子分散液としての課題を克服し、トナー用に適した高分子量の重縮合樹脂を含む樹脂粒子分散液の製造方法を提供しようとするものである。
以上が概要であるが、本発明の重縮合の機構に関しさらに説明を加え、効果的な重縮合性単量体の重縮合法に関し例示する。
When an organic solvent is used together with a polycondensable monomer, the viscosity of the resulting polycondensable resin can be effectively reduced during polymerization, allowing the polycondensation to proceed in a desired state, resulting in a higher molecular weight polyester. . That is, it is effective in proceeding with low-temperature polycondensation at 150 ° C. or lower. Furthermore, after polymerizing the polycondensable resin, the thickening of the polycondensation resin can be effectively suppressed even when dispersed in water, and dispersion of the resin particles at a low temperature of 150 ° C. or less can be realized. An object of the present invention is to provide a method for producing a resin particle dispersion containing a high-molecular-weight polycondensation resin suitable for toners by overcoming the above-mentioned problems as a resin particle dispersion, particularly a resin particle dispersion for toner.
Although the above is an outline, the polycondensation mechanism of the present invention will be further explained, and an effective polycondensation method of a polycondensable monomer will be exemplified.
重縮合樹脂の合成方法として、例えば、ポリエステルの合成では、直接重合を代表例とするエステル化またはエステル交換反応を経て、重縮合を行うのが一般的である。直接重合は脱水反応であるため、基本的には高温での反応が重合を進めるには有利である。低温で反応を進めるには、重縮合性単量体が存在する反応場において、なるべく疎水性の環境を作ること、反応場から効果的に水を排除してゆく仕組みが必要となる。
さらにまた、重合中ポリエステルの分子量が増大するに従って、末端基濃度は著しく減少し、エステル交換時の加熱による分解反応も加わって、分子量の増大に関し、限界を生ずるようになる。低温において、分子量増加に伴う増粘を抑制し、末端基同士が効果的に反応させるためには重縮合性単量体、及び/又は、そのオリゴマーあるいはポリマーに混和させた際に効果的に増粘を抑制させる媒体の存在が不可避である。
本発明に用いることができる有機溶剤と重縮合性単量体を用いた時に、トナー用に好適な樹脂粒子分散液の作製が可能になるを見出し完成に至ったのは、こうした技術思想に基づく。有機溶剤は生成したポリエステルの粘度を効果的に低減させ、簡便な方法で、ポリエステル樹脂を含む水系媒体分散液を作製する事が可能である。さらにまた、本発明に用いることができる重縮合樹脂は有機溶剤中で重縮合が行われるため、トナー用に適した低〜高分子量の領域を得ることが可能となり、定着性に有利となる。
As a method for synthesizing a polycondensation resin, for example, in the synthesis of polyester, polycondensation is generally carried out through esterification or transesterification, which is representative of direct polymerization. Since direct polymerization is a dehydration reaction, basically a reaction at a high temperature is advantageous for proceeding the polymerization. In order to proceed the reaction at a low temperature, it is necessary to create a hydrophobic environment as much as possible in the reaction field where the polycondensable monomer exists, and a mechanism for effectively removing water from the reaction field.
Furthermore, as the molecular weight of the polyester increases during polymerization, the end group concentration decreases significantly, and a decomposition reaction due to heating at the time of transesterification is also added, thereby limiting the increase in molecular weight. In order to suppress the thickening associated with the increase in molecular weight and allow the end groups to react effectively at low temperatures, it effectively increases when mixed with the polycondensable monomer and / or oligomer or polymer thereof. The presence of a medium that suppresses viscosity is inevitable.
Based on these technical ideas, it was found that when an organic solvent and a polycondensable monomer that can be used in the present invention are used, a resin particle dispersion suitable for toner can be produced. . The organic solvent can effectively reduce the viscosity of the produced polyester and produce an aqueous medium dispersion containing the polyester resin by a simple method. Furthermore, since the polycondensation resin that can be used in the present invention is subjected to polycondensation in an organic solvent, a low to high molecular weight region suitable for toner can be obtained, which is advantageous for fixability.
さらにまた本発明において高分子量の重縮合樹脂を作製するには、生成した水、又は、過剰のモノマーを反応系外に留出させながら重合を進めても良い。水を脱水、又は、過剰の重縮合性単量体を反応系外に留出するには、用いた有機溶剤と水又は重縮合性単量体との共沸を利用しても良い。共沸により留出した有機溶剤は、含有する水又は重縮合性単量体の量が該有機溶剤に対する水又は重縮合性単量体の飽和溶解度より多い場合は、分液により水又は重縮合性単量体を除去した後、反応系内に戻しても良く、さらに用いた有機溶剤に溶解した水又は重縮合性単量体を除くために、脱水、脱モノマー剤で処理したり、蒸留等により有機溶媒中における水又は重縮合性単量体の含有量を低下させた後、有機溶媒を反応系内に戻してもよい。また共沸により留出した有機溶剤の代わりに、新たな水又は重縮合性単量体の含有量の低い有機溶剤を装入してもよい。
また反応の始めの部分で水又は過剰の重縮合性単量体を減圧により除去し、その後、該有機溶剤を加え、該有機溶剤を含む反応混合物より該有機溶剤の一部を除去することにより、反応混合物の水又は有機溶剤を所定の値とすることもできる。つまり、少なくとも反応のある段階で有機溶剤を用いて水又は重縮合性単量体を除去しつつ縮合反応を進めるものであり、この実施態様としては、有機溶剤は水又はモノマーと共沸するものでもしないものでもよく、水又は重縮合性単量体と分液するものでもしないものでもよい。また、他の実施態様としては、過剰の有機溶剤を予め装入しておき、単に有機溶剤を抜き出すのみで脱水する方法、有機溶剤を他の溶媒を用いて乾燥する方法等も含まれる。またさらに変形として、有機溶剤自体を液状のまま水分を除去してもよい。
さらに本有機溶剤は回収して再度利用すると環境負荷低減の観点からより好ましい。溶剤回収の具体例としては、脱溶剤工程で発生する溶剤蒸気をコンデンサーで冷却凝縮し回収後再利用する方法、さらにスクラバー装置により回収といった従来用いられている方法で使用可能である。
Furthermore, in order to produce a high molecular weight polycondensation resin in the present invention, polymerization may be carried out while distilling produced water or excess monomer out of the reaction system. In order to dehydrate water or distill excess polycondensable monomer out of the reaction system, azeotropy of the organic solvent used and water or the polycondensable monomer may be used. If the amount of water or polycondensable monomer contained in the organic solvent distilled by azeotropic distillation is greater than the saturated solubility of water or polycondensable monomer in the organic solvent, water or polycondensation is carried out by liquid separation. After removing the reactive monomer, it may be returned to the reaction system, and further treated with a dehydrating or de-monomer agent or distilled to remove water or polycondensable monomer dissolved in the organic solvent used. After reducing the content of water or the polycondensable monomer in the organic solvent by, for example, the organic solvent may be returned to the reaction system. Further, instead of the organic solvent distilled by azeotropic distillation, a new organic solvent having a low content of water or polycondensable monomer may be charged.
Also, water or excess polycondensable monomer is removed under reduced pressure at the beginning of the reaction, and then the organic solvent is added, and a part of the organic solvent is removed from the reaction mixture containing the organic solvent. The water or organic solvent of the reaction mixture can be set to a predetermined value. That is, the condensation reaction is advanced while removing water or the polycondensable monomer using an organic solvent at least at the stage of the reaction. In this embodiment, the organic solvent is azeotropic with water or the monomer. However, it may not be, and may or may not be separated from water or a polycondensable monomer. Other embodiments include a method in which an excess of an organic solvent is charged in advance and the organic solvent is dehydrated by simply extracting the organic solvent, and a method in which the organic solvent is dried using another solvent. As a further modification, the water may be removed while the organic solvent itself remains liquid.
Further, the organic solvent is more preferably recovered and reused from the viewpoint of reducing the environmental burden. As a specific example of solvent recovery, the solvent vapor generated in the solvent removal step can be cooled and condensed by a condenser and reused after recovery, or can be used by a conventionally used method such as recovery by a scrubber device.
樹脂粒子中に残量する有機溶剤の量は、最終的なトナー特性、トナー中の残量を加味し決められるが、少ないほど好ましく、1重量%以下がより好ましく、0.5重量%がさらに好ましく、最も好ましくは0.1重量%以下である。
本発明の樹脂粒子分散液に分散した樹脂粒子の体積平均粒径は0.05μm以上2μm以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.1μm以上1.5μm以下、最も好ましくは0.15μm以上1μm以下である。粒子径が2μm以下であると、本発明の樹脂粒子分散液を用いたトナーの製造が容易であり、製造したトナーの粒度分布が良好であり、トナー使用にあたりその解像度など画質特性に優れるため好ましい。なお、この体積平均粒子径は、公知の方法により測定することができるが、例えば、動的光散乱式粒度分布計(堀場製作所製 LA920)で測定することができる。
The amount of the organic solvent remaining in the resin particles can be determined in consideration of the final toner characteristics and the remaining amount in the toner, but it is preferably as small as possible, more preferably 1% by weight or less, and further 0.5% by weight. Preferably, it is 0.1% by weight or less.
The volume average particle size of the resin particles dispersed in the resin particle dispersion of the present invention is preferably 0.05 μm to 2 μm, more preferably 0.1 μm to 1.5 μm, and most preferably 0.15 μm to 1 μm. It is as follows. When the particle diameter is 2 μm or less, it is preferable because the production of the toner using the resin particle dispersion of the present invention is easy, the particle size distribution of the produced toner is good, and the image quality characteristics such as the resolution are excellent when using the toner. . The volume average particle diameter can be measured by a known method, and can be measured by, for example, a dynamic light scattering particle size distribution meter (LA920 manufactured by Horiba, Ltd.).
<重縮合樹脂>
本発明に用いることができる重縮合樹脂としては、重縮合樹脂の化学構造において、繰り返し単位(以下、「繰り返しユニット」ともいう。)中に芳香環及び/又は脂環を1つ以上有する重縮合樹脂であり、好ましくは2個以上、より好ましくは3個以上である。また、繰り返し単位中の芳香環及び/又は脂環は、10個以下であることが好ましい。繰り返し単位中に芳香環及び/又は脂環が1つもない重縮合樹脂であると、ガラス転移点Tgを所望とする温度領域まで上げることが難しくなる。
上記「繰り返し単位」とは、重縮合樹脂の主鎖におけるエステル結合からエステル結合までであることが好ましい。また、重縮合樹脂中の主鎖には、分岐や架橋等があってもよい。
なお、「芳香環」とは一価以上の芳香環残基、「脂環」とは一価以上の脂肪族環残基であればよく、芳香環又は脂環は、二価以上の芳香環残基又は二価以上の脂肪族環残基であることが好ましい。また、脂環はその環構造中に二重結合を有していてもよい。
また、重縮合樹脂における繰り返し単位中の環構造としては、芳香環であることがより好ましい。
さらに、重縮合樹脂における繰り返し単位中の芳香環及び/又は脂環は、重縮合樹脂の主鎖中、すなわち、芳香環及び/又は脂環が主鎖の一部を形成していることが好ましい。
本発明に用いることができる重縮合樹脂としては、例えば、ポリエステルやポリアミドが挙げられ、ポリエステルであることが好ましい。また、重縮合樹脂としては、結晶性樹脂であっても、非結晶性樹脂であってもよいが、非結晶性樹脂であることが好ましく、非結晶性ポリエステルであることがより好ましい。
また、重縮合樹脂の分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は、1〜5であることが好ましく、1.5〜4.5であることがより好ましく、2〜3であることがさらに好ましい。
<Polycondensation resin>
The polycondensation resin that can be used in the present invention is a polycondensation having one or more aromatic rings and / or alicyclic rings in a repeating unit (hereinafter also referred to as “repeating unit”) in the chemical structure of the polycondensation resin. Resin, preferably 2 or more, more preferably 3 or more. The number of aromatic rings and / or alicyclic rings in the repeating unit is preferably 10 or less. When the polycondensation resin has no aromatic ring and / or no alicyclic ring in the repeating unit, it is difficult to raise the glass transition point Tg to a desired temperature range.
The “repeating unit” is preferably from an ester bond to an ester bond in the main chain of the polycondensation resin. Further, the main chain in the polycondensation resin may be branched or cross-linked.
The “aromatic ring” may be a monovalent or higher aromatic ring residue, and the “alicyclic ring” may be a monovalent or higher aliphatic ring residue. The aromatic ring or alicyclic ring is a divalent or higher aromatic ring. It is preferably a residue or a divalent or higher aliphatic ring residue. The alicyclic ring may have a double bond in the ring structure.
Further, the ring structure in the repeating unit in the polycondensation resin is more preferably an aromatic ring.
Further, the aromatic ring and / or alicyclic ring in the repeating unit in the polycondensed resin is preferably in the main chain of the polycondensed resin, that is, the aromatic ring and / or alicyclic ring forms part of the main chain. .
Examples of the polycondensation resin that can be used in the present invention include polyester and polyamide, and polyester is preferable. Further, the polycondensation resin may be a crystalline resin or an amorphous resin, but is preferably an amorphous resin, more preferably an amorphous polyester.
Further, the molecular weight distribution (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of the polycondensation resin is preferably 1 to 5, more preferably 1.5 to 4.5, and more preferably 2 to 3. Is more preferable.
前記芳香環としては、炭素数4〜20の炭化水素系芳香環又は複素芳香環であることが好ましく、炭素数4〜10の炭化水素系芳香環又は複素芳香環がより好ましく、炭素数5〜10の炭化水素系芳香環がさらに好ましく、ベンゼン環であることが特に好ましい。
前記脂肪族環としては、炭素数3〜20の脂環であることが好ましく、炭素数5〜10の脂環であることがより好ましく、シクロペンテン環又はシクロヘキサン環であることがさらに好ましく、シクロヘキサン環であることが特に好ましい。
また、芳香環及び脂環は、繰り返し単位中の化学構造であり、本発明の範囲を逸脱しない限り、任意の置換基や連結基をその環上に有していてもよいことはいうまでもない。
重縮合樹脂中の芳香環及び/又は脂環としては、後述する芳香環及び/又は脂環を有する重縮合性単量体により形成されることが好ましい。
The aromatic ring is preferably a hydrocarbon aromatic ring or heteroaromatic ring having 4 to 20 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon aromatic ring or heteroaromatic ring having 4 to 10 carbon atoms, Ten hydrocarbon aromatic rings are more preferable, and a benzene ring is particularly preferable.
The aliphatic ring is preferably an alicyclic ring having 3 to 20 carbon atoms, more preferably an alicyclic ring having 5 to 10 carbon atoms, further preferably a cyclopentene ring or a cyclohexane ring, and a cyclohexane ring. It is particularly preferred that
In addition, the aromatic ring and the alicyclic ring are chemical structures in the repeating unit, and it goes without saying that any substituent or linking group may be present on the ring without departing from the scope of the present invention. Absent.
The aromatic ring and / or alicyclic ring in the polycondensed resin is preferably formed from a polycondensable monomer having an aromatic ring and / or alicyclic ring, which will be described later.
ここで、非結晶性の場合のガラス転移点Tgは45〜75℃であることが好ましく、50〜70℃であることがより好ましく、60〜70℃であることがさらに好ましい。Tgが45℃以上であると、高温度域での結着樹脂自体の凝集力が良好で、定着の際に剥離性の悪化やホットオフセットが生じにくく好ましい。また、75℃以下であると十分な溶融が得られ、最低定着温度が上昇しないため好ましい。 Here, the glass transition point Tg in the case of non-crystallinity is preferably 45 to 75 ° C, more preferably 50 to 70 ° C, and further preferably 60 to 70 ° C. When the Tg is 45 ° C. or higher, the cohesive force of the binder resin itself in a high temperature range is good, and it is preferable that deterioration of peelability and hot offset do not occur during fixing. Further, it is preferable that the temperature is 75 ° C. or lower because sufficient melting can be obtained and the minimum fixing temperature does not increase.
ここで、非結晶性樹脂のガラス転移点は、ASTM D3418−82に規定された方法(DSC法)で測定した値をいう。
なお、前記の「結晶性ポリエステル樹脂」に示すような「結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを示し、具体的には、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が6℃以内であることを意味する。
一方、吸熱ピークの半値幅が6℃を越える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂は、非結晶性(非晶質)であることを意味する。
Here, the glass transition point of an amorphous resin means the value measured by the method (DSC method) prescribed | regulated to ASTMD3418-82.
“Crystallinity” as shown in the above “crystalline polyester resin” means that, in differential scanning calorimetry (DSC), it has a clear endothermic peak, not a stepwise endothermic change. Means that the half-value width of the endothermic peak when measured at a heating rate of 10 ° C./min is within 6 ° C.
On the other hand, a resin having an endothermic peak with a half-value width exceeding 6 ° C. or a resin having no clear endothermic peak means non-crystalline (amorphous).
また、重縮合性単量体を重縮合して得られる重縮合樹脂の重量平均分子量は、1,500〜60,000であることが好ましく、3,000〜60,000の範囲であることがより好ましく、20,000〜60,000であることがさらに好ましく、25,000〜60,000であることが特に好ましい。重量平均分子量が1,500以上であると、バインダー樹脂の凝集力が良好であり、ホットオフセット性に優れるため好ましい。また、60,000以下であると、ホットオフセット性に優れ、最低定着温度が上昇せず好ましい。また、単量体のカルボン酸価数、アルコール価数の選択、架橋剤の使用などによって一部枝分かれや架橋などを有していても良い。 In addition, the polycondensation resin obtained by polycondensation of the polycondensable monomer preferably has a weight average molecular weight of 1,500 to 60,000, preferably 3,000 to 60,000. More preferably, it is 20,000-60,000, still more preferably 25,000-60,000. A weight average molecular weight of 1,500 or more is preferable because the cohesive strength of the binder resin is good and the hot offset property is excellent. Further, if it is 60,000 or less, it is preferable because the hot offset property is excellent and the minimum fixing temperature does not increase. Further, it may be partially branched or cross-linked by selecting the carboxylic acid valence and alcohol valence of the monomer, using a cross-linking agent, and the like.
<重縮合性単量体>
本発明において、重縮合に用いることができる重縮合性単量体としては、例えば、多価カルボン酸、ポリオール、ポリアミンが挙げられる。特に、重縮合性単量体としては、多価カルボン酸とポリオールと更にはこれらのエステル化合物を含んだ直接エステル反応、またはエステル交換反応を経て、ポリエステルを得るものが好ましい。この場合、重合されるポリエステル樹脂としては非結晶性ポリエステル(以下、「アモルファス(無定形)ポリエステル」ともいう。)、結晶性ポリエステルなどのいずれかの形態、またはそれらの混合形態をとることができる。
重縮合性単量体の多価カルボン酸とポリオールは、その一部に芳香環及び/又は脂環を含むのが好ましい。こうすることにより所望とするTgに調製する事が可能となる。
<Polycondensable monomer>
In the present invention, examples of the polycondensable monomer that can be used for polycondensation include polyvalent carboxylic acids, polyols, and polyamines. In particular, as the polycondensable monomer, those that obtain a polyester through a direct ester reaction or a transesterification reaction containing a polycarboxylic acid, a polyol, and further an ester compound thereof are preferable. In this case, the polyester resin to be polymerized can take any form such as amorphous polyester (hereinafter also referred to as “amorphous (amorphous) polyester”), crystalline polyester, or a mixed form thereof. .
The polycondensable monomer polyvalent carboxylic acid and polyol preferably contain an aromatic ring and / or an alicyclic ring in a part thereof. This makes it possible to prepare the desired Tg.
多価カルボン酸は、1分子中にカルボキシル基を2個以上含有する化合物である。このうち、2価のカルボン酸は1分子中にカルボキシル基を2個含有する化合物であり、例えば、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、β−メチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、シクロヘキサン−3,5−ジエン−1,2−カルボン酸、リンゴ酸、クエン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、マロン酸、ピメリン酸、酒石酸、粘液酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロロフタル酸、クロロフタル酸、ニトロフタル酸、p−カルボキシフェニル酢酸、p−フェニレン二酢酸、m−フェニレンジグリコール酸、p−フェニレンジグリコール酸、o−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−p,p’−ジカルボン酸、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−1,5−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸等を挙げることができる。また、2価のカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸等さらにまたこれらの低級エステルなどが挙げられる。さらにまた酸塩化物もこの限りではない。なお、低級エステルとは、炭素数1から8の脂肪族アルコールのエステルをいう。
これら多価カルボン酸は一種単独で使用しても良いし、二種類以上を併用しても良い。さらに前述した脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に二重結合を持つジカルボン酸成分を含有することもできる。
The polyvalent carboxylic acid is a compound containing two or more carboxyl groups in one molecule. Among these, divalent carboxylic acid is a compound containing two carboxyl groups in one molecule. For example, oxalic acid, succinic acid, maleic acid, adipic acid, β-methyladipic acid, azelaic acid, sebacic acid, Nonanedicarboxylic acid, decanedicarboxylic acid, undecanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, fumaric acid, citraconic acid, diglycolic acid, cyclohexane-3,5-diene-1,2-carboxylic acid, malic acid, citric acid, hexahydroterephthalate Acid, malonic acid, pimelic acid, tartaric acid, mucous acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrachlorophthalic acid, chlorophthalic acid, nitrophthalic acid, p-carboxyphenylacetic acid, p-phenylenediacetic acid, m-phenylenediglycol Acid, p-phenylene diglycolic acid, o-phenylene diglycol Examples include phosphoric acid, diphenylacetic acid, diphenyl-p, p'-dicarboxylic acid, naphthalene-1,4-dicarboxylic acid, naphthalene-1,5-dicarboxylic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, anthracene dicarboxylic acid, etc. Can do. Examples of the polyvalent carboxylic acid other than the divalent carboxylic acid include trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalenetricarboxylic acid, naphthalenetetracarboxylic acid, pyrenetricarboxylic acid, pyrenetetracarboxylic acid and the like, and lower esters thereof. Etc. Furthermore, the acid chloride is not limited to this. The lower ester refers to an ester of an aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms.
These polyvalent carboxylic acids may be used alone or in combination of two or more. Further, a dicarboxylic acid component having a double bond can be contained in addition to the aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid described above.
ポリオールは、1分子中に水酸基を2個以上含有する化合物である。このうち、ジオールは1分子中に水酸基を2個含有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール等を挙げることができる。また、ジオール以外のポリオールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミン等を挙げることができ、これらは一種単独で使用しても良いし、二種類以上を併用しても良い。 A polyol is a compound containing two or more hydroxyl groups in one molecule. Among these, the diol is a compound containing two hydroxyl groups in one molecule, and examples thereof include ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, diethylene glycol, hexanediol, cyclohexanediol, octanediol, decanediol, and dodecanediol. Can do. Examples of polyols other than diols include glycerin, pentaerythritol, hexamethylol melamine, hexaethylol melamine, tetramethylol benzoguanamine, and tetraethylol benzoguanamine, and these may be used alone. Two or more types may be used in combination.
また、本発明において、重縮合性単量体として用いることができるヒドロキシカルボン酸としては、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸、ヒドロキシデカン酸、ヒドロキシウンデカン酸などを挙げることができる。また、これらは一種単独で使用しても良いし、二種類以上を併用しても良い。 In the present invention, examples of the hydroxycarboxylic acid that can be used as the polycondensable monomer include hydroxyheptanoic acid, hydroxyoctanoic acid, hydroxydecanoic acid, and hydroxyundecanoic acid. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明において、ポリアミドを得るために用いることができるポリアミンとしては、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,4−ブテンジアミン、2,2−ジメチル−1,3−ブタンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)等を挙げることができる。 In the present invention, polyamines that can be used to obtain polyamide include ethylenediamine, diethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,4-butenediamine, Examples include 2,2-dimethyl-1,3-butanediamine, 1,5-pentanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanebis (methylamine), and the like. .
さらにまた、例えば、結晶性ポリエステルや結晶性ポリアミドを得るために使用される多価カルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコ酸、イタコン酸、グルタコ酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、これらの酸無水物あるいはこれらの低級エステルなどが挙げられる。さらにまた酸塩化物もこの限りではない。 Furthermore, for example, polyvalent carboxylic acids used to obtain crystalline polyesters and crystalline polyamides include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, speric acid, azelaic acid, Sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutamic acid, n-dodecyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-octenyl succinic acid Examples thereof include acids, acid anhydrides thereof, and lower esters thereof. Furthermore, the acid chloride is not limited to this.
さらにまた、例えば、結晶性ポリエステルを得るために使用されるポリオールとしては、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、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタングリコール、1,6−ヘキサングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールZ、水素添加ビスフェノールA等も挙げることができる。 Furthermore, for example, the polyol used to obtain the crystalline polyester includes ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, , 4-butenediol, neopentyl glycol, 1,5-pentane glycol, 1,6-hexane glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly Mention may also be made of tetramethylene glycol, bisphenol A, bisphenol Z, hydrogenated bisphenol A and the like.
本発明の樹脂粒子分散液中に分散した樹脂粒子に含まれる重縮合樹脂は、上述した重縮合性単量体のうち、1つ以上の芳香環及び/又は脂環を有する重縮合性単量体を1種以上用いて合成することが好ましい。
前記重縮合樹脂は、多価カルボン酸又はその誘導体とポリアルコールとを重縮合して得られた樹脂であり、かつ、多価カルボン酸及び/又はポリアルコールの少なくとも1つが芳香環及び/又は脂環を有する化合物であることが好ましい。
また、重縮合性単量体としては、芳香環及び/又は脂環を有し、かつ、その環構造に直接結合したカルボキシル基及び/又はヒドロキシル基を有する重縮合性単量体を用いることが好ましく、芳香環を有し、かつ、その環構造に直接結合したカルボキシル基及び/又はヒドロキシル基を有する重縮合性単量体を用いることがより好ましく、その中でも芳香族多価カルボン酸を用いることがさらに好ましい。
The polycondensation resin contained in the resin particles dispersed in the resin particle dispersion of the present invention is a polycondensable monomer having one or more aromatic rings and / or alicyclic rings among the polycondensable monomers described above. It is preferable to synthesize using at least one body.
The polycondensation resin is a resin obtained by polycondensation of a polycarboxylic acid or a derivative thereof and a polyalcohol, and at least one of the polycarboxylic acid and / or the polyalcohol is an aromatic ring and / or an oil. A compound having a ring is preferable.
As the polycondensable monomer, a polycondensable monomer having an aromatic ring and / or an alicyclic ring and having a carboxyl group and / or a hydroxyl group directly bonded to the ring structure may be used. It is preferable to use a polycondensable monomer having an aromatic ring and having a carboxyl group and / or a hydroxyl group directly bonded to the ring structure, and among them, an aromatic polyvalent carboxylic acid is used. Is more preferable.
また、これらの重縮合性単量体の組み合わせにより非結晶性樹脂や結晶性樹脂を容易に得ることができる。
本発明においては、最低定着温度とオフセットまでの温度領域が広く、また、トナーの粉体流動性を高いレベルで両立可能な非結晶性樹脂が特に望ましい。
In addition, an amorphous resin or a crystalline resin can be easily obtained by combining these polycondensable monomers.
In the present invention, it is particularly desirable to use a non-crystalline resin that has a wide temperature range from the minimum fixing temperature to the offset and that can achieve a high level of toner powder fluidity.
非結晶性樹脂としては、多価カルボン酸としてフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フマル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、フマル酸、及び、これらの酸無水物や低級エステルよりなる群から選ばれた少なくとも1種以上の多価カルボン酸と、ポリアルコールとしてポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールSよりなる群から選ばれた少なくとも1種以上のポリオールとを反応させて得られるポリエステルであることが好ましい。 The non-crystalline resin is selected from the group consisting of phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, fumaric acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, fumaric acid, and acid anhydrides and lower esters thereof as polyvalent carboxylic acids. At least one polycarboxylic acid and polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.2) -2,2 as polyalcohol At least one selected from the group consisting of -bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, cyclohexanedimethanol, bisphenol S A polyester obtained by reacting with a polyol is preferable.
また、結晶性樹脂としては、1,9−ノナンジオールと1,10−デカンジカルボン酸、又はシクロヘキサンジオールとアジピン酸とを反応して得られるポリエステル、1,6−ヘキサンジオールとセバシン酸とを反応して得られるポリエステル、エチレングリコールとコハク酸とを反応して得られるポリエステル、エチレングリコールとセバシン酸とを反応して得られるポリエステル、1,4−ブタンジオールとコハク酸とを反応して得られるポリエステルを挙げることができる。これらの中でも特に1、9ノナンジオールと1,10−デカンジカルボン酸及び1,6−ヘキサンジオールとセバシン酸とを反応させて得られるポリエステルなどがさらに好ましいが、この限りではない。 In addition, as crystalline resins, 1,9-nonanediol and 1,10-decanedicarboxylic acid, or polyester obtained by reacting cyclohexanediol and adipic acid, 1,6-hexanediol and sebacic acid are reacted. Polyester obtained by reacting ethylene glycol and succinic acid, polyester obtained by reacting ethylene glycol and sebacic acid, obtained by reacting 1,4-butanediol and succinic acid Mention may be made of polyester. Among these, polyesters obtained by reacting 1,9 nonanediol with 1,10-decanedicarboxylic acid and 1,6-hexanediol with sebacic acid are more preferable, but not limited thereto.
<有機溶剤>
本発明に用いることができる有機溶媒の具体例としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン等の炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、ジクロロベンゼン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、p−クロロトルエン等のハロゲン系溶媒、3−ヘキサノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等のケトン系溶媒、ジブチルエーテル、アニソール、フェネトール、o−ジメトキシベンゼン、p−ジメトキシベンゼン、3−メトキシトルエン、ジベンジルエーテル、ベンジルフェニルエーテル、メトキシナフタレン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、フェニルスルフィド、チオアニソール等のチオエーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、安息香酸メチル、フタル酸メチル、フタル酸エチル、酢酸セロソルブ等のエステル系溶媒、ジフェニルエーテル、又は、4−メチルフェニルエーテル、3−メチルフェニルエーテル、3−フェノキシトルエン等のアルキル置換ジフェニルエーテル、又は、4−ブロモフェニルエーテル、4−クロロフェニルエーテル、4−ブロモジフェニルエーテル、4−メチル−4’−ブロモジフェニルエーテル等のハロゲン置換ジフェニルエーテル、又は、4−メトキシジフェニルエーテル、4−メトキシフェニルエーテル、3−メトキシフェニルエーテル、4−メチル−4’−メトキシジフェニルエーテル等のアルコキシ置換ジフェニルエーテル、又は、ジベンゾフラン、キサンテン等の環状ジフェニルエーテル等のジフェニルエーテル系溶媒が挙げられ、これらは、混合して用いてもよい。そして、溶媒として容易に水と分液分離できるものが好ましく、特に平均分子量の高いポリエステルを得るためにはエステル系溶媒、エーテル系溶媒及びジフェニルエーテル系溶媒がより好ましく、アルキル−アリールエーテル系溶媒及びエステル系溶媒が特に好ましい。
<Organic solvent>
Specific examples of the organic solvent that can be used in the present invention include, for example, hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, mesitylene, chlorobenzene, bromobenzene, iodobenzene, dichlorobenzene, 1,1,2,2-tetrachloroethane. Halogen solvents such as p-chlorotoluene, ketone solvents such as 3-hexanone, acetophenone and benzophenone, dibutyl ether, anisole, phenetole, o-dimethoxybenzene, p-dimethoxybenzene, 3-methoxytoluene, dibenzyl ether, Ether solvents such as benzyl phenyl ether, methoxynaphthalene and tetrahydrofuran, thioether solvents such as phenyl sulfide and thioanisole, ethyl acetate, butyl acetate, pentyl acetate, methyl benzoate, methyl phthalate, phthalic acid Ester solvents such as chill and cellosolve acetate, diphenyl ether, or alkyl-substituted diphenyl ethers such as 4-methylphenyl ether, 3-methylphenyl ether, and 3-phenoxytoluene, or 4-bromophenyl ether, 4-chlorophenyl ether, 4 -Halogen-substituted diphenyl ethers such as bromodiphenyl ether and 4-methyl-4'-bromodiphenyl ether, or alkoxy such as 4-methoxydiphenyl ether, 4-methoxyphenyl ether, 3-methoxyphenyl ether, 4-methyl-4'-methoxydiphenyl ether Examples thereof include diphenyl ether solvents such as substituted diphenyl ethers and cyclic diphenyl ethers such as dibenzofuran and xanthene, and these may be used in combination. A solvent that can be easily separated from water is preferable. In order to obtain a polyester having a high average molecular weight, an ester solvent, an ether solvent, and a diphenyl ether solvent are more preferable, and an alkyl-aryl ether solvent and an ester are preferable. System solvents are particularly preferred.
さらにまた、本発明において、平均分子量の高いポリエステルを得るためには、有機溶剤に脱水、脱モノマー剤を加えても良い。脱水、脱モノマー剤の具体例としては、例えば、モレキュラーシーブ3A、モレキュラーシーブ4A、モレキュラーシーブ5A、モレキュラーシーブ13X等のモレキュラーシーブ類、アルミナ、シリカゲル、塩化カルシム、硫酸カルシウム、五酸化二リン、濃硫酸、過塩素酸マグネシウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、あるいは水素化カルシウム、水素化ナトリウム、水素化リチウムアルミニウム等の金属水素化物、又は、ナトリウム等のアルカリ金属等が挙げられる。中でも、取扱い及び再生の容易さからモレキュラーシーブ類が好ましい。 Furthermore, in the present invention, in order to obtain a polyester having a high average molecular weight, a dehydration and demonomer may be added to the organic solvent. Specific examples of the dehydration and demonomer include, for example, molecular sieves such as molecular sieve 3A, molecular sieve 4A, molecular sieve 5A, molecular sieve 13X, alumina, silica gel, calcium chloride, calcium sulfate, diphosphorus pentoxide, concentrated Examples include sulfuric acid, magnesium perchlorate, barium oxide, calcium oxide, potassium hydroxide, sodium hydroxide, metal hydrides such as calcium hydride, sodium hydride, lithium aluminum hydride, or alkali metals such as sodium. It is done. Among these, molecular sieves are preferable because of easy handling and regeneration.
重縮合時における有機溶剤量は、重縮合性樹脂に対する容量比として、0.5〜5倍が好ましく、より好ましくは、0.7〜3倍であり、最も好ましくは、0.8〜2倍である。容量比が0.5以上であると、効果的に樹脂粘度の低下が得られ、高分子量の重縮合性樹脂が容易に得られるため好ましい。容量比が5倍以下であると、樹脂濃度が減少せず生産効率に優れるため好ましい。
有機溶剤に含まれる水分量は有る程度低い方が望ましい。これは重縮合性単量体の種類、重縮合性単量体中の有機溶剤の濃度にも依存するが、有機溶剤の含水分量が2〜5重量%と比較的高い場合は、得られる重縮合樹脂の分子量は、40,000以下となるため、有機溶剤中の水分量が2重量%以下であることが好ましい。40,000以上の高い分子量を得るには、有機溶剤中の水分量は1重量%以下がより好ましい。水分量は、有機溶剤の種類を適時組み合わせることで達成可能である。
重縮合性単量体のうちの少なくとも1つ以上が該有機溶剤に溶解することが好ましい。単量体と有機溶剤のこうした関係は重合を効果的に進め、結果、低温での樹脂の分子量の増加が得られる。
The amount of the organic solvent at the time of polycondensation is preferably 0.5 to 5 times, more preferably 0.7 to 3 times, and most preferably 0.8 to 2 times as a volume ratio with respect to the polycondensable resin. It is. A volume ratio of 0.5 or more is preferable because the resin viscosity can be effectively reduced and a high molecular weight polycondensable resin can be easily obtained. A volume ratio of 5 times or less is preferable because the resin concentration does not decrease and the production efficiency is excellent.
It is desirable that the amount of water contained in the organic solvent is as low as possible. This depends on the type of polycondensable monomer and the concentration of the organic solvent in the polycondensable monomer, but when the moisture content of the organic solvent is relatively high at 2 to 5% by weight, Since the molecular weight of the condensation resin is 40,000 or less, the water content in the organic solvent is preferably 2% by weight or less. In order to obtain a high molecular weight of 40,000 or more, the water content in the organic solvent is more preferably 1% by weight or less. The amount of moisture can be achieved by combining the types of organic solvents in a timely manner.
It is preferable that at least one of the polycondensable monomers is dissolved in the organic solvent. This relationship between the monomer and the organic solvent effectively promotes the polymerization, resulting in an increase in the molecular weight of the resin at low temperatures.
<水系媒体>
本発明において、樹脂粒子分散液の分散媒は、水系媒体である。
本発明に用いることのできる水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水や、エタノール、メタノール等のアルコール類などが挙げられる。これらの中でも、エタノールや水であることが好ましく、蒸留水及びイオン交換水等の水が特に好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、水系媒体には、水混和性の有機溶媒を含んでいてもよい。水混和性の有機溶媒としては、例えば、アセトンや酢酸等が挙げられる。
<Aqueous medium>
In the present invention, the dispersion medium of the resin particle dispersion is an aqueous medium.
Examples of the aqueous medium that can be used in the present invention include water such as distilled water and ion exchange water, and alcohols such as ethanol and methanol. Among these, ethanol and water are preferable, and water such as distilled water and ion-exchanged water is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
The aqueous medium may contain a water-miscible organic solvent. Examples of the water-miscible organic solvent include acetone and acetic acid.
さらにまた本発明の樹脂粒子分散液の分散媒として最も好ましいのは水であるが、本発明の樹脂粒子分散液中の固形分量としては5〜40重量部が好ましく、さらに好ましくは10〜30重量部、最も好ましくは15〜25重量部である。本発明の樹脂粒子分散液の固形分量が5重量部以上であると、重合体組成物の粘度が適度であり、粒子の安定性に優れ、輸送の際のコスト面においても優れるため好ましい。また、40重量部以下であると、粘度が適度であり、撹拌の均一性を保つことができ、重縮合が十分に進行するため好ましい。
これら水系媒体中での重合に際し重縮合前の単量体成分に加え着色剤、ワックス等を予め混合しておくことも可能である。こうすることにより着色剤やワックスを取り込んだ形で重縮合樹脂複合粒子を得ることができる。
水系媒体中に分散する際には、重縮合が終了した樹脂と有機溶剤の混合物を水系媒体に例えば機械的シェアや超音波などを使用し分散するが、この分散の際に必要に応じて界面活性剤や高分子分散剤、無機分散剤などを水系媒体中に添加することも可能である。また分散前に、重縮合樹脂含有物に対し必要により有機溶剤を添加し固形分を調整しても良い。
Furthermore, the most preferable dispersion medium for the resin particle dispersion of the present invention is water, but the solid content in the resin particle dispersion of the present invention is preferably 5 to 40 parts by weight, more preferably 10 to 30 parts by weight. Parts, most preferably 15 to 25 parts by weight. It is preferable that the solid content of the resin particle dispersion of the present invention is 5 parts by weight or more because the viscosity of the polymer composition is appropriate, the particle stability is excellent, and the transportation cost is excellent. Moreover, it is preferable for it to be 40 parts by weight or less because the viscosity is appropriate, the uniformity of stirring can be maintained, and polycondensation proceeds sufficiently.
In the polymerization in the aqueous medium, it is possible to previously mix a colorant, a wax and the like in addition to the monomer components before polycondensation. By doing so, polycondensation resin composite particles can be obtained in a form incorporating a colorant and wax.
When dispersing in an aqueous medium, the polycondensed resin and organic solvent mixture is dispersed in the aqueous medium using, for example, mechanical shear or ultrasonic waves. An activator, a polymer dispersant, an inorganic dispersant, and the like can be added to the aqueous medium. Further, before dispersion, an organic solvent may be added to the polycondensation resin-containing material as necessary to adjust the solid content.
<界面活性剤などの添加剤>
本発明の樹脂粒子分散液には、界面活性剤や高分子分散剤、無機分散剤などの添加剤を含んでいてもよい。
重縮合樹脂を水系媒体中に分散する際には、上記各材料を水系媒体に例えば機械的シェアや超音波などを使用し分散するが、この分散の際に必要に応じて、界面活性剤等を用いて乳化分散を行ったり、高分子分散剤、無機分散剤などを水系媒体中に添加することも可能である。また、前記重縮合性単量体に界面活性剤や高分子分散剤、無機分散剤などを混合して添加することもできる。
<Additives such as surfactants>
The resin particle dispersion of the present invention may contain additives such as a surfactant, a polymer dispersant, and an inorganic dispersant.
When dispersing the polycondensation resin in the aqueous medium, the above-mentioned materials are dispersed in the aqueous medium by using, for example, mechanical shear or ultrasonic waves. It is also possible to carry out emulsification and dispersion using a polymer, or to add a polymer dispersant, an inorganic dispersant or the like to an aqueous medium. In addition, a surfactant, a polymer dispersant, an inorganic dispersant and the like can be mixed and added to the polycondensable monomer.
本発明に用いることができる界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤などが挙げられる。これらの中でもアニオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤が好ましい。前記非イオン系界面活性剤は、前記アニオン界面活性剤又はカチオン系界面活性剤と併用することが好ましい。前記界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the surfactant that can be used in the present invention include anionic surfactants such as sulfate ester, sulfonate, and phosphate ester; cationic surfactants such as amine salt type and quaternary ammonium salt type. Agents: Nonionic surfactants such as polyethylene glycol, alkylphenol ethylene oxide adducts, polyhydric alcohols, and the like. Among these, anionic surfactants and cationic surfactants are preferable. The nonionic surfactant is preferably used in combination with the anionic surfactant or the cationic surfactant. The said surfactant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
アニオン界面活性剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレ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、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、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、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等などが挙げられる。
カチオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。
非イオン系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。
Anionic surfactants include sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium arylalkylpolyethersulfonate, 3,3′-disulfonediphenylurea-4,4′-diazo-bis-amino-8-naphthol Sodium 6-sulfonate, ortho-carboxybenzene-azo-dimethylaniline, 2,2 ′, 5,5′-tetramethyl-triphenylmethane-4,4′-diazo-bis-β-naphthol-6-sulfone Sodium sulfate, sodium dialkylsulfosuccinate, sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, sodium caprate, sodium caprylate, capron Examples thereof include sodium acid, potassium stearate, calcium oleate and the like.
Examples of the cationic surfactant include alkylbenzene dimethyl ammonium chloride, alkyl trimethyl ammonium chloride, distearyl ammonium chloride and the like.
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, higher fatty acids and polypropylene oxide. Examples thereof include esters and sorbitan esters.
また高分子分散剤としては、ポリカルボン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、無機分散剤としては、炭酸カルシウムなどを例示することができるが、これらはなんら本発明を制限するものではない。
さらに通常水系媒体中での単量体エマルジョン粒子のOstwald Ripning現象を防ぐためにしばしば、ヘプタノールやオクタノールに代表される高級アルコール類、ヘキサデカンに代表される高級脂肪族炭化水素類を安定助剤として配合することも可能である。
Examples of the polymer dispersant include sodium polycarboxylate and polyvinyl alcohol, and examples of the inorganic dispersant include calcium carbonate. However, these do not limit the present invention.
Further, in order to prevent the Ostwald Ripping phenomenon of the monomer emulsion particles in an ordinary aqueous medium, a higher alcohol represented by heptanol or octanol or a higher aliphatic hydrocarbon represented by hexadecane is often added as a stabilizer. It is also possible.
本発明の重縮合性単量体、又は、重縮合樹脂に有機溶媒等が混合した重縮合樹脂含有物に、さらに付加重合性単量体、好ましくはラジカル重合性単量体を必要に応じて加え、重縮合と付加重合を同時あるいは別々に行い複合化しても良い。付加重合性単量体としては、例えば、カチオン重合性単量体及びラジカル重合性単量体が挙げられるが、ラジカル重合性単量体であることが好ましい。
この場合に用いられるラジカル重合性単量体としては、具体的には、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン等のα−置換スチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン等の核置換スチレン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、ジブロモスチレン等の核置換ハロゲン化スチレン等のビニル芳香族類、(メタ)アクリル酸(なお、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルを意味するものとし、以下も同様とする。)、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸類、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類、(メタ)アクリルアルデヒド、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド等の不飽和カルボン酸誘導体類、N−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル化合物類、N−メチロールアクリルアミド、N−エチロールアクリルアミド、N−プロパノールアクリルアミド、N−メチロールマレインアミド酸、N−メチロールマレインアミド酸エステル、N−メチロールマレイミド、N−エチロールマレイミド等のN−置換不飽和アミド類、ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルシクロヘキサン等の多官能ビニル化合物類、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能アクリレート類等が挙げられる。なお、これらの中で、N−置換不飽和アミド類、共役ジエン類、多官能ビニル化合物類、及び、多官能アクリレート類等は、生成された重合体に架橋反応を生起させることもできる。これらを、単独で、あるいは組み合わせて使用できる。
If necessary, an addition polymerizable monomer, preferably a radical polymerizable monomer, may be added to the polycondensable monomer of the present invention or a polycondensation resin-containing product in which an organic solvent or the like is mixed with the polycondensation resin. In addition, polycondensation and addition polymerization may be performed simultaneously or separately to form a composite. Examples of the addition polymerizable monomer include a cationic polymerizable monomer and a radical polymerizable monomer, and a radical polymerizable monomer is preferable.
Specific examples of the radical polymerizable monomer used in this case include α-substituted styrene such as styrene, α-methylstyrene, α-ethylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2 , Vinyl aromatics such as nucleus-substituted styrene such as 5-dimethylstyrene, nucleus-substituted halogenated styrene such as p-chlorostyrene, p-bromostyrene and dibromostyrene, (meth) acrylic acid (in addition, “(meth) acrylic” "Means acrylic and methacrylic, and the same shall apply hereinafter.), Unsaturated carboxylic acids such as crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl ( (Meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate Unsaturated carboxylic acid esters such as hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylaldehyde, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, etc. Unsaturated carboxylic acid derivatives, N-vinyl compounds such as N-vinyl pyridine and N-vinyl pyrrolidone, vinyl esters such as vinyl formate, vinyl acetate and vinyl propionate, vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene chloride, etc. Halogenated vinyl compounds, N-methylol acrylamide, N-ethylol acrylamide, N-propanol acrylamide, N-methylol maleamic acid, N-methylol maleamic acid ester, N-methylol maleimide, N-ethylo N-substituted unsaturated amides such as lumaleimide, conjugated dienes such as butadiene and isoprene, polyfunctional vinyl compounds such as divinylbenzene, divinylnaphthalene and divinylcyclohexane, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate , Propylene glycol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, hexamethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri ( (Meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythrito Tritrimethacrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol di (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, Examples include polyfunctional acrylates such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, sorbitol tri (meth) acrylate, sorbitol tetra (meth) acrylate, sorbitol penta (meth) acrylate, and sorbitol hexa (meth) acrylate. Among these, N-substituted unsaturated amides, conjugated dienes, polyfunctional vinyl compounds, polyfunctional acrylates, and the like can also cause a crosslinking reaction in the produced polymer. These can be used alone or in combination.
<重合開始剤>
前記付加重合性単量体、特にラジカル重合性単量体は、その重合法としてラジカル重合開始剤を用いる方法、熱による自己重合、紫外線照射を用いる方法、既知の重合方法を用いることができる。この場合、ラジカル開始剤を用いる方法としてラジカル開始剤は、油溶性、水溶性のものがあるがどちらの開始剤を使用しても構わない。
具体的には、例えば、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、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)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ヒドロクロリド等のアゾビスニトリル類、アセチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチル−α−クミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、α−クミルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシオクトエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート等のパーオキシエステル、t−ブチルヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ジ−イソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド等のヒドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシカーボネート等の有機過酸化物類、過酸化水素等の無機過酸化物類、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類等のラジカル重合開始剤が挙げられる。なお、レドックス重合開始剤を併用することもできる。
また、付加重合時に連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤としては、特に制限はなく、具体的には炭素原子と硫黄原子との共有結合を持つものが好ましく、例えば、チオール類が好ましく挙げられる。
<Polymerization initiator>
The addition polymerizable monomer, particularly a radical polymerizable monomer, can be polymerized by a method using a radical polymerization initiator, a self-polymerization by heat, a method using ultraviolet irradiation, or a known polymerization method. In this case, the radical initiator may be oil-soluble or water-soluble as a method using a radical initiator, but either initiator may be used.
Specifically, for example, 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2 , 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexanecarbonitrile), 2,2 Azobisnitriles such as' -azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, acetyl peroxide, octanoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide Diacyl peroxide such as oxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl-α-cumyl peroxy And dialkyl peroxides such as dicumyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, α-cumyl peroxypivalate, t-butyl peroxyoctoate, t-butylperoxyneodecanoate, t-butylperoxy Peroxyesters such as laurate, t-butylperoxybenzoate, di-t-butylperoxyphthalate, di-t-butylperoxyisophthalate, t-butylhydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2, Hydroperoxides such as 5-dihydroperoxide, cumene hydroperoxide, di-isopropylbenzene hydroperoxide, organic peroxides such as peroxycarbonate such as t-butylperoxyisopropyl carbonate, inorganic such as hydrogen peroxide Peroxides, Examples include radical polymerization initiators such as persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate. A redox polymerization initiator may be used in combination.
Moreover, you may use a chain transfer agent at the time of addition polymerization. There is no restriction | limiting in particular as a chain transfer agent, Specifically, what has the covalent bond of a carbon atom and a sulfur atom is preferable, For example, thiols are mentioned preferably.
<共界面活性剤>
本発明においては、前記付加重合性単量体を含有する重縮合樹脂含有物(油相)の平均粒子径を特定の範囲に保つために、共界面活性剤を併用することができ、その共界面活性剤としては、水不溶性若しくは難溶性で且つ単量体可溶性であり、詳細後述する、従来公知の”ミニエマルジョン重合”において用いられているものを用いることができる。
好適な共界面活性剤の例としては、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカン等の炭素数8〜30のアルカン類、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等の炭素数8〜30のアルキルアルコール類、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数8〜30のアルキル(メタ)アクリレート類、ラウリルメルカプタン、セチルメルカプタン、ステアリルメルカプタン等の炭素数8〜30のアルキルメルカプタン類、及び、その他、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等のポリマー又はポリアダクト類、カルボン酸類、ケトン類、アミン類等が挙げられる。
<Co-surfactant>
In the present invention, a co-surfactant can be used in combination in order to keep the average particle size of the polycondensation resin-containing product (oil phase) containing the addition polymerizable monomer within a specific range. As the surfactant, those that are water-insoluble or hardly soluble and monomer-soluble, and those used in the conventionally known “miniemulsion polymerization” described later in detail can be used.
Examples of suitable cosurfactants include alkanes having 8 to 30 carbon atoms such as dodecane, hexadecane and octadecane, alkyl alcohols having 8 to 30 carbon atoms such as lauryl alcohol, cetyl alcohol and stearyl alcohol, lauryl (meta ) C8-C30 alkyl (meth) acrylates such as acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, C8-C30 alkyl mercaptans such as lauryl mercaptan, cetyl mercaptan, stearyl mercaptan, and the like. Other examples include polymers such as polystyrene and polymethyl methacrylate, polyadducts, carboxylic acids, ketones, and amines.
ここで、微粒子エマルジョンをなすには、例えば、共界面活性剤を加えた単量体溶液と、界面活性剤の水溶液とを、ピストンホモジナイザー、マイクロ流動化装置(例えば、マイクロフルー、ディックス社製「マイクロフルーダイザー」)、超音波分散機等の剪断混合装置によって均一に混合し、乳化させる。その際、水に対する単量体の仕込み量は、水との合計量に対して0.1〜50重量%程度とし、界面活性剤の使用量は、形成されるエマルジョンの存在下において臨界ミセル濃度(CMC)未満とすることが好ましく、又、共界面活性剤の使用量は、単量体100重量部に対して、好ましくは0.1〜40重量部、更に好ましくは0.1〜10重量部とする。 Here, in order to form a fine particle emulsion, for example, a monomer solution to which a co-surfactant is added and an aqueous solution of a surfactant are mixed with a piston homogenizer, a microfluidizer (for example, “Microfluid” manufactured by Dix Corporation). The mixture is uniformly mixed and emulsified by a shear mixing device such as a microfluidizer ") or an ultrasonic disperser. At that time, the amount of monomer charged with respect to water is about 0.1 to 50% by weight with respect to the total amount with water, and the amount of surfactant used is the critical micelle concentration in the presence of the emulsion to be formed. The amount of cosurfactant used is preferably 0.1 to 40 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer. Part.
なお、本発明における、前述の臨界ミセル濃度(CMC)未満の界面活性剤量及び共界面活性剤の併用による単量体エマルジョンの重合開始剤の存在下での該単量体の重合は、例えば、P. L. Tang, E. D. Sudol, C. A. Silebi, M. S. El-Aasser, J. Appl. Polym. Sci., 第43巻, 1059頁 (1991)等に記載されている、所謂“ミニエマルジョン重合”として知られており、臨界ミセル濃度(CMC)以上の界面活性剤量の存在下での、数μ程度の粒径の単量体粒子の水性エマルジョンを水溶性重合開始剤を用いて重合させる従来の乳化重合が、界面活性剤ミセル内で重合を開始し、単量体粒子からの単量体の拡散による供給を受けて重合体粒子が成長し形成されるのに対して、“ミニエマルジョン重合”では、単量体粒子内で単量体が重合することから均一な重合体微粒子が形成され、又、更に、重縮合樹脂/付加重合樹脂複合重合体の“ミニエマルジョン重合”では、重合過程において単量体の拡散が不要なことから、重合した付加重合樹脂はそのまま重合体粒子内に存在し得る利点を有する。 In the present invention, the polymerization of the monomer in the presence of the polymerization initiator of the monomer emulsion by the combined use of the surfactant amount less than the aforementioned critical micelle concentration (CMC) and the co-surfactant is, for example, PL Tang, ED Sudol, CA Silebi, MS El-Aasser, J. Appl. Polym. Sci., 43, 1059 (1991), etc., known as “mini-emulsion polymerization”. Conventional emulsion polymerization in which an aqueous emulsion of monomer particles having a particle size of about several microns is polymerized using a water-soluble polymerization initiator in the presence of a surfactant amount equal to or higher than the critical micelle concentration (CMC). Polymerization starts in a surfactant micelle and is supplied by diffusion of monomer from monomer particles, and polymer particles grow and form. Uniform polymer particles are formed because the monomer is polymerized in the monomer particles. In addition, in the “miniemulsion polymerization” of the polycondensation resin / addition polymerization resin composite polymer, it is not necessary to diffuse the monomer in the polymerization process, so the polymerized addition polymerization resin is directly contained in the polymer particles. Has advantages that may exist.
また、例えば、J. S. Guo, M. S. El-Aasser, J. W. Vanderhoff, J. Polym. Sci.: Polym. Chem. Ed., 第27巻, 691頁 (1989)等に記載されている、粒子径5〜50nmの微粒子の所謂“マイクロエマルジョン重合”は、“ミニエマルジョン重合”と同様の分散構造及び重合機構を有するものであるが、“マイクロエマルジョン重合”では、臨界ミセル濃度(CMC)以上の界面活性剤を多量に使用するものであり、得られる重合体粒子中に多量の界面活性剤が混入するとか、或いは、その除去のために水洗浄、酸洗浄、或いはアルカリ洗浄等の工程に多大な時間を要する等の問題が存在する。 Further, for example, a particle size of 5 to 50 nm described in JS Guo, MS El-Aasser, JW Vanderhoff, J. Polym. Sci .: Polym. Chem. Ed., 27, 691 (1989), etc. The so-called “microemulsion polymerization” of the microparticles has a dispersion structure and a polymerization mechanism similar to those of “miniemulsion polymerization”. In “microemulsion polymerization”, a surfactant having a critical micelle concentration (CMC) or higher is used. It is used in a large amount, and a large amount of surfactant is mixed in the resulting polymer particles, or a lot of time is required for water washing, acid washing or alkali washing for the removal. There are problems such as.
(樹脂粒子分散液の製造方法)
本発明の樹脂粒子分散液の製造方法は、繰り返し単位中に芳香環及び/又は脂環を1つ以上有する重縮合樹脂を少なくとも含む樹脂粒子が、メジアン径0.05μm以上2.0μm以下で水系媒体中に分散した樹脂粒子分散液の製造方法であって、有機溶媒中、重縮合触媒を用いて重縮合性単量体を重縮合し、重縮合樹脂含有物を得る重縮合工程、及び、水系媒体中に前記重縮合樹脂含有物を分散し、樹脂粒子分散液を得る分散工程を含むことを特徴とする。
本発明の樹脂粒子分散液の製造方法で製造された樹脂粒子分散液は、静電荷像現像トナー用樹脂粒子分散液として用いることが好ましい。
(Method for producing resin particle dispersion)
In the method for producing a resin particle dispersion according to the present invention, a resin particle containing at least a polycondensation resin having at least one aromatic ring and / or alicyclic ring in a repeating unit has a median diameter of 0.05 μm or more and 2.0 μm or less. A method for producing a resin particle dispersion dispersed in a medium, comprising a polycondensation step of polycondensing a polycondensable monomer using a polycondensation catalyst in an organic solvent to obtain a polycondensation resin-containing material, and The method includes a dispersion step of dispersing the polycondensation resin-containing material in an aqueous medium to obtain a resin particle dispersion.
The resin particle dispersion produced by the method for producing a resin particle dispersion of the present invention is preferably used as a resin particle dispersion for an electrostatic charge image developing toner.
<重縮合工程>
本発明の樹脂粒子分散液の製造方法は、重縮合触媒を用いて重縮合性単量体を有機溶媒中で重縮合し重縮合樹脂含有物を得る重縮合工程を含む。
重縮合工程における重縮合樹脂の製造時、系外から水分が入らないように、不活性ガス(例えば、乾燥窒素、アルゴン等)雰囲気下で行っても、不活性ガスで置換しながら又は不活性ガスでバブリングしながら行ってもよい。
重縮合樹脂の製造方法としては、例えば、有機溶剤と重縮合性単量体自体を、触媒と共に適度な温度で液状のまま撹拌し水分を除去し、反応を進める事ができるが、生成した水又は重縮合性単量体を有機溶剤と共に反応系外に留出させながら反応させ、進めることも可能である。さらにまた、生成した水又は重縮合性単量体を有機溶剤と共に反応系外に留出させるとともに、留出した有機溶剤に溶解する水又は重縮合性単量体と同じか又は低い水又は重縮合性単量体を有する有機溶剤を反応系に装入しながら反応することも可能である。
その実施態様の好ましい一例として、重縮合性単量体としてビスフェノールAエチレンオキサイド付加物とテレフタル酸ジメチルを、有機溶剤として、酢酸ブチルを用いた一例を以下に記載する。
<Polycondensation process>
The method for producing a resin particle dispersion of the present invention includes a polycondensation step in which a polycondensable monomer is polycondensed in an organic solvent using a polycondensation catalyst to obtain a polycondensation resin-containing product.
During the production of the polycondensation resin in the polycondensation process, even if it is carried out in an inert gas (for example, dry nitrogen, argon, etc.) atmosphere so that moisture does not enter from the outside of the system, the inert gas is replaced or inert. You may carry out, bubbling with gas.
As a method for producing a polycondensation resin, for example, an organic solvent and a polycondensable monomer itself can be stirred together with a catalyst in a liquid state at an appropriate temperature to remove water and proceed with the reaction. Alternatively, the reaction can be carried out by distilling the polycondensable monomer together with the organic solvent while distilling out of the reaction system. Furthermore, the produced water or polycondensable monomer is distilled out of the reaction system together with the organic solvent, and the water or polycondensation monomer is the same as or lower than the water or polycondensable monomer dissolved in the distilled organic solvent. It is also possible to react while charging an organic solvent having a condensable monomer into the reaction system.
As a preferable example of the embodiment, an example using bisphenol A ethylene oxide adduct and dimethyl terephthalate as a polycondensable monomer and butyl acetate as an organic solvent will be described below.
反応器に、酢酸ブチル及び所定量のビスフェノールAエチレンオキサイド付加物とテレフタル酸ジメチルと所定量の触媒を装入し、反応器を加熱し、生成した水を留出させながら反応を進める。反応器には、水分離器(例えば、Dean Stark trap)を備え、酢酸ブチルの溶解度以上の水を水分離器で分離して系外に除去し、溶解度分の水を含んだ酢酸ブチルは、反応系に戻す。この段階でビスフェノールAエチレンオキサイド付加物とテレフタル酸ジメチルがオリゴマー化する。この段階での重量平均分子量は、500〜1,000であり、重量平均分子量が5,000程度までになっていてもよい。この間の反応時間はおよそ0.5時間から数時間である。このオリゴマー化の反応は、あらかじめ別の反応器で、無溶媒、無触媒、減圧下で行っていてもよいし、無触媒、常圧で行ってもよい。また、オリゴマー化を行わなくてもよい。このまま酢酸ブチルの留出温度で、反応が進むにつれて生成する水を除去し、水で飽和した酢酸ブチルを反応系に戻しながら反応を続けもよいが、数時間反応すると、単量体の種類にもよるが、重量平均分子量15,000〜50,000のものが得られる。さらに高分子量のポリマーを得るには、原料中の水がほぼ留出した後、水分離器をはずし、モレキュラーシーブ等の乾燥剤を充填した管を取り付け、留出する酢酸ブチルがこの管を通って還流するようにするか、留出した酢酸ブチルを、乾燥剤を入れた別の反応器で処理して反応器に戻すようにするか、又は新たな水分含量の低い酢酸ブチルを反応器に装入する。反応終了後、所望の高分子組成物を得る。 The reactor is charged with butyl acetate, a predetermined amount of bisphenol A ethylene oxide adduct, dimethyl terephthalate and a predetermined amount of catalyst, and the reactor is heated to proceed the reaction while distilling the produced water. The reactor is equipped with a water separator (for example, Dean Stark trap). Water having a solubility higher than that of butyl acetate is separated by the water separator and removed from the system. Return to reaction system. At this stage, the bisphenol A ethylene oxide adduct and dimethyl terephthalate are oligomerized. The weight average molecular weight at this stage is 500 to 1,000, and the weight average molecular weight may be up to about 5,000. The reaction time during this period is approximately 0.5 to several hours. This oligomerization reaction may be carried out in advance in a separate reactor without solvent, without catalyst, under reduced pressure, or without catalyst and at normal pressure. Moreover, it is not necessary to perform oligomerization. The water generated as the reaction proceeds may be removed at the butyl acetate distillation temperature, and the reaction may be continued while returning butyl acetate saturated with water to the reaction system. However, those having a weight average molecular weight of 15,000 to 50,000 are obtained. In order to obtain a higher molecular weight polymer, after the water in the raw material has almost distilled off, remove the water separator, attach a tube filled with a desiccant such as molecular sieve, and distillate butyl acetate passes through this tube. Or distilled butyl acetate is treated in a separate reactor containing a desiccant and returned to the reactor, or fresh low butyl acetate is added to the reactor. Insert. After completion of the reaction, a desired polymer composition is obtained.
本発明の方法により得られる重縮合樹脂の重量平均分子量は、有機溶剤の種類、触媒の種類及び量、反応温度、反応時間、共沸により留出した処理方法等を変えることにより、種々のものが得られるが、500〜500,000である。本発明の方法によれば、反応条件を適宜選択することにより、高分子量(重量平均分子量(Mw):4,000〜500,000)を有するポリエステルを容易に生成することができる。
本発明の樹脂粒子分散液の製造方法における好ましい重縮合温度は、省エネルギー性、及びポリマーの生成速度及び生成したポリマーの熱分解速度を考慮して、低いほうが望ましいが、好ましくは60〜150℃であり、より好ましくは、80〜130℃である。重縮合温度が150℃以下であると、必要とするエネルギーが過大とならず、高熱により樹脂の分解が起きないため分子量がこれ以上伸びない頭打ち現象が起こらず好ましい。また、60℃以上であると反応性が良好で所望の分子量の重縮合樹脂が得られるため好ましい。
さらにまた、重縮合反応は、常圧下に使用する有機溶剤の留出温度で行っても良い。反応温度を好ましい範囲にするために高沸点の重縮合性樹脂を用いる場合には、減圧下で行ってもよいし、低沸点の重縮合性樹脂を用いる場合には、加圧下で行ってもよい。
The weight average molecular weight of the polycondensation resin obtained by the method of the present invention varies depending on the type of organic solvent, the type and amount of the catalyst, the reaction temperature, the reaction time, the treatment method distilled by azeotropic distillation, etc. Of 500 to 500,000. According to the method of the present invention, a polyester having a high molecular weight (weight average molecular weight (Mw): 4,000 to 500,000) can be easily produced by appropriately selecting reaction conditions.
The preferable polycondensation temperature in the method for producing the resin particle dispersion of the present invention is preferably low in consideration of energy saving, the production rate of the polymer and the thermal decomposition rate of the produced polymer, but preferably 60 to 150 ° C. Yes, more preferably 80 to 130 ° C. When the polycondensation temperature is 150 ° C. or lower, the required energy does not become excessive, and the resin does not decompose due to high heat, so that a peaking phenomenon in which the molecular weight does not increase any more does not occur. Moreover, since the reactivity is favorable and the polycondensation resin of desired molecular weight is obtained as it is 60 degreeC or more, it is preferable.
Furthermore, the polycondensation reaction may be carried out at the distillation temperature of the organic solvent used under normal pressure. When using a high-boiling polycondensable resin in order to bring the reaction temperature into a preferred range, it may be carried out under reduced pressure, and when using a low-boiling polycondensable resin, it may be carried out under pressure. Good.
<重縮合触媒>
本発明の重縮合工程においては、重縮合触媒を用いると、反応速度を上げることができる。
本発明における重縮合性単量体の重縮合においては、必要により既知の重縮合触媒を予め重縮合性単量体中に配合させることもできる。また、重縮合性単量体を150℃以下または100℃以下の低温で重縮合するためには、通常、重縮合触媒が用いられ、低温で触媒活性を有する重縮合触媒としては、酸系触媒、希土類含有触媒、又は加水分解酵素なども併用することができる。
<Polycondensation catalyst>
In the polycondensation step of the present invention, the reaction rate can be increased by using a polycondensation catalyst.
In the polycondensation of the polycondensable monomer in the present invention, a known polycondensation catalyst can be blended in the polycondensable monomer in advance if necessary. In addition, in order to polycondense the polycondensable monomer at a low temperature of 150 ° C. or lower or 100 ° C. or lower, a polycondensation catalyst is usually used. In addition, a rare earth-containing catalyst or a hydrolase can be used in combination.
酸系触媒としては、ブレンステッド酸のような酸性を示すものが好ましく、具体的には、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、しょうのう(カンファー)スルホン酸等のスルホン酸、これらのNa塩が挙げられる。
さらにまた、界面活性効果を有する酸を用いても良い。界面活性効果を有する酸とは、疎水基と親水基とからなる化学構造を有し、少なくとも親水基の一部がプロトンからなる酸の構造を有するものである。
界面活性効果を有する酸としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、イソプロピルベンゼンスルホン酸、しょうのうスルホン酸、などのアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルスルホン酸、アルキルジスルホン酸、アルキルフェノールスルホン酸、アルキルナフタリンスルホン酸、アルキルテトラリンスルホン酸、アルキルアリルスルホン酸、石油スルホン酸、アルキルベンゾイミダゾールスルホン酸、高級アルコールエーテルスルホン酸、アルキルジフェニルスルホン酸、モノブチルフェニルフェノール硫酸、ジブチルフェニルフェノール硫酸、ドデシル硫酸などの高級脂肪酸硫酸エステル、高級アルコール硫酸エステル、高級アルコールエーテル硫酸エステル、高級脂肪酸アミドアルキロール硫酸エステル、高級脂肪酸アミドアルキル化硫酸エステル、ナフテニルアルコール硫酸、硫酸化脂肪、スルホ琥珀酸エステル、各種脂肪酸、スルホン化高級脂肪酸、高級アルキルリン酸エステル、樹脂酸、樹脂酸アルコール硫酸、ナフテン酸、パラトルエンスルホン酸及びこれらすべての塩化合物などが挙げられ、必要に応じて複数を組み合わせてもよい。
As the acid catalyst, those showing acidity such as Bronsted acid are preferable. Specifically, sulfonic acids such as toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, camphor sulfonic acid, and Na salts thereof are used. Can be mentioned.
Furthermore, an acid having a surface active effect may be used. The acid having a surface-active effect has a chemical structure composed of a hydrophobic group and a hydrophilic group, and has an acid structure in which at least a part of the hydrophilic group is composed of protons.
Examples of the acid having a surface active effect include alkylbenzene sulfonic acid such as dodecylbenzene sulfonic acid, isopropyl benzene sulfonic acid, and camphor sulfonic acid, alkyl sulfonic acid, alkyl disulfonic acid, alkyl phenol sulfonic acid, alkyl naphthalene sulfonic acid, Higher fatty acid sulfates such as alkyl tetralin sulfonic acid, alkyl allyl sulfonic acid, petroleum sulfonic acid, alkyl benzimidazole sulfonic acid, higher alcohol ether sulfonic acid, alkyl diphenyl sulfonic acid, monobutylphenyl phenol sulfuric acid, dibutyl phenyl phenol sulfuric acid, dodecyl sulfuric acid , Higher alcohol sulfate, higher alcohol ether sulfate, higher fatty acid amide alkylol sulfate, higher fatty acid amide alcohol Sulfated sulfate ester, naphthenyl alcohol sulfate, sulfated fat, sulfosuccinate ester, various fatty acids, sulfonated higher fatty acid, higher alkyl phosphate ester, resin acid, resin acid alcohol sulfate, naphthenic acid, p-toluenesulfonic acid and these Examples include all salt compounds, and a plurality of them may be combined as necessary.
希土類含有触媒としては、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタノイド元素としてランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)などを含むものが有効であり、特にアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、又はトリフラート構造を有するものなどが有効である。
希土類含有触媒としては、スカンジウムトリフラート、イットリウムトリフラート、及び、ランタノイドトリフラートなどのトリフラート構造を有するものが好ましい。ランタノイドトリフラートについては、有機合成化学協会誌、第53巻第5号、p44−54)に詳述されている。前記トリフラートとしては、構造式では、X(OSO2CF3)3が例示できる。ここでXは、希土類元素であり、これらの中でも、前記Xがスカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、イッテルビウム(Yb)、サマリウム(Sm)などであることがさらに好ましい。
As the rare earth-containing catalyst, scandium (Sc), yttrium (Y), as the lanthanoid element, lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), lutetium (Lu), and the like are effective, especially alkylbenzenesulfone Acid salts, alkyl sulfate esters, or those having a triflate structure are effective.
As the rare earth-containing catalyst, those having a triflate structure such as scandium triflate, yttrium triflate, and lanthanoid triflate are preferable. The lanthanoid triflate is described in detail in Journal of Synthetic Organic Chemistry, Vol. 53, No. 5, p44-54). An example of the triflate is X (OSO 2 CF 3 ) 3 in the structural formula. Here, X is a rare earth element, and among these, X is more preferably scandium (Sc), yttrium (Y), ytterbium (Yb), samarium (Sm), or the like.
併用する加水分解酵素としては、エステル合成反応を触媒するものであれば特に制限はない。加水分解酵素としては、例えば、カルボキシエステラーゼ、リパーゼ、ホスホリパーゼ、アセチルエステラーゼ、ペクチンエステラーゼ、コレステロールエステラーゼ、タンナーゼ、モノアシルグリセロールリパーゼ、ラクトナーゼ、リポプロテインリパーゼ等のEC(酵素番号)3.1群(丸尾・田宮監修「酵素ハンドブック」朝倉書店(1982)等参照)に分類されるエステラーゼ、グルコシダーゼ、ガラクトシダーゼ、グルクロニダーゼ、キシロシダーゼ等のグリコシル化合物に作用するEC3.2群に分類される加水分解酵素、エポキシドヒドラーゼ等のEC3.3群に分類される加水分解酵素、アミノペプチダーゼ、キモトリプシン、トリプシン、プラスミン、ズブチリシン等のペプチド結合に作用するEC3.4群に分類される加水分解酵素、フロレチンヒドラーゼ等のEC3.7群に分類される加水分解酵素等を挙げることができる。 The hydrolase used in combination is not particularly limited as long as it catalyzes an ester synthesis reaction. Examples of the hydrolase include EC (enzyme number) 3.1 group (Maruo, Lipoprotein lipase, etc.) such as carboxyesterase, lipase, phospholipase, acetylesterase, pectinesterase, cholesterol esterase, tannase, monoacylglycerol lipase, lactonase and lipoprotein lipase. Hydrolase, epoxide hydrase, etc. classified into EC 3.2 group that acts on glycosyl compounds such as esterase, glucosidase, galactosidase, glucuronidase, xylosidase, etc. classified in “Enzyme Handbook” supervised by Tamiya (1982). It is classified into EC3.4 group that acts on peptide bonds such as hydrolase, aminopeptidase, chymotrypsin, trypsin, plasmin, subtilisin etc. Hydrolase, mention may be made of hydrolytic enzymes such as classified into EC3.7 group such as furo retinoic hydrolase.
これらエステラーゼのうち、グリセロールエステルを加水分解し脂肪酸を遊離する酵素を特にリパーゼと呼ぶが、リパーゼは有機溶媒中での安定性が高く、収率良くエステル合成反応を触媒し、さらに安価に入手できることなどの利点がある。したがって、本発明のポリエステルの製造方法においても、収率やコストの面からリパーゼを用いることが好ましい。 Among these esterases, the enzyme that hydrolyzes glycerol esters and liberates fatty acids is called lipase, but lipase has high stability in organic solvents, catalyzes ester synthesis reaction in high yield, and can be obtained at a low price. There are advantages such as. Therefore, also in the manufacturing method of polyester of this invention, it is preferable to use a lipase from the surface of a yield or cost.
リパーゼには種々の起源のものを使用できるが、好ましいものとして、シュードモナス(Pseudomonas)属、アルカリゲネス(Alcaligenes)属、アクロモバクター(Achromobacter)属、カンジダ(Candida)属、アスペルギルス(Aspergillus)属、リゾプス(Rhizopus)属、ムコール(Mucor)属等の微生物から得られるリパーゼ、植物種子から得られるリパーゼ、動物組織から得られるリパーゼ、さらに、パンクレアチン、ステアプシン等を挙げることができる。このうち、シュードモナス属、カンジダ属、アスペルギルス属の微生物由来のリパーゼを用いることが好ましい。 Lipases of various origins can be used, but preferred are Pseudomonas genus, Alcaligenes genus, Achromobacter genus, Candida genus, Aspergillus genus, Rhizopus Examples include lipases obtained from microorganisms such as (Rhizopus) genus and Mucor genus, lipases obtained from plant seeds, lipases obtained from animal tissues, pancreatin, steapsin and the like. Among these, it is preferable to use lipases derived from microorganisms of the genus Pseudomonas, Candida, and Aspergillus.
これら重縮合触媒は、単独でも、複数を組み合わせて使用してもよい。さらにこれらの触媒は必要により回収再生する事も可能である。 These polycondensation catalysts may be used alone or in combination. Furthermore, these catalysts can be recovered and regenerated if necessary.
<分散工程>
本発明の樹脂粒子分散液の製造方法は、水系媒体中に前記重縮合樹脂含有物を分散し樹脂粒子分散液を得る分散工程を含む。
また、分散工程では、分散効率の上昇や樹脂粒子分散液の安定性の向上のため、界面活性剤等を添加し、乳化分散を行うことが好ましい。
有機溶剤溶液中で重縮合した重縮合樹脂を、水系媒体中に分散、粒子化することにより得るこれら水系媒体中での粒子の重合方法としては懸抱重合法、溶解懸濁法、ミニエマルジョン法、マイクロエマルジョン法、多段膨潤法やシード重合を含む乳化重合法などの通常の水系媒体中での重合形態を利用することが可能である。またこの場合、上記に示した様に重縮合反応、特に最終分子量や重合速度が粒子の最終径に依存する事から最も好ましい粒子形態としてのメジアン径1μm以下を達成し、しかも効率的な製造を達成することが可能な方法としては溶解懸濁法による粒子調性で、その後脱溶剤を行うのが最も望ましい。また、重縮合樹脂含有物を水系媒体中に投入して分散しても、水系媒体を重縮合樹脂含有物中に投入していき、転層を経ながら分散してもよい。
さらに本発明の樹脂粒子分散液の製造方法における好ましい乳化温度は、省エネルギー性、ポリマーの生成速度及び生成したポリマーの熱分解速度を考慮して、低いほうが望ましいが、好ましくは40〜150℃であり、より好ましくは80〜130℃である。乳化温度が150℃以下であると、必要とするエネルギーが過大とならず、高熱により樹脂の分解に起因する分子量の低下が起こらないため好ましい。また、40℃以上であると樹脂粘度が適度であり微粒子化が容易であるため好ましい。
<Dispersing process>
The method for producing a resin particle dispersion of the present invention includes a dispersion step of dispersing the polycondensation resin-containing material in an aqueous medium to obtain a resin particle dispersion.
In the dispersion step, it is preferable to carry out emulsification dispersion by adding a surfactant or the like in order to increase the dispersion efficiency or improve the stability of the resin particle dispersion.
Polymerization of particles in these aqueous media obtained by dispersing and granulating the polycondensation resin polycondensed in an organic solvent solution includes suspension polymerization, dissolution suspension, and miniemulsion. It is possible to use a polymerization form in a normal aqueous medium such as a microemulsion method, a multistage swelling method, or an emulsion polymerization method including seed polymerization. In this case, as shown above, since the polycondensation reaction, particularly the final molecular weight and the polymerization rate depend on the final diameter of the particles, the median diameter of 1 μm or less as the most preferable particle form is achieved, and efficient production is achieved. As a method that can be achieved, it is most desirable to carry out the solvent removal after the particle tonality by the dissolution suspension method. Alternatively, the polycondensation resin-containing material may be introduced and dispersed in the aqueous medium, or the aqueous medium may be introduced into the polycondensation resin-containing material and dispersed while passing through the phase change.
Furthermore, the preferable emulsification temperature in the method for producing the resin particle dispersion of the present invention is preferably lower in consideration of energy saving, polymer production rate and thermal decomposition rate of the produced polymer, but preferably 40 to 150 ° C. More preferably, it is 80-130 degreeC. It is preferable that the emulsification temperature is 150 ° C. or lower because the required energy does not become excessive and the molecular weight is not lowered due to decomposition of the resin due to high heat. Moreover, it is preferable for the temperature to be 40 ° C. or higher because the resin viscosity is moderate and the formation of fine particles is easy.
前記分散工程においては、少なくとも有機溶媒の一部を除去する工程、及び、樹脂粒子を形成する工程を含むことが好ましい。
例えば、重縮合樹脂含有物を乳化後、有機溶剤の一部を除去することにより粒子として固形化するのが好ましい。固形化の具体的方法としては、重縮合樹脂含有物を水系媒体中に乳化分散した後、溶液を撹拌しながら空気、あるいは窒素等の不活性ガスを送り込みながら、気液界面での有機溶剤の乾燥を行う方法(廃風乾燥法)、又は、減圧下に保持し必要に応じて不活性ガスをバブリングしながら乾燥を行う方法(減圧トッピング法)、更には、重縮合樹脂含有物を水系媒体中に乳化分散した乳化分散液若しくは重縮合樹脂含有物の乳化液を細孔からシャワー状に放出し例えば皿状の受けに落としこれを繰り返しながら乾燥させる方法(シャワー式脱溶剤法)などがある。使用する有機溶剤の蒸発速度、水への溶解度などからこれら方式を適時選択、あるいは組み合わせて脱溶剤を行うのが好ましい。
The dispersing step preferably includes a step of removing at least part of the organic solvent and a step of forming resin particles.
For example, it is preferable to solidify as particles by removing part of the organic solvent after emulsifying the polycondensation resin-containing material. As a specific method of solidification, after the polycondensation resin-containing material is emulsified and dispersed in an aqueous medium, while stirring the solution, an inert gas such as air or nitrogen is fed into the organic solvent at the gas-liquid interface. A method of drying (waste wind drying method), a method of drying while holding under a reduced pressure and bubbling an inert gas as necessary (a reduced pressure topping method), and further a polycondensation resin-containing material in an aqueous medium There is a method in which an emulsified dispersion or emulsified dispersion of a polycondensation resin-containing material is discharged from the pores in a shower-like manner and dropped into a dish-shaped receiver (for example, a shower-type desolvent method). . It is preferable to remove the solvent by selecting or combining these methods as appropriate based on the evaporation rate of the organic solvent to be used, solubility in water, and the like.
(静電荷像現像トナー及びその製造方法)
本発明の静電荷像現像トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)の製造方法は、少なくとも樹脂粒子分散液を含む分散液中で該樹脂粒子を凝集して凝集粒子を得る工程(以下、「凝集工程」ともいう。)、及び、該凝集粒子を加熱して融合させる工程(以下、「融合工程」ともいう。)を含む静電荷像現像トナーの製造方法であって、前記樹脂粒子分散液が、本発明の樹脂粒子分散液であることを特徴とする。
本発明の静電荷像現像トナーの製造方法において、少なくとも本発明の樹脂粒子分散液を含む分散液に、必要に応じ、着色剤粒子を含む粒子(着色剤が前記重縮合工程等において樹脂中に予め添加されている場合は、それ自体が着色粒子)や離型剤粒子、他の樹脂粒子、又は、それらの分散液等添加してもよい。本発明の静電荷像現像トナーの製造方法は、前記分散液中の該樹脂粒子及びその他の添加した粒子を凝集(会合)させる既知の凝集法を用いて凝集(会合)させることにより、トナー粒子径及び粒径分布を調整する事が可能である。好適には、乳化重合凝集法におけるトナー粒子の調整が用いられる。詳細には、本発明の樹脂粒子分散液を、着色剤粒子分散液及び離型剤粒子分散液等と混合し、さらに凝集剤を添加しヘテロ凝集を生じさせることによりトナー径の凝集粒子を形成し、その後、樹脂粒子のガラス転移点以上、又は、融点以上の温度に加熱して前記凝集粒子を融合・合一し、洗浄、乾燥することにより得られる。この製法は加熱温度条件を選択することでトナー形状を不定形から球形まで制御できる。
(Electrostatic image developing toner and method for producing the same)
The method for producing an electrostatic charge image developing toner (hereinafter also simply referred to as “toner”) of the present invention includes a step of aggregating the resin particles in a dispersion containing at least a resin particle dispersion to obtain aggregated particles (hereinafter referred to as “a toner”). A method for producing an electrostatic charge image developing toner comprising a step of heating and fusing the agglomerated particles (hereinafter also referred to as a “fusing step”), wherein the resin particle dispersion The liquid is the resin particle dispersion of the present invention.
In the method for producing an electrostatic image developing toner of the present invention, the dispersion containing at least the resin particle dispersion of the present invention, if necessary, particles containing colorant particles (the colorant is contained in the resin in the polycondensation step or the like). When added in advance, the particles themselves may be added), release agent particles, other resin particles, or dispersions thereof. The method for producing an electrostatic charge image developing toner according to the present invention comprises agglomerating (associating) toner particles by using a known aggregating method that agglomerates (associates) the resin particles and other added particles in the dispersion. It is possible to adjust the diameter and particle size distribution. Preferably, toner particle adjustment in an emulsion polymerization aggregation method is used. Specifically, the resin particle dispersion of the present invention is mixed with a colorant particle dispersion, a release agent particle dispersion, etc., and an aggregating agent is added to form heteroaggregation to form aggregated particles having a toner diameter. Then, it is obtained by heating to a temperature above the glass transition point of the resin particles or above the melting point to fuse and coalesce the aggregated particles, and wash and dry. In this manufacturing method, the toner shape can be controlled from an indeterminate shape to a spherical shape by selecting a heating temperature condition.
本発明の前記凝集工程においては、本発明の樹脂粒子分散液以外の樹脂粒子分散液と本発明の樹脂粒子分散液を混合し、凝集以降の工程を実施することも可能である。その際、本発明の樹脂粒子分散液を予め凝集し第一の凝集粒子形成後、さらに本発明の樹脂粒子分散液または別の樹脂粒子分散液を添加し第一の粒子表面に第二のシェル層を形成する等、粒子を多層化することも可能である。また、当然前記の一例と逆の順序で多層粒子を作製することも可能である。
また、例えば、凝集工程において、本発明の重縮合樹脂を含む樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液を予め凝集し、第一の凝集粒子形成後、さらに本発明の重縮合樹脂を含む樹脂粒子分散液又は別の樹脂粒子分散液を添加して第一の粒子表面に第二のシェル層を形成する事も可能である。この例示においては着色剤分散液を別に調整しているが当然、本発明における重縮合樹脂粒子に予め着色剤が配合されても良い。
In the agglomeration step of the present invention, the resin particle dispersion other than the resin particle dispersion of the present invention and the resin particle dispersion of the present invention can be mixed to carry out the steps after the aggregation. At that time, after the resin particle dispersion of the present invention is aggregated in advance and the first aggregated particles are formed, the resin particle dispersion of the present invention or another resin particle dispersion is further added to form a second shell on the surface of the first particles. It is also possible to make the particles multi-layered, such as forming a layer. Of course, it is also possible to produce multilayer particles in the reverse order of the above example.
Further, for example, in the aggregation step, the resin particle dispersion containing the polycondensation resin of the present invention and the colorant particle dispersion are aggregated in advance, and after forming the first aggregated particles, the resin particles further containing the polycondensation resin of the present invention It is also possible to add a dispersion or another resin particle dispersion to form a second shell layer on the surface of the first particles. In this illustration, the colorant dispersion is separately adjusted, but naturally, the colorant may be blended in advance with the polycondensation resin particles in the present invention.
凝集剤としては、界面活性剤のほか、無機塩、2価以上の金属塩を好適に用いることができる。特に、金属塩を用いる場合、凝集性制御およびトナー帯電性などの特性において好ましい。凝集に用いる金属塩化合物としては、一般の無機金属化合物又はその重合体を樹脂粒子分散液中に溶解して得られるが、無機金属塩を構成する金属元素は周期律表(長周期律表)における2A、3A、4A、5A、6A、7A、8、1B、2B、3B族に属する2価以上の電荷を有するものであり、樹脂粒子の凝集系においてイオンの形で溶解するものであればよい。好ましい無機金属塩を具体的に挙げると、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体などである。その中でも特に、アルミニウム塩及びその重合体が好適である。一般的に、よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価以上であることが好ましく、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方がより適している。 As a flocculant, besides a surfactant, an inorganic salt or a divalent or higher metal salt can be suitably used. In particular, when a metal salt is used, it is preferable in characteristics such as aggregation control and toner chargeability. The metal salt compound used for aggregation is obtained by dissolving a general inorganic metal compound or a polymer thereof in a resin particle dispersion, but the metal elements constituting the inorganic metal salt are a periodic table (long period table). 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, 8, 1B, 2B, and 3B, and those having a valence of 2 or more and soluble in the form of ions in the resin particle aggregation system. Good. Specific examples of preferred inorganic metal salts include metal salts such as calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, aluminum chloride, aluminum sulfate, and polyaluminum chloride, polyaluminum hydroxide, calcium polysulfide. And inorganic metal salt polymers. Among these, an aluminum salt and a polymer thereof are particularly preferable. In general, in order to obtain a sharper particle size distribution, it is preferable that the valence of the inorganic metal salt is bivalent rather than monovalent, and trivalent or more valent than bivalent. A type of inorganic metal salt polymer is more suitable.
また、本発明の樹脂粒子分散液以外も、他の重縮合樹脂粒子分散液や、従来から知られる乳化重合などを用いて作製された付加重合樹脂粒子分散液を合わせて用いることができる。本発明で用いることのできる付加重合樹脂粒子分散液中の樹脂粒子のメジアン径は、0.02μm以上2.0μm以下であることが好ましい。付加重合樹脂としては、前述した付加重合性単量体を重合したものが好ましい。 In addition to the resin particle dispersion of the present invention, other polycondensation resin particle dispersions and addition polymerization resin particle dispersions prepared using conventionally known emulsion polymerization and the like can be used together. The median diameter of the resin particles in the addition polymerization resin particle dispersion that can be used in the present invention is preferably 0.02 μm or more and 2.0 μm or less. As addition polymerization resin, what superposed | polymerized the addition polymerizable monomer mentioned above is preferable.
本発明において、前述の重合により得られた着色剤含有重合体粒子の凝集法としては、特に限定されるものではなく、従来より静電荷像現像トナーの乳化重合凝集法において用いられている凝集法、例えば、昇温、pH変化、塩添加等によってエマルジョンの安定性を低減化させてディスパーザー等で撹拌する方法等が用いられる。
更に、凝集処理後、粒子表面からの着色剤の滲出を抑える等の目的で、熱処理を施す等により粒子表面を架橋してもよい。なお、用いた界面活性剤等は、必要に応じて、水洗浄、酸洗浄、或いはアルカリ洗浄等によって除去してもよい。
In the present invention, the aggregating method of the colorant-containing polymer particles obtained by the above-described polymerization is not particularly limited, and the aggregating method conventionally used in the emulsion polymerization aggregating method of electrostatic image developing toner. For example, a method of reducing the stability of the emulsion by elevating temperature, changing pH, adding salt, etc., and stirring with a disperser or the like is used.
Further, after the agglomeration treatment, the particle surface may be cross-linked by heat treatment or the like for the purpose of suppressing colorant exudation from the particle surface. In addition, you may remove the used surfactant etc. by water washing | cleaning, acid washing | cleaning, or alkali washing | cleaning as needed.
なお、本発明の静電荷像現像トナーの製造方法には、必要に応じて、この種トナーに用いられる帯電制御剤を用いてもよく、その場合、帯電制御剤の添加は、前記単量体微粒子エマルジョンの製造開始時、或いは重合開始時、又は、前記重合体粒子の凝集開始時等に、水性分散液等として添加することができる。また、帯電制御剤の添加量としては、単量体又は重合体100重量部に対して好ましくは1〜25重量部、更に好ましくは5〜15重量部である。
その帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、4級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン系樹脂等の正荷電性帯電制御剤、又は、クロム、コバルト、アルミニウム、鉄等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸若しくはアキルサリチル酸やベンジル酸等のヒドロキシカルボン酸のクロム、亜鉛、アルミニウム等の金属塩や金属錯体、アミド化合物、フェノール化合物、ナフトール化合物、フェノールアミド化合物等の負荷電性帯電制御剤等、公知のものを用いることができる。
In addition, in the method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention, a charge control agent used for this type of toner may be used, if necessary. It can be added as an aqueous dispersion or the like at the start of production of the fine particle emulsion, at the start of polymerization, or at the start of aggregation of the polymer particles. The amount of the charge control agent added is preferably 1 to 25 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer or polymer.
As the charge control agent, for example, nigrosine dye, quaternary ammonium salt compound, triphenylmethane compound, imidazole compound, positive charge control agent such as polyamine resin, or chromium, cobalt, aluminum, Loads of metal-containing azo dyes such as iron, metal salts and metal complexes of hydroxycarboxylic acid such as salicylic acid or acrylsalicylic acid and benzylic acid, chromium, zinc and aluminum, amide compounds, phenolic compounds, naphtholic compounds and phenolamide compounds Known materials such as an electric charge control agent can be used.
また、本発明の静電荷像現像トナーの製造方法には、必要に応じて、この種トナーに用いられる離型剤としてのワックス類が用いられてもよく、その場合、離型剤の添加は、前記単量体微粒子エマルジョンの製造開始時、或いは重合開始時、又は、前記重合体微粒子の凝集開始時等に、水性分散液等として添加することができる。また、離型剤の添加量としては、単量体又は重合体100重量部に対して好ましくは1〜25重量部、更に好ましくは5〜15重量部である。
その離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ワックス、パラフィン系ワックス、水添ヒマシ油、カルナバワックス、ライスワックス等の植物系ワックス、ステアリン酸エステル、ベヘン酸エステル、モンタン酸エステル等の高級脂肪酸エステル系ワックス、アルキル変性シリコーン、ステアリン酸等の高級脂肪酸、ステアリルアルコール等の高級アルコール、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド、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等、公知のものを用いることができる。
更に、本発明の静電荷像現像トナーの製造方法には、必要に応じてこの種のトナーに用いられる酸化防止剤、紫外線吸収剤等の公知の各種内添剤が用いられてもよい。
本発明の静電荷像現像トナーの製造方法により得られるトナーは、1〜10μm程度の平均粒子径を有し、また、その粒子中に、結着剤用重合体100重量部に対して、好ましくは0.1〜50重量部、更に好ましくは0.5〜40重量部、特に好ましくは1〜25重量部の着色剤を含有する。
Further, in the method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention, if necessary, waxes as a release agent used for this kind of toner may be used. It can be added as an aqueous dispersion or the like at the start of production of the monomer fine particle emulsion, at the start of polymerization, or at the start of aggregation of the polymer fine particles. Further, the addition amount of the release agent is preferably 1 to 25 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer or polymer.
As the release agent, for example, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin wax such as ethylene-propylene copolymer, paraffin wax, hydrogenated castor oil, carnauba wax, rice wax and other plant wax, stearin Higher fatty acid ester waxes such as acid esters, behenic acid esters and montanic acid esters, higher fatty acids such as alkyl-modified silicone and stearic acid, higher alcohols such as stearyl alcohol, higher fatty acid amides such as oleic acid amide and stearic acid amide, di A well-known thing, such as a ketone which has long-chain alkyl groups, such as a stearyl ketone, can be used.
Furthermore, in the method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention, various known internal additives such as antioxidants and ultraviolet absorbers used for this type of toner may be used as necessary.
The toner obtained by the method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention has an average particle diameter of about 1 to 10 μm, and is preferably contained in the particles with respect to 100 parts by weight of the binder polymer. Contains 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 0.5 to 40 parts by weight, particularly preferably 1 to 25 parts by weight of a colorant.
<着色剤>
本発明に用いることができる着色剤としては、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、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、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレート、チタンブラックなどの種々の顔料や、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料などを1種単独で又は2種以上を併せて使用することができる。
前記着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料(C.I.No.50415B)、アニリンブルー(C.I.No.50405)、カルコオイルブルー(C.I.No.azoic Blue3)、クロムイエロー(C.I.No.14090)、ウルトラマリンブルー(C.I.No.77103)、デュポンオイルレッド(C.I.No.26105)、キノリンイエロー(C.I.No.47005)、メチレンブルークロライド(C.I.No.52015)、フタロシアニンブルー(C.I.No.74160)、マラカイトグリーンオクサレート(C.I.No.42000)、ランプブラック(C.I.No.77266)、ローズベンガル(C.I.No.45435)、これらの混合物などを用いることができる。
着色剤の使用量は、トナー100重量部に対して0.1〜20重量部であることが好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。
<Colorant>
Examples of the colorant that can be used in the present invention include carbon black, chrome yellow, hansa yellow, benzidine yellow, sren yellow, quinoline yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, watch young red, permanent red, brilliantamine 3B. , Brilliantamine 6B, dapon oil red, pyrazolone red, risor red, rhodamine B rake, lake red C, rose bengal, aniline blue, ultramarine blue, calco oil blue, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, malachite green oxare Various pigments such as rate, titanium black, acridine, xanthene, azo, benzoquinone, azine , Anthraquinone, thioindico, dioxazine, thiazine, azomethine, indico, thioindico, phthalocyanine, aniline black, polymethine, triphenylmethane, diphenylmethane, thiazine, thiazole, xanthene, etc. Various dyes can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant include carbon black, nigrosine dye (CINo.50415B), aniline blue (CINo.50405), calco oil blue (CINo.azoic Blue3), chrome yellow (CINo.14090), ultramarine blue (CINo. .77103), DuPont Oil Red (CINo.26105), Quinoline Yellow (CINo.47005), Methylene Blue Chloride (CINo.52015), Phthalocyanine Blue (CINo.74160), Malachite Green Oxalate (CINo.42000), Lamp Black ( CI No. 77266), Rose Bengal (CI No. 45435), a mixture thereof, and the like can be used.
The amount of the colorant used is preferably 0.1 to 20 parts by weight and more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.
これらの分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用することができ、なんら制限されるものではない。また、これらの着色剤粒子は、その他の微粒子成分と共に混合溶媒中に一度に添加してもよいし、分割して多段回で添加してもよい。 As these dispersion methods, any method such as a general dispersion method such as a rotary shear type homogenizer, a ball mill having media, a sand mill, or a dyno mill can be used, and is not limited at all. Further, these colorant particles may be added to the mixed solvent at the same time as other fine particle components, or may be divided and added in multiple stages.
本発明の静電荷像現像トナーは、必要に応じ磁性体、特性改良剤を含有してもよい。
前記磁性体としては、フェライト、マグネタイトを始めとする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属若しくは合金またはこれらの元素を含む化合物、あるいは強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫などのマンガンと銅とを含むホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、または二酸化クロム、その他を挙げることができる。例えば黒色のトナーを得る場合においては、それ自身黒色であり着色剤としての機能をも発揮するマグネタイトを特に好ましく用いることができる。またカラートナーを得る場合においては、金属鉄などのように黒みの少ないものが好ましい。またこれらの磁性体のなかには着色剤としての機能をも果たすものがあり、その場合には着色剤として兼用してもよい。これらの磁性体の含有量は、磁性トナーとする場合にはトナー100重量部当り20〜70重量部であることが好ましく、より好ましくは40〜70重量部である。
The electrostatic charge image developing toner of the present invention may contain a magnetic material and a property improving agent as necessary.
As the magnetic material, ferrite, magnetite and other iron, cobalt, nickel and other metals or alloys exhibiting ferromagnetism, compounds containing these elements, or containing no ferromagnetic elements, but by performing an appropriate heat treatment Mention may be made of alloys that exhibit ferromagnetism, such as alloys of the type called Heusler alloys containing manganese and copper, such as manganese-copper-aluminum, manganese-copper-tin, or chromium dioxide. For example, in the case of obtaining a black toner, it is particularly preferable to use magnetite which is black in itself and also functions as a colorant. In the case of obtaining a color toner, a toner having a small blackness such as metallic iron is preferable. Some of these magnetic materials also function as a colorant, and in that case, they may also be used as a colorant. When the magnetic toner is used, the content of these magnetic materials is preferably 20 to 70 parts by weight, more preferably 40 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of the toner.
前記特性改良剤としては、定着性向上剤、その他がある。
定着性向上剤としては、例えばポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステルおよび脂肪酸エステル系ワックス、部分ケン化脂肪酸エステル、高級脂肪酸、高級アルコール、流動または固形のパラフィンワックス、ポリアミド系ワックス、多価アルコールエステル、シリコンワニス、脂肪族フルオロカーボンなどを用いることができる。特に軟化点(環球法JIS K2531)が60〜150℃のワックスが好ましい。
Examples of the property improver include a fixability improver and others.
Examples of fixability improvers include polyolefins, fatty acid metal salts, fatty acid esters and fatty acid ester waxes, partially saponified fatty acid esters, higher fatty acids, higher alcohols, fluid or solid paraffin waxes, polyamide waxes, polyhydric alcohol esters, Silicon varnish, aliphatic fluorocarbon, and the like can be used. In particular, a wax having a softening point (ring and ball method JIS K2531) of 60 to 150 ° C. is preferable.
さらに本発明のトナーは、流動性向上剤等の無機粒子を混合して用いることが好ましい。
本発明に用いることができる無機粒子としては、一次粒子径が5nm〜2μmであり、好ましくは5nm〜500nmである粒子である。またBET法による比表面積は20〜500m2/gであることが好ましい。トナーに混合される割合は0.01〜5重量%であり、好ましくは0.01〜2.0重量%である。このような無機粉末としては例えば、シリカ粉末、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化硅素、窒化硅素などが挙げられるが、シリカ粉末が特に好ましい。
ここでいうシリカ粉末はSi−O−Si結合を有する粉末であり、乾式法および湿式法で製造されたもののいずれも含まれる。また、無水二酸化ケイ素の他、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛などいずれでもよいが、SiO2を85重量%以上含むものが好ましい。
これらシリカ粉末の具体例としては種々の市販のシリカがあるが、表面に疎水性基を有するものが好ましく、例えばAEROSIL R−972、R−974、R−805、R−812(以上アエロジル社製)、タラックス500(タルコ社製)等を挙げることができる。その他シランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコンオイル、側鎖にアミンを有するシリコンオイル等で処理されたシリカ粉末などが使用可能である。
Furthermore, the toner of the present invention is preferably used by mixing inorganic particles such as a fluidity improver.
The inorganic particles that can be used in the present invention are particles having a primary particle diameter of 5 nm to 2 μm, preferably 5 nm to 500 nm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The proportion mixed with the toner is 0.01 to 5% by weight, preferably 0.01 to 2.0% by weight. Examples of such inorganic powder include silica powder, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, Examples thereof include chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride, and silica powder is particularly preferable.
The silica powder here is a powder having a Si—O—Si bond, and includes both those produced by a dry method and a wet method. In addition to anhydrous silicon dioxide, any of aluminum silicate, sodium silicate, potassium silicate, magnesium silicate, zinc silicate and the like may be used, but those containing SiO 2 in an amount of 85% by weight or more are preferable.
Specific examples of these silica powders include various commercially available silicas, but those having a hydrophobic group on the surface are preferable. For example, AEROSIL R-972, R-974, R-805, R-812 (manufactured by Aerosil Co., Ltd.) ), Thalax 500 (manufactured by Tarco) and the like. In addition, silica powder treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, silicon oil, silicon oil having an amine in the side chain, or the like can be used.
前記融合工程を終了した後、任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナー粒子を得ることもできる。洗浄工程は帯電性を考慮すると、イオン交換水で十分に置換洗浄することが好ましい。また、固液分離工程には特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好適である。さらに、乾燥工程も特に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が好ましく用いられる。 After the fusion process is completed, desired toner particles can be obtained through any washing process, solid-liquid separation process, and drying process. In consideration of the charging property, it is preferable that the washing step is sufficiently replaced with ion exchange water. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in a solid-liquid separation process, From the point of productivity, suction filtration, pressure filtration, etc. are suitable. Further, the drying process is not particularly limited, but freeze drying, flash jet drying, fluidized drying, vibration fluidized drying and the like are preferably used from the viewpoint of productivity.
本発明の静電荷像現像トナーの製造方法により得られたトナーの累積体積平均粒径D50は3.0〜9.0μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは3.0〜5.0μmの範囲が適当である。D50が3.0μm以上であると、付着力が適度であり、現像性が良好であり好ましい。また、9.0μm以下であると、画像の解像性に優れるため好ましい。 The cumulative volume average particle diameter D 50 of the toner obtained by the method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention is preferably in the range of 3.0 to 9.0 μm, more preferably 3.0 to 5.0 μm. The range of is appropriate. It is preferable that D 50 is 3.0 μm or more because the adhesive force is appropriate and the developability is good. Moreover, since it is excellent in the resolution of an image as it is 9.0 micrometers or less, it is preferable.
また、得られるトナーの体積平均粒度分布指標GSDvは1.30以下であることが好ましい。GSDvが1.30以下であると解像性に優れ、トナー飛散やカブリ等の画像欠陥が生じにくいため好ましい。 Further, the volume average particle size distribution index GSDv of the obtained toner is preferably 1.30 or less. A GSDv of 1.30 or less is preferable because of excellent resolution and image defects such as toner scattering and fogging hardly occur.
ここで、累積体積平均粒径D50や平均粒度分布指標は、例えばコールターカウンターTAII(日科機社製)、マルチサイザーII(日科機社製)等の測定器で測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積D16v、数D16P、累積50%となる粒径を体積D50v、数D50P、累積84%となる粒径を体積D84v、数D84Pと定義する。これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16V)1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84P/D16P)1/2として算出される。 Here, the cumulative volume average particle size D 50 and the average particle size distribution index are, for example, the particle size distribution measured by a measuring instrument such as Coulter Counter TAII (manufactured by Nikka Kisha Co., Ltd.), Multisizer II (manufactured by Nikka Kisha Co., Ltd.), or the like. The particle size range (channel) divided based on the volume and number are cumulative distributions starting from the small diameter side, and the particle size that is 16% cumulative is the volume D 16v , the number D 16P , and the particle that is 50% cumulative The diameter is defined as a volume D 50v and a number D 50P , and the particle diameter at a cumulative 84% is defined as a volume D 84v and a number D 84P . Using these, the volume average particle size distribution index (GSDv) is calculated as (D 84v / D 16V ) 1/2 and the number average particle size distribution index (GSDp) is calculated as (D 84P / D 16P ) 1/2 .
本発明のトナーの形状係数SF1は、画像形成性の点より100〜140の範囲であることが好ましく、110〜135の範囲であることがより好ましい。本発明の形状係数SF1は、例えば、次のような方法で求められる。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個以上のトナーについて、トナー粒子の絶対最大長、トナー粒子の投影面積を測定し、SF1を下記の式にて求めることができる。 The shape factor SF1 of the toner of the present invention is preferably in the range of 100 to 140, more preferably in the range of 110 to 135, from the viewpoint of image formability. The shape factor SF1 of the present invention is obtained by the following method, for example. First, an optical microscope image of the toner spread on the slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, and the absolute maximum length of toner particles and the projected area of toner particles are measured for 50 or more toners. It can obtain | require by the type | formula of.
これらは、主に顕微鏡画像または走査電子顕微鏡画像を画像解析装置によって解析することによって数値化される。
These are quantified mainly by analyzing a microscope image or a scanning electron microscope image with an image analyzer.
得られたトナーには、流動性付与やクリーニング性向上の目的で通常のトナーと同様に乾燥した後、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機粒子やビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどの樹脂粒子を乾燥状態でせん断をかけながらトナー粒子表面に添加して使用することができる。 The obtained toner is dried in the same manner as a normal toner for the purpose of imparting fluidity and improving cleaning properties, and then inorganic particles such as silica, alumina, titania and calcium carbonate, and resins such as vinyl resins, polyesters and silicones. The particles can be added to the surface of the toner particles while being sheared in a dry state.
また、水系媒体中にてトナー表面に付着せしめる場合、無機粒子の例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど通常トナー表面の外添剤として使うすべてのものをイオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散することにより使用することができる。 In addition, when adhering to the toner surface in an aqueous medium, examples of inorganic particles include silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, tricalcium phosphate, etc. Can be used by dispersing with an ionic surfactant, polymer acid, or polymer base.
(静電荷像現像剤)
本発明の静電荷像現像トナーの製造方法により得られるトナーは、静電荷像現像剤として使用することができる。この現像剤は、この静電荷像現像トナーを含有することの外は特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとることができる。静電荷像現像トナーを、単独で用いると一成分系の静電荷像現像剤として調製され、また、キャリアと組み合わせて用いると二成分系の静電荷像現像剤として調製される。
一成分系現像剤として、現像スリーブ又は帯電部材と摩擦帯電して、帯電トナーを形成して、静電潜像に応じて現像する方法も適用できる。
キャリアとしては、特に限定されないが、通常、鉄粉、フェライト、酸化鉄粉、ニッケル等の磁性体粒子;磁性体粒子を芯材としてその表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂などの樹脂やステアリン酸等のワックスで被覆し、樹脂被覆層を形成させてなる樹脂被覆キャリア;結着樹脂中に磁性体粒子を分散させてなる磁性体分散型キャリア等が挙げられる。中でも、樹脂被覆キャリアは、トナーの帯電性やキャリア全体の抵抗を樹脂被覆層の構成により制御可能となるため特に好ましい。
二成分系の静電荷像現像剤における本発明のトナーとキャリアとの混合割合は、通常、キャリア100重量部に対して、トナー2〜10重量部である。また、現像剤の調製方法は、特に限定されないが、例えば、Vブレンダー等で混合する方法等が挙げられる。
(Electrostatic image developer)
The toner obtained by the method for producing an electrostatic image developing toner of the present invention can be used as an electrostatic image developer. The developer is not particularly limited except that it contains the electrostatic image developing toner, and can have an appropriate component composition depending on the purpose. When the electrostatic image developing toner is used alone, it is prepared as a one-component electrostatic image developer, and when used in combination with a carrier, it is prepared as a two-component electrostatic image developer.
As a one-component developer, a method in which a charged toner is formed by frictional charging with a developing sleeve or a charging member, and development according to an electrostatic latent image can be applied.
The carrier is not particularly limited, but usually, magnetic particles such as iron powder, ferrite, iron oxide powder, nickel, etc .; the magnetic particles as a core material and the surface thereof as a styrene resin, vinyl resin, ethylene resin, rosin Resin-coated carrier formed by coating a resin such as a resin based on polyester, polyester or melamine, or a wax such as stearic acid, and forming a resin coating layer; a magnetic material obtained by dispersing magnetic particles in a binder resin Examples include a distributed carrier. Among them, the resin-coated carrier is particularly preferable because the chargeability of the toner and the resistance of the entire carrier can be controlled by the configuration of the resin coating layer.
The mixing ratio of the toner of the present invention and the carrier in the two-component electrostatic image developer is usually 2 to 10 parts by weight of the toner with respect to 100 parts by weight of the carrier. Moreover, the preparation method of a developing agent is not specifically limited, For example, the method of mixing with a V blender etc. is mentioned.
(画像形成方法)
また、静電荷像現像剤(静電荷像現像トナー)は、通常の静電荷像現像方式(電子写真方式)の画像形成方法に使用することができる。
本発明の画像形成方法は、潜像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、前記潜像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を熱定着する定着工程とを含む画像形成方法であって、前記トナーとして本発明の静電荷像現像トナー、または、前記現像剤として本発明の静電荷像現像剤を用いることを特徴とする。
具体的には、例えば、潜像形成工程、現像工程、転写工程、及び、定着工程を含み、また、必要に応じ、クリーニング工程やリサイクル工程等の工程を含んでいてもよい。
(Image forming method)
Further, the electrostatic image developer (electrostatic image developing toner) can be used in an ordinary electrostatic image developing system (electrophotographic system) image forming method.
The image forming method of the present invention includes a latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the surface of the latent image holding member, and developing the electrostatic latent image formed on the surface of the latent image holding member with a developer containing toner. A developing step for forming a toner image, a transfer step for transferring the toner image formed on the surface of the latent image holding member to the surface of the transfer target, and a fixing for thermally fixing the toner image transferred to the surface of the transfer target. An electrostatic charge image developing toner of the present invention as the toner, or an electrostatic charge image developer of the present invention as the developer.
Specifically, for example, a latent image forming process, a developing process, a transfer process, and a fixing process are included, and a cleaning process, a recycling process, and the like may be included as necessary.
前記各工程は、それ自体一般的な工程であり、例えば、特開昭56−40868号公報、特開昭49−91231号公報等に記載されている。なお、本発明の画像形成方法は、それ自体公知のコピー機、ファクシミリ機等の画像形成装置を用いて実施することができる。
前記潜像形成工程は、静電潜像担体上に静電潜像を形成する工程である。
前記現像工程は、現像剤担体上の現像剤層により前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する工程である。前記現像剤層としては、前記本発明の静電荷像現像トナーを含有する本発明の静電荷像現像剤を含んでいれば特に制限はない。
前記転写工程は、前記トナー画像を転写体上に転写する工程である。
前記定着工程は、前記被転写体表面に転写されたトナー像を熱定着する工程である。
前記クリーニング工程は、静電潜像担持体上に残留する静電荷像現像剤を除去する工程である。
本発明の画像形成方法においては、さらにリサイクル工程をも含む態様が好ましい。前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程において回収した静電荷像現像トナーを現像剤層に移す工程である。このリサイクル工程を含む態様の画像形成方法は、トナーリサイクルシステムタイプのコピー機、ファクシミリ機等の画像形成装置を用いて実施することができる。また、クリーニング工程を省略し、現像と同時にトナーを回収する態様のリサイクルシステムにも適用することができる。
Each of the above steps is a general step per se, and is described in, for example, JP-A-56-40868 and JP-A-49-91231. The image forming method of the present invention can be carried out using an image forming apparatus such as a copier or a facsimile machine known per se.
The latent image forming step is a step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier.
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image with a developer layer on a developer carrier to form a toner image. The developer layer is not particularly limited as long as it contains the electrostatic image developer of the present invention containing the electrostatic image developing toner of the present invention.
The transfer step is a step of transferring the toner image onto a transfer body.
The fixing step is a step of thermally fixing the toner image transferred to the surface of the transfer target.
The cleaning step is a step of removing the electrostatic charge image developer remaining on the electrostatic latent image carrier.
In the image forming method of the present invention, an embodiment that further includes a recycling step is preferable. The recycling step is a step of transferring the electrostatic charge image developing toner collected in the cleaning step to a developer layer. The image forming method including the recycling step can be performed using an image forming apparatus such as a toner recycling system type copying machine or facsimile machine. The present invention can also be applied to a recycling system in which the cleaning process is omitted and toner is collected simultaneously with development.
本発明の画像形成方法としては、上記のような特定のトナーを用いて現像剤を調製し、それを用いて常用の電子写真複写機により静電荷像の形成および現像を行い、得られたトナー像を転写紙上に静電転写した上加熱ローラの温度を一定温度に設定した加熱ローラ定着機により定着して複写画像を形成する。
なお、前記定着機による熱定着の際には、オフセット等を防止するため、通常、前記定着機における定着部材に離型剤が供給される。
また、本発明の画像形成方法は、転写紙上のトナーと加熱ローラとの接触時間が1秒間以内、特に0.5秒間以内であるような高速定着を行う際に特に好ましく用いられる。
In the image forming method of the present invention, a developer is prepared using the specific toner as described above, and an electrostatic image is formed and developed with a conventional electrophotographic copying machine using the developer. The image is electrostatically transferred onto the transfer paper, and is fixed by a heating roller fixing machine in which the temperature of the upper heating roller is set to a constant temperature to form a copy image.
In the heat fixing by the fixing device, a release agent is usually supplied to a fixing member in the fixing device in order to prevent offset and the like.
The image forming method of the present invention is particularly preferably used for high-speed fixing in which the contact time between the toner on the transfer paper and the heating roller is within 1 second, particularly within 0.5 seconds.
以下、本発明の実施例について詳細に説明するがこれらの実施例に本発明が限定されるものではない。例中「部」とあるのは、特にことわりがない限り重量部を表す。
なお、本実施例のトナーは、下記の樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液をそれぞれ調製し、これを所定の割合で混合し撹拌しながら、金属塩の重合体を添加し、イオン的に中和させて凝集粒子を形成する。次いで、無機水酸化物を添加して系内のpHを弱酸性から中性に調整した後、前記樹脂粒子のガラス転移点以上の温度に加熱して融合・合一する。反応終了後、十分な洗浄、固液分離、乾燥の工程を経て所望のトナーを得る。以下、それぞれの調製方法を説明する。
Examples of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” means parts by weight unless otherwise specified.
The toner of this example was prepared by preparing the following resin particle dispersion, colorant particle dispersion, and release agent particle dispersion, respectively, and mixing and stirring them at a predetermined ratio, while polymerizing a metal salt. And are ionically neutralized to form agglomerated particles. Next, an inorganic hydroxide is added to adjust the pH in the system from weakly acidic to neutral, and then the mixture is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition point of the resin particles to fuse and unite. After completion of the reaction, a desired toner is obtained through sufficient washing, solid-liquid separation, and drying processes. Hereinafter, each preparation method is demonstrated.
<融点の測定>
示差走査熱量測定法(DSC)に従い、例えば「DSC−20」(セイコー電子工業社製)によって測定でき、具体的には、試料約10mgを一定の昇温速度(10℃/min)で加熱し、ベースラインと吸熱ピークから融点を求めた。
<Measurement of melting point>
According to the differential scanning calorimetry (DSC), it can be measured by, for example, “DSC-20” (manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.). The melting point was determined from the baseline and endothermic peak.
<重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnの測定>
重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnの値は種々の方法により求めることができ、測定方法の相異によって若干の差異があるが、本発明においては下記の測定法によって求めたものである。すなわち、ゲル・パーミュエーション・クロマトグラフィ(GPC)によって以下に記す条件で重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnを測定する。温度40℃において、溶媒(テトラヒドロフラン)を毎分1.2mlの流速で流し、濃度0.2g/20mlのテトラヒドロフラン試料溶液を試料重量として3mg注入し測定を行う。試料の分子量測定にあたっては、当該試料の有する分子量が数種の単分散ポリスチレン標準試料により、作製された検量線の分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される測定条件を選択する。
なお、測定結果の信頼性は、上述の測定条件で行ったNBS706ポリスチレン標準試料が、
重量平均分子量Mw=28.8×104
数平均分子量Mn=13.7×104
となることにより確認することができる。
また、用いるGPCのカラムとしては、前記条件を満足するものであるならばいかなるカラムを採用してもよい。具体的には、例えばTSK−GEL、GMH(東洋曹達社製)等を用いることができる。
なお、溶媒および測定温度は記載した条件に限定されるものではなく適当な条件に変更してもよい。
例えば、ポリエステル樹脂として脂肪族ポリエステルを用い、ラジカル重合性樹脂として芳香族を含むモノマーを用いた樹脂粒子分散液を作製した場合、両者の分子量をGPCの検出器として紫外線(UV)検出器と示差屈折率(RI)検出器を用いて分離する装置を後付けし、それぞれの分子量を解析することができる。
<Measurement of weight average molecular weight Mw and number average molecular weight Mn>
The values of the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn can be determined by various methods, and there are slight differences depending on the measurement method, but in the present invention, the values are determined by the following measurement methods. That is, the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn are measured by gel permeation chromatography (GPC) under the conditions described below. At a temperature of 40 ° C., a solvent (tetrahydrofuran) is flowed at a flow rate of 1.2 ml per minute, and 3 mg of a tetrahydrofuran sample solution having a concentration of 0.2 g / 20 ml is injected as a sample weight for measurement. When measuring the molecular weight of a sample, select the measurement conditions that fall within the range in which the logarithm of the molecular weight of the prepared calibration curve and the count number are linear, using several monodisperse polystyrene standard samples. .
In addition, the reliability of the measurement results is that the NBS706 polystyrene standard sample performed under the above measurement conditions is
Weight average molecular weight Mw = 28.8 × 10 4
Number average molecular weight Mn = 13.7 × 10 4
Can be confirmed.
As the GPC column to be used, any column may be adopted as long as it satisfies the above conditions. Specifically, TSK-GEL, GMH (made by Toyo Soda Co., Ltd.) etc. can be used, for example.
The solvent and the measurement temperature are not limited to the described conditions, and may be changed to appropriate conditions.
For example, when a resin particle dispersion using an aliphatic polyester as a polyester resin and an aromatic-containing monomer as a radical polymerizable resin is prepared, the molecular weight of the two is different from that of an ultraviolet (UV) detector as a GPC detector. An apparatus for separation using a refractive index (RI) detector can be retrofitted and the molecular weight of each can be analyzed.
<樹脂粒子分散液(ラテックス)の安定性>
作製した樹脂粒子分散液を300ccのガラス瓶に150cc入れ、70℃の恒温槽中に1週間放置した。1週間後の樹脂粒子分散液の安定性を以下の基準で判断した。
◎・・・沈降、分離まったく無く良好な分散性を示す
〇・・・沈降、分離殆ど無く良好な分散性を示す
△・・・やや分離が見られる
×・・・沈降、分離あり
なお、〇以上を合格とした。
<Stability of resin particle dispersion (latex)>
150 cc of the prepared resin particle dispersion was placed in a 300 cc glass bottle and left in a constant temperature bath at 70 ° C. for 1 week. The stability of the resin particle dispersion after one week was judged according to the following criteria.
◎ ... Sedimentation and separation are not observed and good dispersibility is exhibited. 〇 ... Sedimentation and separation are hardly exhibited. △ ・ ・ ・ Slight separation is observed. The above was regarded as passing.
(実施例1)
(重縮合樹脂1の調製)
ドデシルベンゼンスルホン酸(触媒) 0.5重量部
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
346.7重量部
テレフタル酸 99.63重量部
フマル酸(無水物) 20.06重量部
トリメリット酸 33.59重量部
酢酸ブチル 500重量部
上記成分を混合し、窒素を流しながら90℃/1atmで5時間、次いで、105℃/1atmにして2時間、系外に水を流出しながら加熱撹拌しオリゴマー化した。これに、酢酸ブチル200重量部を加え、留出した酢酸ブチルが反応器に戻るようにした。その後、80℃/1atmで10時間反応を行い、粘調な重合液を得た。得られたポリエステルを風乾した後、60℃熱風乾燥し十分に酢酸ブチルを除去し分析に供した。重量平均分子量は41,000であり、重量平均分子量を数平均分子量で割った値(分子量分布)は、2.3であった。また該ポリエステルを示差熱分析したところ、Tgは68.3℃の値を示した。
Example 1
(Preparation of polycondensation resin 1)
Dodecylbenzenesulfonic acid (catalyst) 0.5 part by weight Polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane
346.7 parts by weight Terephthalic acid 99.63 parts by weight Fumaric acid (anhydride) 20.06 parts by weight Trimellitic acid 33.59 parts by weight Butyl acetate 500 parts by weight Mixing the above components, flowing nitrogen, 90 ° C./1 atm For 5 hours, and then at 105 ° C./1 atm for 2 hours, the mixture was heated and stirred while flowing water out of the system for oligomerization. To this was added 200 parts by weight of butyl acetate so that the distilled butyl acetate returned to the reactor. Thereafter, the reaction was carried out at 80 ° C./1 atm for 10 hours to obtain a viscous polymerization solution. The obtained polyester was air-dried and then dried with hot air at 60 ° C. to sufficiently remove butyl acetate and subjected to analysis. The weight average molecular weight was 41,000, and the value (molecular weight distribution) obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight was 2.3. Further, when the polyester was subjected to differential thermal analysis, Tg showed a value of 68.3 ° C.
(樹脂粒子分散液(1)の調製)
<油相1の調製>
重縮合樹脂1 175重量部
酢酸ブチル 250.4重量部
上記組成を秤量し、75℃に加熱し均一な油相1を調製した。添加した酢酸ブチルは、重縮合樹脂1に含まれる樹脂固形分の重量比で50重量%になるように量を調整して加えた。
<水相1の調製>
イオン交換水 1,500重量部
ダウファックス2A−1(界面活性剤、ダウケミカル社製) 9.5重量部
80℃に加熱したイオン交換水にダウファックス2A−1を溶解し水相1を調製しホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で15分間乳化した後、油相1を投入し、8,000rpmで10分間さらに乳化した。さらにナノマイザー(吉田機械興業社製)を用い、吐出速度60(吐出圧力504kgf/cm2)で5パス分散し乳化物を得た。ドロップレットの体積平均径は0.25μmであった。撹拌機を備えた1リットルのリアクターに上記乳化物を投入し、35mmHgの減圧環境下、8時間撹拌しながら脱溶剤を行ったところ、メジアン径0.25μmの安定な樹脂粒子分散液を得た。
上記の様に得られた樹脂粒子分散液にイオン交換水加え固形分を20%に調整した。
また、樹脂粒子分散液(1)の粒子は、メジアン径が0.03μm以下又は5.0μm以上の粒子の全体比率(以下、大小粒子全体比率と記載)が、3.5%であった。
また、樹脂粒子分散液(1)の安定性を調べたところ、凝集物の発生は、まったく見られず分散液は安定な状態(◎)であった。
(Preparation of resin particle dispersion (1))
<Preparation of oil phase 1>
Polycondensation resin 1 175 parts by weight Butyl acetate 250.4 parts by weight The above composition was weighed and heated to 75 ° C. to prepare a uniform oil phase 1. The amount of butyl acetate added was adjusted so that the weight ratio of the resin solids contained in the polycondensation resin 1 was 50% by weight.
<Preparation of aqueous phase 1>
Ion-exchanged water 1,500 parts by weight Dowfax 2A-1 (surfactant, manufactured by Dow Chemical) 9.5 parts by weight Dowfax 2A-1 was dissolved in ion-exchanged water heated to 80 ° C. to prepare an aqueous phase 1 Then, the mixture was emulsified with a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Tarrax) for 15 minutes, and then the oil phase 1 was charged and further emulsified at 8,000 rpm for 10 minutes. Furthermore, using a nanomizer (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.), an emulsion was obtained by dispersing 5 passes at a discharge speed of 60 (discharge pressure of 504 kgf / cm 2 ). The volume average diameter of the droplets was 0.25 μm. The above emulsion was put into a 1 liter reactor equipped with a stirrer, and the solvent was removed while stirring for 8 hours under a reduced pressure environment of 35 mmHg. As a result, a stable resin particle dispersion having a median diameter of 0.25 μm was obtained. .
Ion exchange water was added to the resin particle dispersion obtained as described above to adjust the solid content to 20%.
The particles of the resin particle dispersion (1) had an overall ratio of particles having a median diameter of 0.03 μm or less or 5.0 μm or more (hereinafter referred to as large / small particle overall ratio) of 3.5%.
Further, when the stability of the resin particle dispersion (1) was examined, no aggregates were observed and the dispersion was in a stable state ()).
(実施例2)
(重縮合樹脂2の調製)
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
50重量部
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
524重量部
フマル酸 78重量部
テレフタル酸 289重量部
イソフタル酸 85重量部
ドデシルベンゼンスルホン酸 0.5重量部
2−メチルテトラヒドロフラン 854重量部
上記成分を混合し、窒素を流しながら75℃/1atmで5時間、次いで、98℃/1atmにして2時間、系外に水を流出しながら加熱撹拌しオリゴマー化した。これに、2−メチルテトラヒドロフラン150重量部を加え冷却管を付け、留出した2−メチルテトラヒドロフランが反応機に戻るようにした。その後、120℃/600mmHgで10時間反応を行い、粘調な液を得た。得られたポリエステルの分析のため、ポリエステルを風乾した後、60℃熱風乾燥し十分にスチレンを除去した分析に供した。重量平均分子量は28,000、分子量分布は2.8であった。該ポリエステルを示差熱分析したところ、Tgは69.5℃の値を示した。
(Example 2)
(Preparation of polycondensation resin 2)
Polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane
50 parts by weight of polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane
524 parts by weight fumaric acid 78 parts by weight terephthalic acid 289 parts by weight isophthalic acid 85 parts by weight dodecylbenzenesulfonic acid 0.5 parts by weight 2-methyltetrahydrofuran 854 parts by weight Then, the mixture was heated to 98 ° C./1 atm for 2 hours, and the mixture was heated and stirred while flowing out of the system to oligomerize. To this, 150 parts by weight of 2-methyltetrahydrofuran was added and a cooling tube was attached so that the distilled 2-methyltetrahydrofuran returned to the reactor. Then, reaction was performed at 120 ° C./600 mmHg for 10 hours to obtain a viscous liquid. For analysis of the obtained polyester, the polyester was air-dried and then subjected to an analysis in which styrene was sufficiently removed by drying at 60 ° C. with hot air. The weight average molecular weight was 28,000, and the molecular weight distribution was 2.8. As a result of differential thermal analysis of the polyester, Tg showed a value of 69.5 ° C.
(樹脂粒子分散液(2)の調製)
<油相2の調製>
重縮合樹脂2 78重量部
2−メチルテトラヒドロフラン 209.9重量部
上記組成を秤量し、120℃で加熱し均一な油相2を調製した。添加するスチレン量は、重縮合樹脂2の2−メチルテトラヒドロフランに対する重量比で65重量%になるように調整して加えた。
<水相2の調製>
イオン交換水 200重量部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 5.5重量部
80℃に加熱したイオン交換水にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを溶解し水相2を調製し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で15分間乳化した後、油相2を投入し、8,000rpmで10分間さらに乳化した。さらにナノマイザー(吉田機械興業社製)を用い、吐出速度60(吐出圧力504kgf/cm2)で5パス分散し乳化物を得た。ドロップレットの体積平均径は0.45μmであった。撹拌機を備えた1リットルのリアクターに上記乳化物を投入し、35mmHgの減圧環境下、リアクターの底から窒素をバブリングしながら6時間脱溶剤を行ったところ、メジアン径0.45μmの安定な樹脂粒子分散液を得た。少量取り複合重合体の物性を測定した。本樹脂粒子分散液にイオン交換水加え固形分を20%に調整した。
また、樹脂粒子分散液(2)の粒子は、大小粒子全体比率が、3.0%であった。
また、樹脂粒子分散液(2)の安定性を、調べたところ凝集発生はまったく見られず安定(◎)であった。
(Preparation of resin particle dispersion (2))
<Preparation of oil phase 2>
Polycondensation resin 2 78 parts by weight 2-methyltetrahydrofuran 209.9 parts by weight The above composition was weighed and heated at 120 ° C. to prepare a uniform oil phase 2. The amount of styrene to be added was adjusted so that the weight ratio of polycondensation resin 2 to 2-methyltetrahydrofuran was 65% by weight.
<Preparation of aqueous phase 2>
Ion-exchanged water 200 parts by weight Sodium dodecylbenzenesulfonate 5.5 parts by weight Sodium dodecylbenzenesulfonate was dissolved in ion-exchanged water heated to 80 ° C. to prepare aqueous phase 2, and a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Turrax) After emulsifying for 15 minutes, oil phase 2 was added and further emulsified for 10 minutes at 8,000 rpm. Furthermore, using a nanomizer (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.), an emulsion was obtained by dispersing 5 passes at a discharge speed of 60 (discharge pressure of 504 kgf / cm 2 ). The volume average diameter of the droplets was 0.45 μm. The above emulsion was put into a 1 liter reactor equipped with a stirrer, and the solvent was removed for 6 hours while bubbling nitrogen from the bottom of the reactor under a reduced pressure of 35 mmHg. As a result, a stable resin with a median diameter of 0.45 μm was obtained. A particle dispersion was obtained. A small amount of the composite polymer was measured for physical properties. Ion exchange water was added to the resin particle dispersion to adjust the solid content to 20%.
The particles of the resin particle dispersion (2) had a large / small particle ratio of 3.0%.
Further, when the stability of the resin particle dispersion (2) was examined, no agglomeration was observed and it was stable (◎).
(実施例3)
(重縮合樹脂3の調製)
シクロヘキサンジメタノール 20重量部
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
90重量部
ビスフェノールS(明成化学工業(株)製) 250重量部
フタル酸 38重量部
テレフタル酸ジメチル 185重量部
ピロメリット酸 15重量部
硫酸 2.5重量部
酢酸セロソルブ 450重量部
上記成分を混合し、窒素を流しながら89℃/1atmで5時間、次いで、95℃/1atmにして2時間、系外に水を流出しながら加熱撹拌しオリゴマー化した。これに、酢酸セロソルブ200重量部を加え冷却管を付け、留出した酢酸セロソルブが反応機に戻るようにした。その後、130℃/590mmHgで10時間反応を行い、粘調な液を得た。得られたポリエステルの分析のため、風乾した後、60℃熱風乾燥し十分溶剤を除去した分析に供した。重量平均分子量は36,000、分子量分布は2.7であった。該ポリエステルを示差熱分析したところ、Tgは67.9℃の値を示した。
(Example 3)
(Preparation of polycondensation resin 3)
Cyclohexanedimethanol 20 parts by weight Polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane
90 parts by weight Bisphenol S (manufactured by Meisei Chemical Co., Ltd.) 250 parts by weight phthalic acid 38 parts by weight dimethyl terephthalate 185 parts by weight pyromellitic acid 15 parts by weight sulfuric acid 2.5 parts by weight cellosolve acetate 450 parts by weight The mixture was oligomerized by heating and stirring with flowing nitrogen out at 89 ° C./1 atm for 5 hours and then at 95 ° C./1 atm for 2 hours with water flowing out of the system. To this, 200 parts by weight of cellosolve acetate was added and a cooling tube was attached so that the distilled cellosolve returned to the reactor. Then, reaction was performed at 130 ° C./590 mmHg for 10 hours to obtain a viscous liquid. In order to analyze the obtained polyester, it was air-dried and then subjected to an analysis in which the solvent was sufficiently removed by hot air drying at 60 ° C. The weight average molecular weight was 36,000, and the molecular weight distribution was 2.7. As a result of differential thermal analysis of the polyester, Tg showed a value of 67.9 ° C.
(樹脂粒子分散液(3)の調製)
<油相3の調製>
重縮合樹脂3 90重量部
酢酸セロソルブ 159重量部
上記組成を秤量し、120℃で加熱し均一な油相3を調製した。添加した酢酸セロソルブ量は、重縮合樹脂3の酢酸セロソルブに対する重量比で54重量%になるように調整して加えた。
<水相3の調製>
イオン交換水 200重量部
ドデシルベンゼンスルホン酸 1.6重量部
80℃に加熱したイオン交換水にドデシルベンゼンスルホン酸を溶解し水相3を調製しホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で15分間乳化した後、油相3を投入し、8,000rpmで10分間さらに乳化した。さらにナノマイザー(吉田機械興業社製)を用い、吐出速度60(吐出圧力504kgf/cm2)で5パス分散し乳化物を得た。ドロップレットの体積平均径は0.10μmであった。撹拌機を備えた1リットルのリアクターに上記乳化物を投入し、窒素雰囲気下で6時間重合を行ったところ、メジアン径0.11μmの安定な樹脂粒子分散液を得た。本樹脂粒子分散液にイオン交換水加え固形分を20%に調整した。
また、樹脂粒子分散液(3)の粒子は、大小粒子全体比率が、0.8%であった。
また、樹脂粒子分散液(3)の安定性を、調べたところ凝集発生はほとんど見られず安定(○)であった。
(Preparation of resin particle dispersion (3))
<Preparation of oil phase 3>
Polycondensation resin 3 90 parts by weight Cellosolve acetate 159 parts by weight The above composition was weighed and heated at 120 ° C. to prepare a uniform oil phase 3. The amount of cellosolve acetate added was adjusted so that the weight ratio of the polycondensation resin 3 to cellosolve acetate was 54% by weight.
<Preparation of aqueous phase 3>
Ion-exchanged water 200 parts by weight Dodecylbenzenesulfonic acid 1.6 parts by weight Dodecylbenzenesulfonic acid was dissolved in ion-exchanged water heated to 80 ° C. to prepare an aqueous phase 3 and a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Turrax) for 15 minutes. After emulsification, oil phase 3 was added and further emulsified at 8,000 rpm for 10 minutes. Furthermore, using a nanomizer (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.), an emulsion was obtained by dispersing 5 passes at a discharge speed of 60 (discharge pressure of 504 kgf / cm 2 ). The volume average diameter of the droplets was 0.10 μm. The emulsion was put into a 1 liter reactor equipped with a stirrer, and polymerization was carried out in a nitrogen atmosphere for 6 hours. As a result, a stable resin particle dispersion having a median diameter of 0.11 μm was obtained. Ion exchange water was added to the resin particle dispersion to adjust the solid content to 20%.
The particles of the resin particle dispersion (3) had a large / small particle ratio of 0.8%.
Further, when the stability of the resin particle dispersion (3) was examined, almost no agglomeration was observed and it was stable (◯).
(実施例4)
(重縮合樹脂4の調製)
ドデシルベンゼンスルホン酸 0.5重量部
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン
346.7重量部
テレフタル酸 99.63重量部
ピロメリット酸 15.06重量部
トリメリット酸 33.59重量部
酢酸ブチル 500重量部
上記成分を混合し、上記窒素を流しながら90℃/1atmで5時間、次いで、105℃/1atmにして2時間、系外に水を流出しながら加熱撹拌しオリゴマー化した。これに、酢酸ブチル200重量部を加え、留出した酢酸ブチルが反応器に戻るようにした。その後、80℃/1atmで10時間反応を行い、粘調な液を得た。得られたポリエステルの分析のため、風乾した後、60℃熱風乾燥し十分に酢酸ブチルを除去し分析に供した。重量平均分子量は39,000であり、重量平均分子量を数平均分子量で割った値(分子量分布)は、3.0であった。また該ポリエステルを示差熱分析したところ、Tgは62.3℃の値を示した。
Example 4
(Preparation of polycondensation resin 4)
0.5 parts by weight of dodecylbenzenesulfonic acid polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) ethane
346.7 parts by weight Terephthalic acid 99.63 parts by weight Pyromellitic acid 15.06 parts by weight Trimellitic acid 33.59 parts by weight Butyl acetate 500 parts by weight The above ingredients were mixed and the above nitrogen was allowed to flow at 90 ° C / 1 atm. The mixture was heated and stirred for 2 hours at 105 ° C./1 atm for 2 hours, and the mixture was oligomerized by heating and stirring. To this was added 200 parts by weight of butyl acetate so that the distilled butyl acetate returned to the reactor. Thereafter, the reaction was carried out at 80 ° C./1 atm for 10 hours to obtain a viscous liquid. For analysis of the obtained polyester, it was air-dried and then dried with hot air at 60 ° C. to sufficiently remove butyl acetate and subjected to analysis. The weight average molecular weight was 39,000, and the value (molecular weight distribution) obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight was 3.0. Further, when the polyester was subjected to differential thermal analysis, Tg showed a value of 62.3 ° C.
(樹脂粒子分散液(4)の調製)
<油相4の調製>
重縮合樹脂4を250重量部秤量し、常温でデシケーターに1日保管後、真空乾燥機に移し50℃48時間で乾燥を実施した。乾燥後の重縮合樹脂4中の含酢酸ブチル量は5.5重量%であった。これを重縮合樹脂4’とした。
重縮合樹脂4’ 100重量部
アクリル酸 1.5重量部
ブチルアクリレート 10重量部
ドデカンチオール 1.5重量部
スチレン 69.7重量部
上記組成を秤量し、120℃で加熱し均一な油相5を調製した。
(水相4の調製)
イオン交換水 200重量部
ドデシルベンゼンスルホン酸 2.5重量部
80℃に加熱したイオン交換水に溶解し水相4を調整しホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で15分間乳化した後、油相4を投入し、8,000rpmで10分間さらに乳化した。さらにナノマイザー(吉田機械興業社製)を用い、吐出速度60(吐出圧力504kgf/cm2)で5パス分散し乳化物を得た。ドロップレットの体積平均径は0.50μmであった。撹拌機を備えた1リットルのリアクターに上記乳化物を投入し、1.6gの過硫酸アンモニウムを10gのイオン交換水に溶解した物を添加し窒素雰囲気下で6時間重合を行ったところ、メジアン径0.51μmの安定な樹脂粒子分散液を得た。得られた樹脂粒子を少量取り複合重合体の物性を測定した。
GPCによるビニル樹脂の重量平均分子量:16,000
GPCによるポリエステルの重量平均分子量:45,000
ポリエステルのTg:65℃
上記の様に得られた重合物はポリエステル−ビニル樹脂の複合粒子であることが確認された。本樹脂粒子分散液にイオン交換水加え固形分を20%に調整した。
また、樹脂粒子分散液(4)の粒子は、大小粒子全体比率が、1.5%であった。
また、樹脂粒子分散液(4)の安定性を、調べたところ凝集発生は若干見られたが問題ないレベル(○)であった。
(Preparation of resin particle dispersion (4))
<Preparation of oil phase 4>
250 parts by weight of the polycondensation resin 4 was weighed, stored in a desiccator at room temperature for 1 day, transferred to a vacuum dryer, and dried at 50 ° C. for 48 hours. The amount of butyl acetate contained in the polycondensation resin 4 after drying was 5.5% by weight. This was designated as polycondensation resin 4 ′.
Polycondensation resin 4 ′ 100 parts by weight Acrylic acid 1.5 parts by weight Butyl acrylate 10 parts by weight Dodecanethiol 1.5 parts by weight Styrene 69.7 parts by weight The above composition is weighed and heated at 120 ° C. to obtain a uniform oil phase 5. Prepared.
(Preparation of aqueous phase 4)
Ion-exchanged water 200 parts by weight Dodecylbenzenesulfonic acid 2.5 parts by weight Dissolved in ion-exchanged water heated to 80 ° C., adjusted the aqueous phase 4 and emulsified with a homogenizer (Ultra Turrax, manufactured by IKA) for 15 minutes. Phase 4 was charged and further emulsified at 8,000 rpm for 10 minutes. Furthermore, using a nanomizer (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.), an emulsion was obtained by dispersing 5 passes at a discharge speed of 60 (discharge pressure of 504 kgf / cm 2 ). The volume average diameter of the droplets was 0.50 μm. The emulsion was put into a 1 liter reactor equipped with a stirrer, and 1.6 g of ammonium persulfate dissolved in 10 g of ion-exchanged water was added, followed by polymerization in a nitrogen atmosphere for 6 hours. A stable resin particle dispersion of 0.51 μm was obtained. A small amount of the obtained resin particles were taken and the physical properties of the composite polymer were measured.
Weight average molecular weight of vinyl resin by GPC: 16,000
GPC polyester weight average molecular weight: 45,000
Tg of polyester: 65 ° C
It was confirmed that the polymer obtained as described above was a composite particle of polyester-vinyl resin. Ion exchange water was added to the resin particle dispersion to adjust the solid content to 20%.
The particles of the resin particle dispersion (4) had a large / small particle ratio of 1.5%.
Further, when the stability of the resin particle dispersion (4) was examined, the occurrence of agglomeration was slightly observed, but the level was satisfactory (◯).
(比較例1)
(重縮合樹脂5の調製)
10−カンファースルホン酸 0.5重量部
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
346.7重量部
テレフタル酸 99.63重量部
フタル酸 15.06重量部
トリメリット酸 33.59重量部
上記組成を秤量し、120℃のマントルヒーターを用いてモノマーを溶解させた。これをリアクターに移し、窒素を流しながら90℃/1atmで5時間、次いで、105℃/1atmにして2時間、系外に水を流出しながら加熱撹拌し重合を行った。得られたポリエステルは、重量平均分子量は1,100であり、重量平均分子量を数平均分子量で割った値(分子量分布)は、8.5であった。また該ポリエステルを示差熱分析したところ、Tgは50.4℃の値を示した。
(Comparative Example 1)
(Preparation of polycondensation resin 5)
10-camphorsulfonic acid 0.5 part by weight polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane
346.7 parts by weight Terephthalic acid 99.63 parts by weight Phthalic acid 15.06 parts by weight Trimellitic acid 33.59 parts by weight The above composition was weighed and the monomer was dissolved using a 120 ° C. mantle heater. This was transferred to a reactor, and polymerization was carried out by heating and stirring while flowing water out of the system at 90 ° C./1 atm for 5 hours and then at 105 ° C./1 atm for 2 hours while flowing nitrogen. The obtained polyester had a weight average molecular weight of 1,100, and a value (molecular weight distribution) obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight was 8.5. When the polyester was subjected to differential thermal analysis, Tg showed a value of 50.4 ° C.
(樹脂粒子分散液(5)の調製)
<油相5の調製>
重縮合樹脂5 90重量部
酢酸エチル 200重量部
上記組成を秤量し、120℃で加熱し均一な油相5を調製した。
<水相5の調製>
イオン交換水 200重量部
ダウファックス2A−1 3.0重量部
80℃に加熱したイオン交換水にダウファックス2A−1を溶解し水相5を調製しホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で15分間乳化した後、油相5を投入し、8,000rpmで10分間さらに乳化した。ドロップレットの体積平均径は7.8μmであった。さらに窒素雰囲気下で6時間脱溶剤を行ったところ、メジアン径6.5μmの樹脂粒子分散液を得た。
また、樹脂粒子分散液(5)の粒子は、大小粒子全体比率が、25.9%であった。
また、樹脂粒子分散液(5)の安定性を調べたところ、凝集発生が多量に観察された(×)。
(Preparation of resin particle dispersion (5))
<Preparation of oil phase 5>
Polycondensation resin 5 90 parts by weight Ethyl acetate 200 parts by weight The above composition was weighed and heated at 120 ° C. to prepare a uniform oil phase 5.
<Preparation of aqueous phase 5>
Ion-exchanged water 200 parts by weight Dowfax 2A-1 3.0 parts by weight Dowfax 2A-1 was dissolved in ion-exchanged water heated to 80 ° C. to prepare an aqueous phase 5 and a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Turrax). After emulsifying for 15 minutes, the oil phase 5 was added and further emulsified at 8,000 rpm for 10 minutes. The volume average diameter of the droplets was 7.8 μm. Further, the solvent was removed under a nitrogen atmosphere for 6 hours to obtain a resin particle dispersion having a median diameter of 6.5 μm.
The particles of the resin particle dispersion (5) had a large / small particle ratio of 25.9%.
Further, when the stability of the resin particle dispersion (5) was examined, a large amount of aggregation was observed (×).
(比較例2)
(重縮合樹脂6の調製)
1,9−ノナンジオール 140重量部
シクロヘキサンジカルボン酸 190重量部
1,6−ヘキサンジオール 110重量部
酸化ジブチル錫 0.5重量部
酢酸ブチル 550重量部
上記成分を混合し、窒素を流しながら90℃/1atmで5時間、次いで、110℃/150mmHgにして12時間加熱反応を行った。分析のため、風乾した後、60℃熱風乾燥し、分析に供した。重量平均分子量は1,200、分子量分布は6.7であった。該ポリエステルを示差熱分析したところ、Tgは41.3℃の値を示した。
(Comparative Example 2)
(Preparation of polycondensation resin 6)
1,9-nonanediol 140 parts by weight Cyclohexanedicarboxylic acid 190 parts by weight 1,6-hexanediol 110 parts by weight Dibutyltin oxide 0.5 parts by weight butyl acetate 550 parts by weight Heating reaction was performed at 1 atm for 5 hours and then at 110 ° C./150 mmHg for 12 hours. For analysis, it was air-dried and then hot-air dried at 60 ° C. and subjected to analysis. The weight average molecular weight was 1,200 and the molecular weight distribution was 6.7. As a result of differential thermal analysis of the polyester, Tg was 41.3 ° C.
(樹脂粒子分散液(6)の調製)
<油相6の調製>
重縮合樹脂6 90重量部
酢酸ブチル 151.8重量部
上記組成を秤量し、120℃で加熱し均一な油相6を調製した。添加する酢酸ブチル量は、重縮合樹脂6の酢酸ブチルに対する重量比で55重量%になるように調整して加えた。
<水相6の調製>
イオン交換水 200重量部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 3.0重量部
80℃に加熱したイオン交換水にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを溶解し水相6を調製し、超音波乳化機(S8500、ブランソン社製)で15分間乳化した後、油相6を投入し、8,000rpmで10分間さらに乳化した。ドロップレットの体積平均径は4.9μmであった。撹拌機を備えた1リットルのリアクターに上記乳化物を投入し、窒素雰囲気下で6時間脱溶剤を行った所、メジアン径5.6μmの樹脂粒子分散液を得た。
また、樹脂粒子分散液(6)の粒子は、大小粒子全体比率が、25.7%であった。
また、樹脂粒子分散液(6)の安定性を調べたところ凝集の発生が観察された(×)。
(Preparation of resin particle dispersion (6))
<Preparation of oil phase 6>
Polycondensation resin 6 90 parts by weight Butyl acetate 151.8 parts by weight The above composition was weighed and heated at 120 ° C. to prepare a uniform oil phase 6. The amount of butyl acetate to be added was adjusted so that the weight ratio of the polycondensation resin 6 to butyl acetate was 55% by weight.
<Preparation of aqueous phase 6>
Ion-exchanged water 200 parts by weight Sodium dodecylbenzenesulfonate 3.0 parts by weight Sodium dodecylbenzenesulfonate was dissolved in ion-exchanged water heated to 80 ° C. to prepare aqueous phase 6, and an ultrasonic emulsifier (S8500, manufactured by Branson) ) For 15 minutes, the oil phase 6 was charged, and further emulsified at 8,000 rpm for 10 minutes. The volume average diameter of the droplets was 4.9 μm. The emulsion was charged into a 1 liter reactor equipped with a stirrer, and the solvent was removed under a nitrogen atmosphere for 6 hours. As a result, a resin particle dispersion having a median diameter of 5.6 μm was obtained.
The particles of the resin particle dispersion (6) had a large / small particle ratio of 25.7%.
Further, when the stability of the resin particle dispersion (6) was examined, the occurrence of aggregation was observed (×).
以下の表1に、樹脂粒子分散液(1)〜(6)(実施例1〜4、比較例1及び2)の評価結果を示す。なお、表1中におけるポリオール、多価カルボン酸、及び、繰り返しあたりの環(芳香環及び/又は脂環)の数は主成分のみについて記載した。 Table 1 below shows the evaluation results of the resin particle dispersions (1) to (6) (Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2). In addition, the number of polyols, polyvalent carboxylic acids, and rings (aromatic rings and / or alicyclic rings) per repetition in Table 1 is described only for the main components.
上記表1中の略記の詳細は、以下に示す通りである。
BisA−1EO:ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールAエチレンオキサイド1mol付加物)
BisS:ビスフェノールS
BisE−1EO:ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン(ビスフェノールEエチレンオキサイド1mol付加物)
1,9−ND:1,9−ノナンジオール
1,6−HD:1,6−ヘキサンジオール
TPA:テレフタル酸
TPA−DM:テレフタル酸ジメチル
CHDC:シクロヘキサンジカルボン酸
また、本発明における圧力単位換算は、1atm=760mmHg=1.013×105Paであるとする。
Details of the abbreviations in Table 1 are as follows.
BisA-1EO: polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A ethylene oxide 1 mol adduct)
BisS: Bisphenol S
BisE-1EO: polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) ethane (bisphenol E ethylene oxide 1 mol adduct)
1,9-ND: 1,9-nonanediol 1,6-HD: 1,6-hexanediol TPA: terephthalic acid TPA-DM: dimethyl terephthalate CHDC: cyclohexanedicarboxylic acid Further, the pressure unit conversion in the present invention is: It is assumed that 1 atm = 760 mmHg = 1.03 × 10 5 Pa.
(着色剤粒子分散液(1)の調製)
・黄色顔料(大日精化社製、C.I.Pigment Yellow 74)
50重量部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンR) 5重量部
・イオン交換水 200重量部
上記配合に従って、成分を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA 社製、ウルトラタラックス)5分間と超音波バスにより10分間分散し、中心径(メジアン径)240nm、固形分量21.5%のYellow着色剤粒子分散液(1)を得た。
(Preparation of colorant particle dispersion (1))
・ Yellow pigment (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd., CI Pigment Yellow 74)
50 parts by weight, anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku, Neogen R) 5 parts by weight, 200 parts by weight of ion-exchanged water According to the above composition, the components were mixed and dissolved, and a homogenizer (IKA, Ultra Turrax) 5 The mixture was dispersed for 10 minutes with an ultrasonic bath for 1 minute to obtain a yellow colorant particle dispersion (1) having a center diameter (median diameter) of 240 nm and a solid content of 21.5%.
(着色剤粒子分散液(2)の調製)
着色剤粒子分散液(1)の調製において、黄色顔料の代わりにシアン顔料(大日精化社製、C.I.Pigment Blue 15:3)を用いた以外は着色剤粒子分散液(1)と同様に調製して、中心径(メジアン径)190nm、固形分量21.5%のCyan着色剤粒子分散液(2)を得た。
(Preparation of colorant particle dispersion (2))
In the preparation of the colorant particle dispersion (1), a colorant particle dispersion (1) and a cyan pigment (CI Pigment Blue 15: 3, manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) were used instead of the yellow pigment. In the same manner, a Cyan colorant particle dispersion (2) having a center diameter (median diameter) of 190 nm and a solid content of 21.5% was obtained.
(着色剤粒子分散液(3)の調製)
着色剤粒子分散液(1)の調製において、黄色顔料の代わりにマゼンタ顔料(大日インキ化学社製、C.I.Pigment Red 122)を用いた以外は、着色剤粒子分散液(1)と同様に調製して、中心径(メジアン径)165nm、固形分量21.5%のMagenta着色剤粒子分散液(3)を得た。
(Preparation of colorant particle dispersion (3))
In the preparation of the colorant particle dispersion (1), a colorant particle dispersion (1) and a magenta pigment (Daiichi Ink Chemical Co., Ltd., CI Pigment Red 122) were used instead of the yellow pigment. In the same manner, a Magenta colorant particle dispersion (3) having a center diameter (median diameter) of 165 nm and a solid content of 21.5% was obtained.
(着色剤粒子分散液(4)の調製)
着色剤粒子分散液(1)の調製において、黄色顔料の代わりに黒顔料(キャボット製、カーボンブラック BPL)を用いた以外は、着色剤粒子分散液(1)と同様に調製して、中心径(メジアン径)170nm、固形分量21.5%のBlack着色剤粒子分散液(4)を得た。
(Preparation of colorant particle dispersion (4))
The colorant particle dispersion (1) was prepared in the same manner as the colorant particle dispersion (1) except that a black pigment (Cabot, carbon black BPL) was used instead of the yellow pigment. A Black colorant particle dispersion (4) having a median diameter of 170 nm and a solid content of 21.5% was obtained.
(離型剤粒子分散液の調製)
・パラフィンワックス(日本精蝋社製、HNP9;融点70℃) 50重量部
・アニオン性界面活性剤(ダウファクス2A−1) 5重量部
・イオン交換水 200重量部
上記配合に従って、成分を95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製)で分散処理し、中心径(メジアン径)180nm、固形分量21.5%の離型剤粒子分散液を得た。
(Preparation of release agent particle dispersion)
Paraffin wax (Nippon Seiwa Co., Ltd., HNP9; melting point 70 ° C.) 50 parts by weight Anionic surfactant (Dowfax 2A-1) 5 parts by weight ion-exchanged water 200 parts by weight And then sufficiently dispersed with a homogenizer (IKA, Ultra Turrax T50), and then dispersed with a pressure discharge type homogenizer (Gorin homogenizer, Gorin), with a center diameter (median diameter) of 180 nm and a solid content. A 21.5% release agent particle dispersion was obtained.
〔トナー実施例1〕
(トナー粒子の調製)
・樹脂粒子分散液(1) 210重量部(樹脂42重量部)
・着色剤粒子分散液(1) 40重量部(顔料8.6重量部)
・離型剤粒子分散液 40重量部(離型剤8.6重量部)
・ポリ塩化アルミニウム 0.15重量部
・イオン交換水 300重量部
上記配合に従って、成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら40℃まで加熱し、40℃で60分間保持した後、樹脂粒子分散液(1)を105重量部(樹脂21重量部)追加して緩やかに撹拌した。
[Toner Example 1]
(Preparation of toner particles)
-Resin particle dispersion (1) 210 parts by weight (42 parts by weight of resin)
Colorant particle dispersion (1) 40 parts by weight (8.6 parts by weight of pigment)
Release agent particle dispersion 40 parts by weight (release agent 8.6 parts by weight)
・ Polyaluminum chloride 0.15 parts by weight ・ Ion-exchanged water 300 parts by weight In accordance with the above composition, the components were thoroughly mixed and dispersed in a round stainless steel flask with a homogenizer (IKA, Ultra Turrax T50) and then heated. The flask was heated to 40 ° C. with stirring in an oil bath and held at 40 ° C. for 60 minutes, and then 105 parts by weight (21 parts by weight) of the resin particle dispersion (1) was added and gently stirred.
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを6.0に調整した後、撹拌を継続しながら85℃まで加熱した。85℃までの昇温の間、通常の場合、系内のpHは、5.0以下まで低下するが、ここでは水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下し、pHが5.5以下とならない様に保持した。 Thereafter, the pH in the system was adjusted to 6.0 with a 0.5 mol / liter aqueous sodium hydroxide solution, and then heated to 85 ° C. while stirring was continued. During the temperature rise to 85 ° C, the pH in the system usually drops to 5.0 or less, but here, an aqueous sodium hydroxide solution is added dropwise to keep the pH from dropping to 5.5 or less. did.
反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、40℃のイオン交換水3リットル中に再分散し、15分、300rpmで撹拌、洗浄した。この洗浄操作を5回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、真空乾燥を12時間行い、トナー粒子を得た。 After completion of the reaction, the mixture was cooled, filtered, sufficiently washed with ion exchange water, and then solid-liquid separated by Nutsche suction filtration. Then, it was redispersed in 3 liters of ion exchange water at 40 ° C., and stirred and washed at 300 rpm for 15 minutes. This washing operation was repeated 5 times, followed by solid-liquid separation by Nutsche suction filtration, and then vacuum drying for 12 hours to obtain toner particles.
このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、累積体積平均粒径D50が4.5μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.20であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めたトナー粒子の形状係数SF1は132のポテト形状であった。 When the particle size of the toner particles was measured with a Coulter counter, the cumulative volume average particle size D 50 was 4.5 μm, and the volume average particle size distribution index GSDv was 1.20. The shape factor SF1 of the toner particles obtained from the shape observation by Luzex was 132 potato shapes.
上記トナー粒子50重量部に対し、疎水性シリカ(キャボット社製、TS720)1.5重量部を添加し、サンプルミルで混合して外添トナーを得た。 To 50 parts by weight of the toner particles, 1.5 parts by weight of hydrophobic silica (manufactured by Cabot, TS720) was added and mixed by a sample mill to obtain an externally added toner.
そして、ポリメチルメタアクリレート(総研化学社製)を1%被覆した平均粒径50μmのフェライトキャリアを用い、トナー濃度が5%になるように前記の外添トナーを秤量し、両者をボールミルで5分間撹拌・混合して現像剤を調製した。 Then, using a ferrite carrier having an average particle diameter of 50 μm coated with 1% of polymethyl methacrylate (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.), the externally added toner is weighed so that the toner concentration becomes 5%. A developer was prepared by stirring and mixing for a minute.
(トナーの評価)
上記現像剤を使用し、富士ゼロックス社製のDocuCenterColor500の改造機において、転写用紙として富士ゼロックス社製Jコート紙を使用し、プロセススピードを180mm/secに調整してトナーの定着性を調べたところ、PFAチューブ定着ロールによるオイルレス定着性は良好であり、最低定着温度(この温度は、画像の布摺擦により、画像の汚染で判定)は110℃以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。この定着温度140℃における画像の表面光沢は65%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像欠陥もなく高品質で良好な画像(○)を示した。定着温度200℃においてもホットオフセットの発生は見られなかった。
また、上記改造機において、23℃55%RHで5万枚の連続プリント試験を行ったが、初期の良好な画質を最後まで維持した。(連続試験維持性:○)
(Evaluation of toner)
Using the developer described above, Fuji Xerox's DocuCenterColor500 modified machine uses Fuji Xerox J-coated paper as the transfer paper, and the process speed is adjusted to 180 mm / sec to examine the toner fixing property. The oil-less fixability by the PFA tube fixing roll is good, and the minimum fixing temperature (this temperature is determined by image rubbing by image cloth rubbing) is 110 ° C. or higher, and the image shows sufficient fixability. At the same time, it was confirmed that the transfer paper was peeled off without any resistance. The surface gloss of the image at a fixing temperature of 140 ° C. was as good as 65%, both developability and transferability were good, and there was no image defect and a high quality and good image (◯) was shown. The occurrence of hot offset was not observed even at a fixing temperature of 200 ° C.
In the modified machine, a continuous print test of 50,000 sheets was performed at 23 ° C. and 55% RH, and the initial good image quality was maintained until the end. (Continuous test maintenance: ○)
<ドキュメントオフセット性評価>
上記評価機で、5cm×5cmのトナー定着画像を作製し、画像面を張り合わせ1.5kgのおもりをのせたまま55℃の恒温チャンバーに5日間放置した。
画像を剥がした後の両面の欠損性を以下に評価した。
画像の欠損が殆ど無い・・・・・・◎
エッジ部に僅かに欠損発生あるが、中央部は殆ど無い・・・・・・〇
エッジ、中央部共に欠損がある・・・・・・△
エッジ、中央部共に欠損が目立つ・・・・・・×
なお、〇以上を合格とした。
<Document offset evaluation>
A toner-fixed image of 5 cm × 5 cm was prepared with the above-described evaluation machine, and the image surfaces were laminated and left in a constant temperature chamber at 55 ° C. for 5 days with a 1.5 kg weight placed thereon.
The defect properties on both sides after the image was peeled were evaluated as follows.
There is almost no image loss.
Slightly chipped at the edge, but there is almost no center ....
Defects are conspicuous in both edge and center
In addition, ○ or more was regarded as passing.
<ノンビジュアルオフセット(NVO)性評価>
上記評価機を用い、1,000枚の走行試験をおこなった後、定着ロールにNVO測定冶具を押圧し冶具の汚れ性を以下に評価した。
汚れが殆ど無い・・・・・・◎
全体に僅かにある・・・・・・〇
筋状に認識できる・・・・・・△
くっきりと汚れが目立つ・・・・・・×
なお、〇以上を合格とした。
<Non-visual offset (NVO) evaluation>
After running a 1,000-sheet running test using the evaluation machine, the NVO measuring jig was pressed against the fixing roll, and the soiling property of the jig was evaluated as follows.
There is almost no dirt.
There is a slight amount in the whole ...
Clean and noticeable dirt .... ×
In addition, ○ or more was regarded as passing.
〔トナー実施例2〕
実施例1において、樹脂粒子分散液(1)から樹脂粒子分散液(2)に変更し、着色剤粒子分散液(1)から着色剤粒子分散液(2)に変更し、95℃加熱時のpHを5.0に維持した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を得た。
[Toner Example 2]
In Example 1, the resin particle dispersion (1) is changed to the resin particle dispersion (2), the colorant particle dispersion (1) is changed to the colorant particle dispersion (2), and the mixture is heated at 95 ° C. Toner particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH was maintained at 5.0.
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は4.0μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.21、であった。形状係数SF1は124とやや球状となった。 The cumulative volume average particle diameter D 50 of the toner particles is 4.0 μm, and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.21. The shape factor SF1 was slightly spherical with 124.
このトナー粒子を用いて実施例1と同様に外添トナーを得てさらに現像剤を調製し、実施例1と同様にしてトナーの定着性を調べたところ、PFAチューブ定着ロールによるオイルレス定着性は良好であり、最低定着温度は110℃以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。この定着温度150℃における画像の表面光沢は70%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像欠陥もなく高品質で良好な画像(○)を示した。また、定着温度200℃においてもホットオフセットの発生は見られなかった。
また、上記改造機において、23℃55%RHで5万枚の連続プリント試験を行ったが、初期の良好な画質を最後まで維持した。(連続試験維持性:○)
Using these toner particles, an externally added toner was obtained in the same manner as in Example 1, and a developer was further prepared. The toner fixability was examined in the same manner as in Example 1. As a result, oil-less fixability with a PFA tube fixing roll was investigated. It was confirmed that the minimum fixing temperature was 110 ° C. or higher, the image showed sufficient fixability, and the transfer paper was peeled off without any resistance. The surface gloss of the image at a fixing temperature of 150 ° C. was as good as 70%, both developability and transferability were good, and there was no image defect and a high quality and good image (◯) was shown. Also, no hot offset was observed at a fixing temperature of 200 ° C.
In the modified machine, a continuous print test of 50,000 sheets was performed at 23 ° C. and 55% RH, and the initial good image quality was maintained until the end. (Continuous test maintenance: ○)
〔トナー実施例3〕
実施例1において、樹脂粒子分散液(1)から樹脂粒子分散液(3)に変更し、着色剤粒子分散液(1)から着色剤粒子分散液(2)に変更し、95℃加熱時のpHを5.0に維持した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を得た。
[Toner Example 3]
In Example 1, the resin particle dispersion (1) was changed to the resin particle dispersion (3), the colorant particle dispersion (1) was changed to the colorant particle dispersion (2), and the mixture was heated at 95 ° C. Toner particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the pH was maintained at 5.0.
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は4.50μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.20、であった。形状係数SF1は125とやや球状となった。 The cumulative volume average particle diameter D 50 of the toner particles is 4.50 μm, and the volume average particle size distribution index GSDv is 1.20. The shape factor SF1 was slightly spherical with 125.
このトナー粒子を用いて実施例1と同様に外添トナーを得てさらに現像剤を調製し、実施例1と同様にしてトナーの定着性を調べたところ、PFAチューブ定着ロールによるオイルレス定着性は良好であり、最低定着温度は110℃以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。この定着温度150℃における画像の表面光沢は70%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像欠陥もなく高品質で良好な画像(○)を示した。また、定着温度200℃においてもホットオフセットの発生は見られなかった。
また、上記改造機において、23℃55%RHで5万枚の連続プリント試験を行ったが、初期の良好な画質を最後まで維持した。(連続試験維持性:○)
Using these toner particles, an externally added toner was obtained in the same manner as in Example 1, and a developer was further prepared. The toner fixability was examined in the same manner as in Example 1. As a result, oil-less fixability with a PFA tube fixing roll was investigated. It was confirmed that the minimum fixing temperature was 110 ° C. or higher, the image showed sufficient fixability, and the transfer paper was peeled off without any resistance. The surface gloss of the image at a fixing temperature of 150 ° C. was as good as 70%, both developability and transferability were good, and there was no image defect and a high quality and good image (◯) was shown. Also, no hot offset was observed at a fixing temperature of 200 ° C.
In the modified machine, a continuous print test of 50,000 sheets was performed at 23 ° C. and 55% RH, and the initial good image quality was maintained until the end. (Continuous test maintenance: ○)
〔トナー実施例4〕
実施例1において、樹脂粒子分散液(1)から樹脂粒子分散液(4)に変更し、着色剤粒子分散液(2)から着色剤粒子分散液(4)に変更し、かつポリ塩化アルミ量を0.12重量部とした以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を得た。
[Toner Example 4]
In Example 1, the resin particle dispersion (1) is changed to the resin particle dispersion (4), the colorant particle dispersion (2) is changed to the colorant particle dispersion (4), and the amount of polyaluminum chloride is changed. Toner particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of was 0.12 parts by weight.
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は4.22μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.24、形状係数SF1は120で球状であった。 The accumulated volume average particle diameter D 50 of the toner particles 4.22Myuemu, volume average particle size distribution index GSDv of 1.24, a shape factor SF1 of a spherical 120.
このトナー粒子を用いて実施例1と同様に外添トナーを得てさらに現像剤を調製し、実施例1と同様にしてトナーの定着性を調べたところ、PFAチューブ定着ロールによるオイルレス定着性は良好であり、最低定着温度は105℃以上で、画像は充分な定着性を示すとともに転写用紙は何ら抵抗無く剥離されていることが確認された。この定着温度150℃における画像の表面光沢は80%と良好であり、現像性、転写性とも良好であり、画像欠陥もなく極めて高品質な画像(○)を示した。定着温度200℃においてもホットオフセットの発生はみられなかった。
また、上記改造機において、23℃55%RHで5万枚の連続プリント試験を行ったが、初期の良好な画質を最後まで維持した。(連続試験維持性:○)
Using these toner particles, an externally added toner was obtained in the same manner as in Example 1, and a developer was further prepared. The toner fixability was examined in the same manner as in Example 1. As a result, oil-less fixability with a PFA tube fixing roll was investigated. It was confirmed that the minimum fixing temperature was 105 ° C. or higher, the image showed sufficient fixing properties, and the transfer paper was peeled off without any resistance. The surface gloss of the image at a fixing temperature of 150 ° C. was as good as 80%, both developability and transferability were good, and an extremely high quality image (◯) was obtained without image defects. No occurrence of hot offset was observed even at a fixing temperature of 200 ° C.
In the modified machine, a continuous print test of 50,000 sheets was performed at 23 ° C. and 55% RH, and the initial good image quality was maintained until the end. (Continuous test maintenance: ○)
〔トナー比較例1〕
実施例1において、樹脂粒子分散液(1)から樹脂粒子分散液(5)に変更し、着色剤分散液を(2)に変更した以外は、実施例1と同様にしてトナー粒子を得た。
[Toner Comparative Example 1]
In Example 1, toner particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin particle dispersion (1) was changed to the resin particle dispersion (5) and the colorant dispersion was changed to (2). .
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は7.80μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.45、形状係数SF1は137でポテト形状であった。 The toner particles had a cumulative volume average particle diameter D 50 of 7.80 μm, a volume average particle size distribution index GSDv of 1.45, a shape factor SF1 of 137 and a potato shape.
このトナー粒子を用いて実施例1と同様に外添トナーを得てさらに現像剤を調製し、実施例1と同様にしてトナーの定着性を調べたところ、PFAチューブ定着ロールによるオイルレス定着性は良好であり、最低定着温度は130℃以上で、画像は充分な定着性を示したが、転写用紙の剥離状態が悪く、用紙の定着後の波打ちや巻き付きが確認された。定着温度180℃からホットオフセット発生が、みられた。トナー中に粗粉の発生がみられ、画像中に白抜けなどの欠陥がみられた。
また、上記改造機において、23℃55%RHでの連続プリント試験を行ったが、初期の画質から、画像中の白抜けがさらに悪化し、5,000枚にて評価を打ち切った。(連続試験維持性:×)
Using these toner particles, an externally added toner was obtained in the same manner as in Example 1, and a developer was further prepared. The toner fixability was examined in the same manner as in Example 1. As a result, oil-less fixability with a PFA tube fixing roll was investigated. The image was satisfactory and the minimum fixing temperature was 130 ° C. or higher, and the image showed a sufficient fixing property, but the peeled state of the transfer paper was poor, and undulation and wrapping after fixing of the paper were confirmed. Hot offset was observed from a fixing temperature of 180 ° C. Coarse powder was generated in the toner, and defects such as white spots were observed in the image.
In the modified machine, a continuous print test was performed at 23 ° C. and 55% RH, but white spots in the image deteriorated further from the initial image quality, and the evaluation was terminated at 5,000 sheets. (Continuous test maintenance: x)
〔トナー比較例2〕
実施例1において、樹脂粒子分散液(1)から樹脂粒子分散液(6)に変更し、実施例1と同様にしてトナー粒子を得た。
[Toner Comparative Example 2]
In Example 1, the resin particle dispersion (1) was changed to the resin particle dispersion (6), and toner particles were obtained in the same manner as in Example 1.
このトナー粒子の累積体積平均粒径D50は9.40μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.26、形状係数SF1は122の球形状であった。 The cumulative volume average particle diameter D 50 of the toner particles is 9.40 μm, the volume average particle size distribution index GSDv is 1.26, and the shape factor SF1 is 122.
このトナー粒子を用いて実施例1と同様に外添トナーを得てさらに現像剤を調製し、実施例1と同様にしてトナーの定着性を調べたところ、PFAチューブ定着ロールによるオイルレス定着性は、良好でなく、最低定着温度は90℃以上で、画像は充分な定着性を示したが、転写用紙の剥離状態が悪く、用紙の定着後の波打ちや巻き付きが確認された。また、定着温度140℃から著しいホットオフセット発生がみられ、画像欠陥もあり(×)十分な画像評価に至らず、また連続プリント試験の実施も行うことができなかった。(××) Using these toner particles, an externally added toner was obtained in the same manner as in Example 1, and a developer was further prepared. The toner fixability was examined in the same manner as in Example 1. As a result, oil-less fixability with a PFA tube fixing roll was investigated. The image was not good, the minimum fixing temperature was 90 ° C. or more, and the image showed a sufficient fixing property, but the transfer paper was not peeled well, and undulation and winding after fixing of the paper were confirmed. In addition, significant hot offset was observed from the fixing temperature of 140 ° C., there were image defects (×), and sufficient image evaluation was not achieved, and the continuous print test could not be performed. (XX)
これらトナー実施例1〜4、比較例1及び2の結果を表2にまとめて示す。
なお、表2中、画像品質の評価基準は、
「◎」を極めて良好とし、
「○」を良好とし、
「×」を画像欠陥発生
とした。
The results of toner examples 1 to 4 and comparative examples 1 and 2 are summarized in Table 2.
In Table 2, the image quality evaluation criteria are as follows:
“◎” is extremely good,
“○” is good,
“×” was defined as the occurrence of an image defect.
これら結果から、本実施例のように、有機溶剤中低温で重縮合したのち粒子化し、樹脂粒子のメジアン径を所定の範囲とすることで、重縮合樹脂を原料とするトナーを効率的に製造可能とするばかりでなく、トナーの画像品質や定着性能を飛躍的に高めることができることがわかる。
これに対し、比較例のように、重縮合した樹脂を分散した重縮合樹脂粒子であっても、そのメジアン径が所定の範囲から外れ、トナー特性(画質品質、定着性)が実施例よりも悪化していることがわかる。
From these results, as in this example, the toner is polycondensed in an organic solvent at a low temperature and then converted into particles, and the median diameter of the resin particles is set within a predetermined range, thereby efficiently producing a toner using polycondensation resin as a raw material. It can be seen that the toner image quality and fixing performance can be dramatically improved.
In contrast, even in the case of the polycondensation resin particles in which the polycondensation resin is dispersed as in the comparative example, the median diameter deviates from the predetermined range, and the toner characteristics (image quality, fixability) are higher than those of the examples. It turns out that it is getting worse.
Claims (6)
前記重縮合樹脂が、その繰り返し単位中に芳香環及び/又は脂環を1つ以上有し、
前記樹脂粒子のメジアン径が、0.05μm以上2.0μm以下であることを特徴とする
樹脂粒子分散液。 A resin particle dispersion in which resin particles containing at least a polycondensation resin obtained by polycondensation of a polycondensable monomer in an organic solvent are dispersed,
The polycondensation resin has one or more aromatic rings and / or alicyclic rings in its repeating unit,
The resin particle dispersion liquid, wherein the median diameter of the resin particles is 0.05 μm or more and 2.0 μm or less.
重縮合触媒を用いて重縮合性単量体を有機溶媒中で重縮合し重縮合樹脂含有物を得る重縮合工程、及び、
水系媒体中に前記重縮合樹脂含有物を分散し樹脂粒子分散液を得る分散工程
を含むことを特徴とする
樹脂粒子分散液の製造方法。 Method for producing a resin particle dispersion in which resin particles containing at least a polycondensation resin having at least one aromatic ring and / or alicyclic ring in a repeating unit are dispersed in an aqueous medium with a median diameter of 0.05 μm to 2.0 μm Because
A polycondensation step in which a polycondensable monomer is polycondensed in an organic solvent using a polycondensation catalyst to obtain a polycondensation resin-containing product; and
A method for producing a resin particle dispersion, comprising: a dispersion step of dispersing the polycondensation resin-containing material in an aqueous medium to obtain a resin particle dispersion.
該凝集粒子を加熱して融合させる工程
を含む静電荷像現像トナーの製造方法であって、
前記樹脂粒子分散液が、請求項1に記載の樹脂粒子分散液、又は、請求項2に記載の製造方法により製造された樹脂粒子分散液であることを特徴とする
静電荷像現像トナーの製造方法。 A step of aggregating the resin particles in a dispersion containing at least a resin particle dispersion to obtain aggregated particles; and
A method for producing an electrostatic charge image developing toner comprising a step of heating and aggregating the aggregated particles,
The resin particle dispersion is a resin particle dispersion according to claim 1 or a resin particle dispersion produced by the production method according to claim 2. Method.
前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記潜像保持体表面に形成されたトナー像を被転写体表面に転写する転写工程と、
前記被転写体表面に転写されたトナー像を熱定着する定着工程と
を含む画像形成方法であって、
前記トナーとして請求項4に記載の静電荷像現像トナー、又は、前記現像剤として請求項5に記載の静電荷像現像剤を用いることを特徴とする
画像形成方法。 A latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the surface of the latent image holding member;
A developing step of developing the electrostatic latent image formed on the surface of the latent image holding body with a developer containing toner to form a toner image;
A transfer step of transferring the toner image formed on the surface of the latent image carrier to the surface of the transfer target;
A fixing step of thermally fixing the toner image transferred to the surface of the transfer material,
An image forming method using the electrostatic image developing toner according to claim 4 as the toner, or the electrostatic image developer according to claim 5 as the developer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005271906A JP4858677B2 (en) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | Resin particle dispersion, electrostatic charge image developing toner, production method thereof, developer and image forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005271906A JP4858677B2 (en) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | Resin particle dispersion, electrostatic charge image developing toner, production method thereof, developer and image forming method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007084603A true JP2007084603A (en) | 2007-04-05 |
JP2007084603A5 JP2007084603A5 (en) | 2008-11-06 |
JP4858677B2 JP4858677B2 (en) | 2012-01-18 |
Family
ID=37971921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005271906A Expired - Fee Related JP4858677B2 (en) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | Resin particle dispersion, electrostatic charge image developing toner, production method thereof, developer and image forming method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4858677B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9429861B2 (en) | 2013-11-15 | 2016-08-30 | Kyocera Document Solutions Inc. | Electrostatic charge image developing toner and method for producing electrostatic charge image developing toner |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1160947A (en) * | 1997-08-08 | 1999-03-05 | Jsr Corp | Aqueous dispersion and its production |
JP2004271586A (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Konica Minolta Holdings Inc | Electrophotographic developer, method for manufacturing electrophotographic developer, and image forming method using same |
-
2005
- 2005-09-20 JP JP2005271906A patent/JP4858677B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1160947A (en) * | 1997-08-08 | 1999-03-05 | Jsr Corp | Aqueous dispersion and its production |
JP2004271586A (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Konica Minolta Holdings Inc | Electrophotographic developer, method for manufacturing electrophotographic developer, and image forming method using same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9429861B2 (en) | 2013-11-15 | 2016-08-30 | Kyocera Document Solutions Inc. | Electrostatic charge image developing toner and method for producing electrostatic charge image developing toner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4858677B2 (en) | 2012-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4682797B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image, toner for developing electrostatic image, developer for electrostatic image, and image forming method | |
JP4687380B2 (en) | Image forming method and method for producing toner for developing electrostatic image | |
JP4561622B2 (en) | Resin particle dispersion for electrostatic image developing toner and method for producing the same, electrostatic image developing toner and method for producing the same, electrostatic image developer, and image forming method | |
JP4682688B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
JP4525828B2 (en) | Toner for electrostatic image development for pressure fixing and manufacturing method thereof, electrostatic image developer, image forming method, and image forming apparatus | |
JP5266978B2 (en) | Toner for developing electrostatic image, method for producing toner for developing electrostatic image, developer for electrostatic image, image forming method and image forming apparatus | |
JP2006337943A (en) | Resin particle dispersion liquid for toner for electrostatic charge image development and method for manufacturing the liquid, and toner for electrostatic charge image development and method for manufacturing the toner | |
JP5326370B2 (en) | Toner for developing electrostatic image, developer for developing electrostatic image, and image forming method | |
JP4701775B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
JP2008046287A (en) | Resin particle dispersion liquid, electrostatic charge image developing toner, its manufacturing method, electrostatic charge image developer, and image forming method | |
JP5217089B2 (en) | Manufacturing method of resin particle dispersion, electrostatic image developing toner and manufacturing method thereof, electrostatic image developer, and image forming method | |
JP2009150959A (en) | Electrostatic image developing toner, production method thereof, electrostatic image developer, image forming method and image forming apparatus | |
JP4631787B2 (en) | Electrostatic image developing toner, electrostatic image developer, image forming method, image forming apparatus, and printed matter | |
JP4670473B2 (en) | Method for producing resin particle dispersion for electrostatic image developing toner, electrostatic image developing toner and method for producing the same | |
JP2009204788A (en) | Polyester resin for electrostatic charge image developing toner, method for manufacturing the same, electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, image forming method and image forming apparatus | |
JP2008170569A (en) | Resin particle-dispersed liquid and its production method, electrostatic charge image development toner and its production method, electrostatic charge image developer, and image forming method | |
JP5135682B2 (en) | Polyester production method, resin particle dispersion and production method thereof, electrostatic image developing toner and production method thereof, electrostatic charge image developer, and image forming method | |
JP4670474B2 (en) | Method for producing resin particle dispersion for electrostatic image developing toner, electrostatic image developing toner and method for producing the same | |
JP2007083097A (en) | Resin particle-dispersed solution, electrostatic charge image developing toner, their producing methods, developer, and image forming method | |
JP4797428B2 (en) | Toner for electrostatic charge development, method for producing toner for electrostatic charge development, resin particle dispersion used for preparation of toner for electrostatic charge development, developer for developing electrostatic charge image, and image forming method | |
JP4858677B2 (en) | Resin particle dispersion, electrostatic charge image developing toner, production method thereof, developer and image forming method | |
JP2007056058A (en) | Resin particle dispersion, electrostatic latent image developing toner, method for producing them, electrostatic latent image developer, and image formation method | |
JP4462026B2 (en) | Method for producing condensed compound particle dispersion and method for producing electrostatic charge developing toner | |
JP2008165124A (en) | Resin particle dispersion liquid, method for manufacturing the same, electrostatic charge image developing toner and method for manufacturing the toner, electrostatic charge image developer, and image forming method | |
JP2009229697A (en) | Electrostatic charge image developing toner and manufacturing method thereof, electrostatic charge image developer, image forming method and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080917 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080917 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110610 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110614 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110811 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111005 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111018 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4858677 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141111 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |