JP2009229546A - Electrophotographic toner - Google Patents
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる電子写真用トナーに関する。 The present invention relates to an electrophotographic toner used for developing a latent image formed in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method or the like.
トナーに要求される代表的な特性として、低温定着性及び耐オフセット性が挙げられる。そこで、低温定着性と耐オフセット性を両立させる試みとして、軟化点の低いポリエステル樹脂と軟化点の高いポリエステル樹脂を併用するトナーが多数検討されている(特許文献1〜3等参照)。
しかしながら、ポリエステルはオフセットが発生しやすいため、オフセットを防止するために高軟化点のポリエステルの配合比率を高くすると、カラートナーとして必要なグロスを確保できなくなる。また、近年、高画質化の観点からトナーの小粒径化が要求され、溶融混練粉砕法において、トナー中の高軟化点の樹脂の配合割合が多いと、粉砕工程での粉砕性が低下する原因となる。 However, since polyester tends to generate an offset, if the blending ratio of the polyester having a high softening point is increased to prevent the offset, the gloss necessary for the color toner cannot be secured. Further, in recent years, a reduction in toner particle size is required from the viewpoint of high image quality, and in the melt-kneading pulverization method, if the blending ratio of the resin having a high softening point in the toner is large, the pulverization property in the pulverization process is lowered. Cause.
本発明の課題は、低温定着性及び耐オフセット性のいずれにも優れ、良好なグロスを有する画像が得ることができ、粉砕性にも優れる電子写真用トナーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electrophotographic toner that is excellent in both low-temperature fixability and offset resistance, can provide an image having a good gloss, and is excellent in grindability.
本発明は、結着樹脂として、軟化点が80℃以上120℃未満のポリエステルLと軟化点が120〜160℃のポリエステルHを、70/30〜95/5の重量比(ポリエステルL/ポリエステルH)で含有してなる電子写真用トナーであって、前記ポリエステルLが、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物を20〜80モル%含有したアルコール成分と、芳香族ジカルボン酸化合物及び脂肪族ジカルボン酸化合物を含有したカルボン酸成分とを縮重合して得られるポリエステルであり、前記ポリエステルHが、アルコール成分と、アルケニルコハク酸を10〜50モル%含有し、3価以上の多価カルボン酸化合物を含有したカルボン酸成分とを縮重合して得られるポリエステルである、電子写真用トナーに関する。 In the present invention, as a binder resin, polyester L having a softening point of 80 ° C. or higher and lower than 120 ° C. and polyester H having a softening point of 120 to 160 ° C. are mixed in a weight ratio of 70/30 to 95/5 (polyester L / polyester H). The polyester L contains an alcohol component containing 20 to 80 mol% of an ethylene oxide adduct of bisphenol A, an aromatic dicarboxylic acid compound, and an aliphatic dicarboxylic acid compound. A polyester obtained by polycondensation of a carboxylic acid component contained therein, wherein the polyester H contains an alcohol component and alkenyl succinic acid in an amount of 10 to 50 mol%, and a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound. The present invention relates to an electrophotographic toner, which is a polyester obtained by condensation polymerization with a carboxylic acid component.
本発明の電子写真用トナーは、低温定着性及び耐オフセット性のいずれにも優れ、良好なグロスを有する画像が得られ、粉砕性においても優れた効果を奏するものである。 The toner for electrophotography of the present invention is excellent in both low-temperature fixability and offset resistance, provides an image having a good gloss, and has an excellent effect in grindability.
本発明の電子写真用トナーは、結着樹脂として、特定の軟化点を有する低軟化点のポリエステルLと高軟化点のポリエステルHとを、特定の配合比で含有するものである。即ち、ポリエステルLの軟化点は、トナーの低温定着性の観点から、80℃以上120℃未満であり、90℃以上120℃未満が好ましく、100℃以上120℃未満がより好ましく、100〜110℃がさらに好ましい。一方、ポリエステルHの軟化点は、トナーの耐オフセット性の観点から、120〜160℃であり、125〜160℃が好ましく、130〜155℃がより好ましく、135〜155℃がさらに好ましい。 The toner for electrophotography of the present invention contains, as a binder resin, a low-softening point polyester L having a specific softening point and a high softening point polyester H in a specific blending ratio. That is, the softening point of polyester L is 80 ° C. or higher and lower than 120 ° C., preferably 90 ° C. or higher and lower than 120 ° C., more preferably 100 ° C. or higher and lower than 120 ° C., more preferably 100 to 110 ° C. Is more preferable. On the other hand, the softening point of polyester H is 120 to 160 ° C., preferably 125 to 160 ° C., more preferably 130 to 155 ° C., and further preferably 135 to 155 ° C., from the viewpoint of offset resistance of the toner.
一般に、ポリエステルはオフセットが発生しやすいため、耐オフセット性の観点からは、高軟化点のポリエステルHを多量に含有することが好ましい。しかしながら、高軟化点のポリエステルHの配合比率を高くすると、カラー画像に求められるグロスが低下するため、画像のグロス、さらにトナーの低温定着性及び粉砕性の観点からは、低軟化点のポリエステルLの配合比率が高い方が好ましい。これに対し、本発明では、ポリエステルLとポリエステルHが後述する特定の原料モノマーを用いて得られたものであるため、両者のポリエステルの相溶性が高く、高軟化点のポリエステルHの配合比を少なくしても、良好な耐オフセット性を維持することができる。従って、ポリエステルLとポリエステルHの重量比(ポリエステルL/ポリエステルH)は、70/30〜95/5であり、70/30〜90/10が好ましく、75/25〜85/15がより好ましく、78/22〜83/17がさらに好ましい。 In general, since polyester is easily offset, it is preferable to contain a large amount of polyester H having a high softening point from the viewpoint of offset resistance. However, when the blending ratio of the polyester H having a high softening point is increased, the gloss required for a color image is lowered. From the viewpoint of image gloss, low-temperature fixability and grindability of the toner, polyester L having a low softening point. A higher blending ratio is preferable. On the other hand, in this invention, since polyester L and polyester H are obtained using the specific raw material monomer mentioned later, compatibility of both polyesters is high and the compounding ratio of polyester H of the high softening point is high. Even if it is less, good offset resistance can be maintained. Therefore, the weight ratio of polyester L to polyester H (polyester L / polyester H) is 70/30 to 95/5, preferably 70/30 to 90/10, more preferably 75/25 to 85/15, 78/22 to 83/17 are more preferable.
ポリエステルLは、アルコール成分とカルボン酸成分とを原料モノマーとして用い、これらを縮重合させて得られる。 The polyester L is obtained by using an alcohol component and a carboxylic acid component as raw material monomers and subjecting them to condensation polymerization.
アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等の、式(I): Examples of the alcohol component include polyoxypropylene-2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxyethylene-2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, which are represented by the formula (I):
(式中、RO及びORはオキシアルキレン基であり、Rはエチレン及び/又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキサイドの付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の平均値は1〜16が好ましく、1〜8がより好ましく、1.5〜4がさらに好ましい)
で表されるビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-ブテンジオール、1,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族ジオール、グリセリン等の3価以上の多価アルコール等が挙げられる。これらの中では、トナーの帯電性の観点からビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物が好ましい。
(In the formula, RO and OR are oxyalkylene groups, R is an ethylene and / or propylene group, x and y indicate the number of added moles of alkylene oxide, each being a positive number, and the sum of x and y. 1 to 16 is preferable, 1 to 8 is more preferable, and 1.5 to 4 is more preferable)
Aromatic diols such as alkylene oxide adducts of bisphenol represented by: ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6 -Aliphatic diols such as hexanediol, 1,4-butenediol, 1,3-butanediol and neopentyl glycol, and trihydric or higher polyhydric alcohols such as glycerin. Among these, an alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferable from the viewpoint of chargeability of the toner.
ポリエステルLのアルコール成分は、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物(BPA-EO)を、アルコール成分中、20〜80モル%含有する。アルコール成分としてビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物を用いることにより、得られるポリエステルの数平均分子量が、同じ軟化点のポリエステルと比べて高くなることによるものと推定される。即ち、プロピレンオキサイド付加物は、モノマー構造が剛直なため、所定の軟化点に到達するまでに反応するモノマーが比較的少なくてすむのに対し、エチレンオキサイド付加物の場合、モノマー構造が柔らかいため、所定の軟化点に到達するまでに多くのモノマーが反応する。そのため、軟化点が低いポリエステルでも数平均分子量は、高軟化点樹脂と同程度になるため、粘度差による結着樹脂の不均一状態等を防止することができ、ポリエステルLとポリエステルHの相溶性が向上し、また、粘度差による結着樹脂の不均一状態になることによる、トナーの粉砕性、すなわち、トナー生産工程におけるトナー原料の溶融混練物の粉砕性の低下も防止することができるものと推定される。 The alcohol component of the polyester L contains 20 to 80 mol% of bisphenol A ethylene oxide adduct (BPA-EO) in the alcohol component. By using an ethylene oxide adduct of bisphenol A as the alcohol component, it is estimated that the number average molecular weight of the obtained polyester is higher than that of the polyester having the same softening point. That is, since the propylene oxide adduct has a rigid monomer structure, it requires a relatively small amount of monomer to react until reaching a predetermined softening point, whereas in the case of an ethylene oxide adduct, the monomer structure is soft. Many monomers react before reaching a predetermined softening point. Therefore, since the number average molecular weight of the polyester having a low softening point is almost the same as that of the high softening point resin, it is possible to prevent a non-uniform state of the binder resin due to a viscosity difference and the compatibility between the polyester L and the polyester H. In addition, it is possible to prevent toner pulverization, that is, deterioration of the pulverization property of the melt kneaded material of the toner material in the toner production process due to the non-uniform state of the binder resin due to the difference in viscosity. It is estimated to be.
BPA-EOの含有量は、トナーの耐オフセット性の観点からは30モル%以上が好ましく、トナーの粉砕性の観点からは、70モル%以下が好ましい。従ってこれらの観点から、ポリエステルLのアルコール成分中のBPA-EOの含有量は、30〜70モル%が好ましく、40〜60モル%がより好ましく、45〜55モル%がさらに好ましい。 The content of BPA-EO is preferably 30 mol% or more from the viewpoint of toner offset resistance, and is preferably 70 mol% or less from the viewpoint of toner grindability. Therefore, from these viewpoints, the content of BPA-EO in the alcohol component of the polyester L is preferably 30 to 70 mol%, more preferably 40 to 60 mol%, and further preferably 45 to 55 mol%.
ポリエステルLのアルコール成分において、BPA-EO以外のアルコールとしては、トナーの耐オフセット性の観点から、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物(BPA-PO)が好ましい。BPA-POの、BPA-EO以外のアルコール成分中の含有量は、70モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましく、実質100モル%であることがさらに好ましい。 In the alcohol component of polyester L, as the alcohol other than BPA-EO, a propylene oxide adduct of bisphenol A (BPA-PO) is preferable from the viewpoint of offset resistance of the toner. The content of BPA-PO in the alcohol component other than BPA-EO is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, further preferably 90 mol% or more, and substantially 100 mol%. preferable.
本発明において、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物は、式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物において、Rがエチレン基である化合物が好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲で、エチレン基の一部がプロピレン基を含む他のアルキレン基で置換されていてもよい。同様に、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物は、式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物において、Rがプロピレン基である化合物が好ましく、本発明の効果を損なわない範囲で、エチレン基を含む他のアルキレン基で置換されていてもよい。 In the present invention, the ethylene oxide adduct of bisphenol A is preferably a compound in which R is an ethylene group in the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by formula (I), but within the range not impairing the effects of the present invention. In addition, a part of the ethylene group may be substituted with another alkylene group containing a propylene group. Similarly, the propylene oxide adduct of bisphenol A is preferably a compound in which R is a propylene group in the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the formula (I), and within the range not impairing the effects of the present invention. It may be substituted with another alkylene group containing a group.
カルボン酸成分としては、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、n-ドデシルコハク酸、n-ドデセニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸;及びこれらの酸の無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル;ロジン;フマル酸、マレイン酸、アクリル酸等で変性されたロジン等が挙げられる。上記のような酸、これらの酸の無水物、及び酸のアルキルエステルを、本明細書では総称してカルボン酸化合物と呼ぶ。 Examples of carboxylic acid components include oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, n-dodecyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, etc. An aliphatic dicarboxylic acid such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid; an alicyclic dicarboxylic acid such as cyclohexanedicarboxylic acid; a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid such as trimellitic acid and pyromellitic acid; And anhydrides of these acids, alkyl (1 to 3 carbon atoms) esters; rosins; rosins modified with fumaric acid, maleic acid, acrylic acid, and the like. Such acids, anhydrides of these acids, and alkyl esters of these acids are collectively referred to herein as carboxylic acid compounds.
ポリエステルLのカルボン酸成分は、トナーの耐オフセット性、画像のグロス及びトナーの粉砕性の観点から、芳香族ジカルボン酸化合物と脂肪族ジカルボン酸化合物とを含有する。芳香族ジカルボン酸化合物としては、トナーの粉砕性の観点から、テレフタル酸、イソフタル酸及びフタル酸からなる群より選ばれた少なくとも1種が好ましい。また、脂肪族ジカルボン酸化合物としては、トナーの耐オフセット性の観点から、フマル酸及びマレイン酸の少なくともいずれかが好ましい。 The carboxylic acid component of the polyester L contains an aromatic dicarboxylic acid compound and an aliphatic dicarboxylic acid compound from the viewpoint of toner offset resistance, image gloss, and toner grindability. The aromatic dicarboxylic acid compound is preferably at least one selected from the group consisting of terephthalic acid, isophthalic acid and phthalic acid, from the viewpoint of toner pulverization. The aliphatic dicarboxylic acid compound is preferably at least one of fumaric acid and maleic acid from the viewpoint of toner offset resistance.
芳香族ジカルボン酸化合物と脂肪族ジカルボン酸化合物のモル比(芳香族ジカルボン酸化合物/脂肪族ジカルボン酸化合物)は、トナーの耐オフセット性、画像のグロス、トナーの低温定着性及び粉砕性の観点から、30/70〜50/50が好ましく、33/67〜47/53がより好ましく、35/65〜45/55がさらに好ましい。 The molar ratio of the aromatic dicarboxylic acid compound to the aliphatic dicarboxylic acid compound (aromatic dicarboxylic acid compound / aliphatic dicarboxylic acid compound) is determined from the viewpoints of toner offset resistance, image gloss, toner low-temperature fixability and grindability. 30/70 to 50/50 are preferred, 33/67 to 47/53 are more preferred, and 35/65 to 45/55 are even more preferred.
芳香族ジカルボン酸化合物と脂肪族ジカルボン酸化合物のジカルボン酸化合物中の含有量は、トナーの粉砕性、耐オフセット性及び画像のグロスの観点から、80モル%以上が好ましく、90モル%以上がより好ましく、95モル%以上がさらに好ましい。 The content of the aromatic dicarboxylic acid compound and the aliphatic dicarboxylic acid compound in the dicarboxylic acid compound is preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, from the viewpoint of toner grindability, offset resistance and image gloss. Preferably, 95 mol% or more is more preferable.
ジカルボン酸化合物のカルボン酸成分中の含有量は、画像のグロスの観点から、90モル%以上が好ましく、95モル%以上がより好ましく、99モル%以上がさらに好ましい。 The content of the dicarboxylic acid compound in the carboxylic acid component is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, and even more preferably 99 mol% or more, from the viewpoint of image gloss.
ポリエステルLのカルボン酸成分は、芳香族ジカルボン酸化合物及び脂肪族ジカルボン酸化合物以外のカルボン酸化合物として、ポリエステルHとの相溶性の観点から、3価以上の多価カルボン酸化合物を含有していることが好ましい。3価以上の多価カルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中、0.05〜10モル%が好ましく、0.1〜5モル%がより好ましく、0.1〜1モル%がさらに好ましく、0.1〜0.5モル%がさらにより好ましい。 The carboxylic acid component of the polyester L contains a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound as a carboxylic acid compound other than the aromatic dicarboxylic acid compound and the aliphatic dicarboxylic acid compound from the viewpoint of compatibility with the polyester H. It is preferable. The content of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound is preferably 0.05 to 10 mol%, more preferably 0.1 to 5 mol%, still more preferably 0.1 to 1 mol%, and more preferably 0.1 to 0.5 mol% in the carboxylic acid component. Is even more preferred.
なお、アルコール成分には1価のアルコールが、カルボン酸成分には1価のカルボン酸化合物が、ポリエステルの分子量調整や、該ポリエステルを含有するトナーの耐オフセット性向上の観点から、適宜含有されていてもよい。 The alcohol component contains a monovalent alcohol, and the carboxylic acid component contains a monovalent carboxylic acid compound as appropriate from the viewpoint of adjusting the molecular weight of the polyester and improving the offset resistance of the toner containing the polyester. May be.
アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合は、例えば、不活性ガス雰囲気中にて、さらには減圧下、2-エチルヘキサン酸錫(II)、酸化ジブチル錫等のエステル化触媒の存在下、180〜250℃の温度で行うことができるが、本発明において、ポリエステルL及びポリエステルHは、両者の相溶性を向上させ、トナーの環境安定性及び画像のグロスを向上させる観点から、それらの少なくともいずれか一方が、好ましくは両者が、後述する2段反応により、ブロックポリマーの構造を有するポリエステルであることが望ましい。 The polycondensation of the alcohol component and the carboxylic acid component is carried out, for example, in an inert gas atmosphere, under reduced pressure, in the presence of an esterification catalyst such as tin (II) 2-ethylhexanoate, dibutyltin oxide, and the like. In the present invention, the polyester L and the polyester H can be used at least one of them from the viewpoint of improving the compatibility between them and improving the environmental stability of the toner and the gloss of the image. Either one is preferably a polyester having a block polymer structure by a two-stage reaction described later.
即ち、ポリエステルLは、
(a1) アルコール成分と芳香族ジカルボン酸化合物とを縮重合反応させる工程、及び
(b1) 工程(a1)での反応率が90%以上、好ましくは95%以上に達した後、脂肪族ジカルボン酸化合物を反応系に添加して、さらに縮重合反応させる工程
を含む方法により得られるものであることが好ましい。なお、本発明において、反応率とは、生成反応水量(mol)/理論生成水量(mol)×100の値をいう。
That is, polyester L is
(a1) a step of subjecting the alcohol component and the aromatic dicarboxylic acid compound to a condensation polymerization reaction; and
(b1) After the reaction rate in the step (a1) reaches 90% or more, preferably 95% or more, the aliphatic dicarboxylic acid compound is added to the reaction system and further subjected to a condensation polymerization reaction. It is preferable that In the present invention, the reaction rate means a value of product reaction water amount (mol) / theoretical product water amount (mol) × 100.
工程(a1)において、縮重合反応は、2-エチルヘキサン酸錫(II)、酸化ジブチル錫等のエステル化触媒の存在下で行うことが好ましい。エステル化触媒の使用量は、工程(a1)に供する原料モノマーの総量100重量部に対して、0.05〜0.7重量部が好ましい。また、反応温度は、225〜245℃が好ましく、230〜235℃がより好ましい。 In the step (a1), the condensation polymerization reaction is preferably performed in the presence of an esterification catalyst such as tin (II) 2-ethylhexanoate and dibutyltin oxide. The amount of the esterification catalyst used is preferably 0.05 to 0.7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of raw material monomers used in the step (a1). The reaction temperature is preferably 225 to 245 ° C, more preferably 230 to 235 ° C.
工程(b1)において、縮重合反応は、t-ブチルカテコール等の重合禁止剤の存在下で行うことが好ましい。重合禁止剤の使用量は、原料モノマー総量100重量に対して、0.003〜0.2重量部が好ましい。また、工程(b1)においても、フマル酸100重量部に対して、0.05〜0.7重量部のエステル化触媒を反応系に添加することが好ましい。反応温度は、185〜220℃が好ましく、195〜215℃がより好ましい。 In the step (b1), the condensation polymerization reaction is preferably performed in the presence of a polymerization inhibitor such as t-butylcatechol. The amount of the polymerization inhibitor used is preferably 0.003 to 0.2 parts by weight based on 100 weights of the total amount of raw material monomers. Also in step (b1), it is preferable to add 0.05 to 0.7 parts by weight of the esterification catalyst to the reaction system with respect to 100 parts by weight of fumaric acid. The reaction temperature is preferably 185 to 220 ° C, more preferably 195 to 215 ° C.
芳香族ジカルボン酸化合物及び脂肪族ジカルボン酸化合物以外のカルボン酸成分は、工程(a1)で縮重合反応に供することが好ましい。 Carboxylic acid components other than the aromatic dicarboxylic acid compound and the aliphatic dicarboxylic acid compound are preferably subjected to a condensation polymerization reaction in the step (a1).
ポリエステルLのガラス転移点は、トナーの粉砕性の観点から、30〜70℃が好ましく、35〜65℃がより好ましく、40〜60℃がさらに好ましい。 The glass transition point of the polyester L is preferably from 30 to 70 ° C, more preferably from 35 to 65 ° C, and even more preferably from 40 to 60 ° C, from the viewpoint of toner pulverization.
ポリエステルLの数平均分子量は、トナーの低温定着性の観点から、2000〜4500であることが好ましく、2500〜4000であることがより好ましく、3000〜3600であることがさらに好ましい。 The number average molecular weight of the polyester L is preferably 2000 to 4500, more preferably 2500 to 4000, and still more preferably 3000 to 3600, from the viewpoint of low-temperature fixability of the toner.
ポリエステルHも、ポリエステルLと同様に、アルコール成分とカルボン酸成分とを原料モノマーとして用い、これらを縮重合させて得られる。アルコール成分とカルボン酸成分としても同様の化合物が例示されるが、ポリエステルHのアルコール成分としては、トナーの粉砕性の観点から、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物が好ましく、プロピレンオキサイド付加物(BPA-PO)と、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物(BPA-EO)が併用されていることが好ましい。ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、トナーの低温定着性の観点から、ポリエステルHのアルコール成分中、70モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましく。実質100モル%がさらに好ましい。また、BPA-EOとBPA-POのモル比(BPA-EO/BPA-PO)は、トナーの耐オフセット性、画像のグロス及びトナーの低温定着性の観点から、60/40〜10/90が好ましく、40/60〜20/80がより好ましく、45/65〜25/75がさらに好ましい。 Similarly to the polyester L, the polyester H is obtained by condensation polymerization using an alcohol component and a carboxylic acid component as raw material monomers. The same compounds are exemplified as the alcohol component and the carboxylic acid component, but as the alcohol component of polyester H, an alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferable from the viewpoint of toner grindability, and a propylene oxide adduct (BPA- PO) and an ethylene oxide adduct (BPA-EO) of bisphenol A are preferably used in combination. The content of the bisphenol A alkylene oxide adduct is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and still more preferably 90 mol% or more in the alcohol component of polyester H from the viewpoint of low-temperature fixability of the toner. . Substantially 100 mol% is more preferable. The molar ratio of BPA-EO to BPA-PO (BPA-EO / BPA-PO) is 60/4 to 10/90 in terms of toner offset resistance, image gloss, and toner low-temperature fixability. Preferably, 40/60 to 20/80 is more preferable, and 45/65 to 25/75 is more preferable.
ポリエステルHのカルボン酸成分は、トナーの環境安定性と耐オフセット性の観点から、アルケニルコハク酸及び3価以上の多価カルボン酸化合物とを含有する。 The carboxylic acid component of the polyester H contains alkenyl succinic acid and a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound from the viewpoint of environmental stability and offset resistance of the toner.
カルボン酸成分としてアルケニルコハク酸を用いることにより、低温定着性及び耐オフセット性が向上する。アルケニルコハク酸におけるアルケニル基の炭素数は、トナーの耐オフセット性の観点から、8〜16が好ましく、9〜14がより好ましく、9〜13がさらに好ましい。なお、かかる炭素数は、コハク酸に置換されたアルケニル基の平均の炭素数を意味する。 By using alkenyl succinic acid as the carboxylic acid component, low temperature fixability and offset resistance are improved. The carbon number of the alkenyl group in the alkenyl succinic acid is preferably 8 to 16, more preferably 9 to 14, and further preferably 9 to 13 from the viewpoint of offset resistance of the toner. In addition, this carbon number means the average carbon number of the alkenyl group substituted by succinic acid.
アルケニルコハク酸の含有量は、トナーの環境安定性と画像のグロスの観点から、カルボン酸成分中、10〜50モル%であり、15〜45モル%が好ましく、20〜35モル%がより好ましく、25〜35モル%がさらに好ましい。 The content of alkenyl succinic acid is 10 to 50 mol%, preferably 15 to 45 mol%, more preferably 20 to 35 mol% in the carboxylic acid component, from the viewpoint of environmental stability of the toner and gloss of the image. 25 to 35 mol% is more preferable.
アルケニルコハク酸以外のジカルボン酸化合物としては、トナーの粉砕性の観点から、芳香族ジカルボン酸化合物が好ましく、テレフタル酸、イソフタル酸及びフタル酸からなる群より選ばれた少なくとも1種が好ましい。 As the dicarboxylic acid compound other than alkenyl succinic acid, an aromatic dicarboxylic acid compound is preferable from the viewpoint of pulverizing property of the toner, and at least one selected from the group consisting of terephthalic acid, isophthalic acid and phthalic acid is preferable.
ジカルボン酸化合物の含有量は、画像のグロスの観点から、カルボン酸成分中、50〜95モル%が好ましく、60〜90モル%がより好ましく、65〜85モル%がさらに好ましい。 The content of the dicarboxylic acid compound is preferably 50 to 95 mol%, more preferably 60 to 90 mol%, and further preferably 65 to 85 mol% in the carboxylic acid component from the viewpoint of the gloss of the image.
3価以上の多価カルボン酸化合物としては、トナーの粉砕性の観点から、トリメリット酸、その低級アルキル(炭素数1〜3)エステル及び無水物からなる群より選ばれた少なくとも1種が好ましく、トリメリット酸及びその無水物がより好ましい。 The trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound is preferably at least one selected from the group consisting of trimellitic acid, its lower alkyl (1 to 3 carbon atoms) ester, and anhydride from the viewpoint of pulverizing properties of the toner. Trimellitic acid and its anhydride are more preferable.
3価以上の多価カルボン酸化合物の含有量は、トナーの粉砕性と耐オフセット性の観点から、カルボン酸成分中、5〜50モル%が好ましく、10〜40モル%がより好ましく、15〜35モル%がさらに好ましい。 The content of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 10 to 40 mol% in the carboxylic acid component, from the viewpoint of toner grindability and offset resistance. 35 mol% is more preferable.
ポリエステルHは、
(a2) アルコール成分と、アルケニルコハク酸とを縮重合させる工程、及び
(b2) 工程(a2)での反応率が90%以上、好ましくは95%以上に達した後、3価以上の多価カルボン酸化合物を反応系に添加して、さらに縮重合反応させる工程
を含む方法により得られるものであることが好ましい。
Polyester H
(a2) a step of polycondensing the alcohol component and alkenyl succinic acid, and
(b2) After the reaction rate in step (a2) reaches 90% or more, preferably 95% or more, a step of adding a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound to the reaction system and further subjecting it to a condensation polymerization reaction It is preferable that it is obtained by the method of including.
工程(a2)において、縮重合反応は、2-エチルヘキサン酸錫(II)、酸化ジブチル錫等のエステル化触媒の存在下で行うことが好ましい。エステル化触媒の使用量は、工程(a2)に供する原料モノマー100重量部に対して、0.05〜0.7重量部が好ましい。また、反応温度は、225〜245℃が好ましく、230〜235℃がより好ましい。 In the step (a2), the condensation polymerization reaction is preferably performed in the presence of an esterification catalyst such as tin (II) 2-ethylhexanoate and dibutyltin oxide. The amount of the esterification catalyst used is preferably 0.05 to 0.7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the raw material monomer used in the step (a2). The reaction temperature is preferably 225 to 245 ° C, more preferably 230 to 235 ° C.
工程(a2)においては、所望の反応率を得るために、常圧反応を行った後、2〜10kPaの減圧下での反応を行うことが好ましい。 In step (a2), in order to obtain a desired reaction rate, it is preferable to carry out the reaction under a reduced pressure of 2 to 10 kPa after carrying out a normal pressure reaction.
工程(b2)において、反応温度は、190〜240℃が好ましく、200〜220℃がより好ましい。 In the step (b2), the reaction temperature is preferably 190 to 240 ° C, more preferably 200 to 220 ° C.
アルケニルコハク酸及び3価以上の多価カルボン酸化合物以外のカルボン酸成分は、工程(a2)で縮重合反応に供することが好ましい。 Carboxylic acid components other than alkenyl succinic acid and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compounds are preferably subjected to a polycondensation reaction in step (a2).
ポリエステルHのガラス転移点は、トナーの粉砕性の観点から、40〜80℃が好ましく、50〜75℃がより好ましく、55〜70℃がさらに好ましい。 The glass transition point of the polyester H is preferably 40 to 80 ° C., more preferably 50 to 75 ° C., and further preferably 55 to 70 ° C. from the viewpoint of toner pulverization.
ポリエステルHの数平均分子量は、トナーの低温定着性及び粉砕性の観点から、2000以上3500未満であることが好ましく、2300〜3300がより好ましく、2500〜3100がさらに好ましい。 The number average molecular weight of the polyester H is preferably 2000 or more and less than 3500, more preferably 2300 to 3300, and further preferably 2500 to 3100, from the viewpoint of low-temperature fixability and grindability of the toner.
ポリエステルLとポリエステルHの総含有量は、トナーの耐オフセット性、粉砕性、低温定着性、画像のグロス及び環境安定性の観点から、結着樹脂中、80重量%以上が好ましく、90重量%以上がより好ましく、95重量%以上がさらに好ましく、実質100重量%であることがさらに好ましい。 The total content of polyester L and polyester H is preferably 80% by weight or more, 90% by weight in the binder resin, from the viewpoints of offset resistance, grindability, low-temperature fixability, image gloss and environmental stability of the toner. The above is more preferable, 95% by weight or more is further preferable, and it is more preferable that it is substantially 100% by weight.
トナーには、さらに、着色剤、荷電制御剤、離型剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が適宜含有されていてもよい。 The toner further includes a colorant, a charge control agent, a release agent, a magnetic powder, a fluidity improver, a conductivity regulator, an extender pigment, a reinforcing filler such as a fibrous substance, an antioxidant, an anti-aging agent, Additives such as a cleaning property improving agent may be appropriately contained.
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができるが、本発明のトナーは、カラートナーに要求されるグロスの良好な画像が得られることから、有彩色着色剤を含有するカラートナーであることが好ましい。有彩色着色剤としては、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、イソインドリン、ジスアゾエロー等が挙げられる。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、1〜40重量部が好ましく、2〜10重量部がより好ましい。 As the colorant, all of the dyes and pigments used as the colorant for the toner can be used. However, the toner of the present invention can provide a glossy image required for the color toner. The color toner preferably contains a chromatic colorant. As chromatic colorants, phthalocyanine blue, permanent brown FG, brilliant first scarlet, pigment green B, rhodamine-B base, solvent red 49, solvent red 146, solvent blue 35, quinacridone, carmine 6B, isoindoline, disazo yellow, etc. Can be mentioned. The content of the colorant is preferably 1 to 40 parts by weight and more preferably 2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
荷電制御剤としては、負帯電性及び正帯電性のいずれのものも使用することができる。負帯電性荷電制御剤としては、例えば、含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正帯電性荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。また、樹脂等の高分子タイプのものを使用することもできる。荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、0.1〜8重量部が好ましく、0.2〜5重量部がより好ましい。 As the charge control agent, any one of negative chargeability and positive chargeability can be used. Examples of the negatively chargeable charge control agent include metal-containing azo dyes, copper phthalocyanine dyes, metal complexes of salicylic acid alkyl derivatives, and nitroimidazole derivatives. Examples of the positively chargeable charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, quaternary ammonium salt compounds, polyamine resins, imidazole derivatives, and the like. Also, a polymer type such as a resin can be used. The content of the charge control agent is preferably 0.1 to 8 parts by weight and more preferably 0.2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
離型剤としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレンポリエチレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス及びそれらの酸化物、カルナウバワックス、モンタンワックス、サゾールワックス及びそれらの脱酸ワックス等のエステル系ワックス、脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して含有されていても良い。離型剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。 As release agents, aliphatic hydrocarbon waxes such as polypropylene, polyethylene, polypropylene polyethylene copolymer, microcrystalline wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax and oxides thereof, carnauba wax, montan wax, sazol wax And ester waxes such as deoxidized wax, fatty acid amides, fatty acids, higher alcohols, fatty acid metal salts and the like, and these may be contained alone or in admixture of two or more. The content of the release agent 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 binder resin.
本発明の電子写真用トナーは、溶融混練法、乳化転相法、重合法等の従来より公知のいずれの方法により得られたトナーであってもよいが、生産性や着色剤の分散性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。溶融混練法による粉砕トナーの場合、例えば、結着樹脂、着色剤等の原料をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、1軸もしくは2軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。一方、トナーの小粒径化の観点からは、重合法によるトナーが好ましい。トナーの表面には、疎水性シリカ等の外添剤が添加されていてもよい。 The electrophotographic toner of the present invention may be a toner obtained by any conventionally known method such as a melt-kneading method, an emulsion phase inversion method, or a polymerization method. From the viewpoint, a pulverized toner by a melt-kneading method is preferable. In the case of pulverized toner by the melt-kneading method, for example, raw materials such as a binder resin and a colorant are uniformly mixed with a mixer such as a Henschel mixer, and then a sealed kneader, a single or twin screw extruder, an open roll type It can be produced by melt-kneading with a kneader or the like, cooling, pulverizing and classifying. On the other hand, from the viewpoint of reducing the particle size of the toner, a toner by a polymerization method is preferable. An external additive such as hydrophobic silica may be added to the surface of the toner.
トナーの体積中位粒径(D50)は、3〜15μmが好ましく、3〜10μmがより好ましい。なお、本明細書において、体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になる粒径を意味する。 The volume median particle size (D 50 ) of the toner is preferably 3 to 15 μm, more preferably 3 to 10 μm. In the present specification, the volume-median particle size (D 50 ) means a particle size at which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction is 50% when calculated from the smaller particle size.
本発明のトナーは、一成分現像用トナーとして、又はキャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。 The toner of the present invention can be used as a one-component developing toner or as a two-component developer mixed with a carrier.
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター(島津製作所、CFT-500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出する温度を軟化点とする。
[Softening point of resin]
Using a flow tester (Shimadzu Corporation, CFT-500D), a 1 g sample is heated at a heating rate of 6 ° C / min. While applying a load of 1.96 MPa with a plunger and extruded from a nozzle with a diameter of 1 mm and a length of 1 mm. . Plot the plunger drop amount of the flow tester against the temperature, and let the softening point be the temperature at which half of the sample flows out.
〔樹脂のガラス転移点〕
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度とする。
[Glass transition point of resin]
Using a differential scanning calorimeter (Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., DSC210), the temperature was raised to 200 ° C, and the sample was cooled to 0 ° C at a temperature drop rate of 10 ° C / min. The temperature at the intersection of the extended line of the baseline below the maximum peak temperature of endotherm and the tangent line indicating the maximum slope from the peak rising portion to the peak apex.
〔樹脂の数平均分子量〕
以下の方法により得られる、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量分布を示すチャートから、数平均分子量を求める。
(1) 試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mLになるように樹脂をテトラヒドロフラン中に溶解する。次いで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター(住友電気工業社製、FP-200)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とする。
(2) 分子量分布測定
下記の測定装置と分析カラムを用い、溶解液としてテトラヒドロフランを毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定化させる。そこに試料溶液100μLを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレンを標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:CO-8010(東ソー社製)
分析カラム:GMHXL+G3000HXL(東ソー社製)
[Number average molecular weight of resin]
The number average molecular weight is obtained from a chart showing the molecular weight distribution by gel permeation chromatography obtained by the following method.
(1) Preparation of sample solution Dissolve the resin in tetrahydrofuran so that the concentration is 0.5 g / 100 mL. Next, this solution is filtered using a fluororesin filter (FP-200, manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) having a pore size of 2 μm to remove insoluble components, thereby obtaining a sample solution.
(2) Molecular weight distribution measurement Using the following measuring device and analytical column, flow tetrahydrofuran at a flow rate of 1 mL per minute as a solution, and stabilize the column in a constant temperature bath at 40 ° C. Measurement is performed by injecting 100 μL of the sample solution. The molecular weight of the sample is calculated based on a calibration curve prepared in advance. For the calibration curve at this time, a sample prepared using several types of monodisperse polystyrene as a standard sample is used.
Measuring device: CO-8010 (manufactured by Tosoh Corporation)
Analytical column: GMHXL + G3000HXL (manufactured by Tosoh Corporation)
〔トナーの体積中位粒径(D50)〕
本明細書において、トナーの体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になるトナーの粒径を意味する。
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:50μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)5重量%電解液
分散条件:分散液5mLに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mLを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件:前記電解液100mLに、3万個のトナー粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度となるように、前記分散液を加え、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
[Volume-median particle size of toner (D 50 )]
In this specification, the volume-median particle size (D 50 ) of the toner means the particle size of the toner in which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction is 50% calculated from the smaller particle size.
Measuring instrument: Coulter Multisizer II (Beckman Coulter, Inc.)
Aperture diameter: 50μm
Analysis software: Coulter Multisizer AccuComp version 1.19 (Beckman Coulter)
Electrolyte: Isoton II (Beckman Coulter)
Dispersion: Emulgen 109P (manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB: 13.6) 5% by weight Electrolyte dispersion condition: 10 mg of measurement sample was added to 5 mL of dispersion, and dispersed for 1 minute with an ultrasonic disperser. Thereafter, 25 mL of an electrolytic solution is added, and further dispersed with an ultrasonic disperser for 1 minute.
Measurement conditions: The dispersion is added to 100 mL of the electrolytic solution so that the particle size of 30,000 toner particles can be measured in 20 seconds, and 30,000 particles are measured. Determine the median particle size (D 50 ).
樹脂製造例1〔樹脂L−1〜L−5、L−11及びL−12〕
〔工程(a1)〕
表1、2に示す、アルコール成分、フマル酸以外のカルボン酸成分、及びエステル化触媒として2-エチルヘキサン酸錫(II)50gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃で反応率が90%に達した後、さらに8kPaにて2時間反応させ反応率が97%となるまで反応させた。
Resin Production Example 1 [Resin L-1 to L-5, L-11 and L-12]
(Process (a1))
As shown in Tables 1 and 2, 50 g of tin (II) 2-ethylhexanoate as an alcohol component, a carboxylic acid component other than fumaric acid, and an esterification catalyst were equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple. In a 10-liter four-necked flask, the reaction rate reached 90% at 235 ° C. in a nitrogen atmosphere, and further reacted at 8 kPa for 2 hours until the reaction rate reached 97%.
〔工程(b1)〕
反応物を180℃まで冷却し、表1、2に示すフマル酸、エステル化触媒として2-エチルヘキサン酸錫(II)50g、及び重合禁止剤としてt-ブチルカテコール5gを添加して、3時間かけて210℃まで昇温した。さらに2時間反応させた後、17kPaにて所望の軟化点まで反応させて、ポリエステルを得た。
(Process (b1))
The reaction product was cooled to 180 ° C., and fumaric acid shown in Tables 1 and 2, 50 g of tin (II) 2-ethylhexanoate as an esterification catalyst, and 5 g of t-butylcatechol as a polymerization inhibitor were added for 3 hours. The temperature was raised to 210 ° C. After further reaction for 2 hours, the reaction was allowed to proceed to a desired softening point at 17 kPa to obtain a polyester.
樹脂製造例2〔樹脂L−6及びL−8〜L−10〕
表1、2に示す、アルコール成分、カルボン酸成分、エステル化触媒として2-エチルヘキサン酸錫(II)50g、及び重合禁止剤としてt-ブチルカテコール5gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で5時間、さらに17kPaにて所望の軟化点まで反応させて、ポリエステルを得た。
Resin Production Example 2 [Resin L-6 and L-8 to L-10]
As shown in Tables 1 and 2, 50 g of tin (II) 2-ethylhexanoate as the esterification catalyst, 5 g of t-butylcatechol as the polymerization inhibitor, nitrogen introduction tube, dehydration tube, stirrer And a 10-liter four-necked flask equipped with a thermocouple, and reacted under a nitrogen atmosphere at 230 ° C. for 5 hours and further at 17 kPa to the desired softening point to obtain a polyester.
樹脂製造例3〔樹脂L−7及びL−13〕
表2に示す、アルコール成分、カルボン酸成分、及びエステル化触媒として2-エチルヘキサン酸錫(II)50gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で7時間、さらに60kPaにて所望の軟化点まで反応させて、ポリエステルを得た。
Resin Production Example 3 [Resin L-7 and L-13]
As shown in Table 2, 50 g of tin (II) 2-ethylhexanoate as an alcohol component, a carboxylic acid component, and an esterification catalyst, four 10-liter volumes equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple It was put into a neck flask and reacted at 230 ° C. for 7 hours under a nitrogen atmosphere and further at 60 kPa to the desired softening point to obtain a polyester.
樹脂製造例4〔樹脂H−1〕
〔工程(a2)〕
表1、2に示す、アルコール成分、無水トリメリット酸以外のカルボン酸成分、及びエステル化触媒として2-エチルヘキサン酸錫(II)50gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃で反応率が90%に達したのちにさらに、8kPaにて2時間反応させ、反応率が97%となるまで反応させた。
Resin Production Example 4 [Resin H-1]
(Process (a2))
As shown in Tables 1 and 2, 50 g of 2-ethylhexanoic acid tin (II) as an alcohol component, a carboxylic acid component other than trimellitic anhydride, and an esterification catalyst, a nitrogen introducing tube, a dehydrating tube, a stirrer and a thermocouple Place in a 10-liter four-necked flask equipped, and after reaching a reaction rate of 90% at 235 ° C in a nitrogen atmosphere, further react at 8kPa for 2 hours until the reaction rate reaches 97%. It was.
〔工程(b2)〕
反応物を210℃まで冷却し、表1、2に示す無水トリメリット酸を添加して、1時間常圧にて反応させたのち、10kPaにて所望の軟化点まで反応させて、ポリエステルを得た。
(Step (b2))
Cool the reaction product to 210 ° C, add trimellitic anhydride shown in Tables 1 and 2 and react for 1 hour at normal pressure, then react to 10 kPa to the desired softening point to obtain a polyester. It was.
樹脂製造例5〔樹脂H−2〜H−4及びH−6〕
表1、2に示す、アルコール成分、カルボン酸成分、及びエステル化触媒として2-エチルヘキサン酸錫(II)50gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃で反応率が90%に達するまで反応させた後、反応物を1時間かけて210℃まで冷却し、10kPaにて所望の軟化点まで反応させて、ポリエステルを得た。
Resin production example 5 [resins H-2 to H-4 and H-6]
As shown in Tables 1 and 2, 50 g of tin (II) 2-ethylhexanoate as an alcohol component, a carboxylic acid component, and an esterification catalyst were added in a 10-liter volume equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple. Place in a four-necked flask and react in a nitrogen atmosphere at 235 ° C until the reaction rate reaches 90%, then cool the reaction to 210 ° C over 1 hour and react at 10 kPa to the desired softening point. To obtain a polyester.
樹脂製造例6〔樹脂H−5〕
表2に示す、アルコール成分、カルボン酸成分、及びエステル化触媒として2-エチルヘキサン酸錫(II)50g、及び重合禁止剤としてt-ブチルカテコール5gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、210℃で反応率が90%に達するまで反応させた後、10kPaにて所望の軟化点まで反応させて、ポリエステルを得た。
Resin Production Example 6 [Resin H-5]
As shown in Table 2, 50 g of tin (II) 2-ethylhexanoate as an alcohol component, carboxylic acid component, and esterification catalyst, and 5 g of t-butylcatechol as a polymerization inhibitor, a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and Place in a 10-liter four-necked flask equipped with a thermocouple, react at 210 ° C under a nitrogen atmosphere until the reaction rate reaches 90%, and then react at 10 kPa to the desired softening point. Obtained.
樹脂製造例7〔樹脂H−7〕
〔工程(a2)〕
表2に示す、アルコール成分、無水トリメリット酸以外のカルボン酸成分、エステル化触媒として2-エチルヘキサン酸錫(II)50g、及び重合禁止剤としてt-ブチルカテコール5gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10リットル容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、235℃で反応率が90%に達した後、さらに、8kPaにて2時間反応させ、反応率が97%となるまで反応させた。
Resin Production Example 7 [Resin H-7]
(Process (a2))
As shown in Table 2, alcohol components, carboxylic acid components other than trimellitic anhydride, 50 g of tin (II) 2-ethylhexanoate as an esterification catalyst, and 5 g of t-butylcatechol as a polymerization inhibitor, nitrogen introduction tube, dehydration Place in a 10-liter four-necked flask equipped with a tube, stirrer, and thermocouple, reach a reaction rate of 90% at 235 ° C under a nitrogen atmosphere, and then react at 8 kPa for 2 hours. The reaction was allowed to reach 97%.
〔工程(b2)〕
反応物を210℃まで冷却し、表2に示す無水トリメリット酸を添加して、1時間常圧にて反応させた後、10kPaにて所望の軟化点まで反応させて、ポリエステルを得た。
(Step (b2))
The reaction product was cooled to 210 ° C., trimellitic anhydride shown in Table 2 was added and reacted at normal pressure for 1 hour, and then reacted at 10 kPa to the desired softening point to obtain a polyester.
なお、表1、2において、原料モノマーのカッコ内の数値は、アルコール成分の総量を100モルとするときのモル比であり、略称は以下の通り。
BPA-2PO: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
BPA-2EO: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
DSA:三洋化成工業社製のアルケニルコハク酸(アルケニル基の平均炭素数:12)
In Tables 1 and 2, the numerical value in parentheses of the raw material monomer is a molar ratio when the total amount of alcohol components is 100 mol, and abbreviations are as follows.
BPA-2PO: Polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane
BPA-2EO: Polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane
DSA: alkenyl succinic acid manufactured by Sanyo Chemical Industries (average carbon number of alkenyl group: 12)
実施例1〜12及び比較例1〜11
表1、2に示す低軟化点ポリエステル及び高軟化点ポリエステル総量100重量部、負帯電性荷電制御剤「ボントロン E-84」(オリエント化学工業社製)0.5重量部、ポリプロピレンワックス「NP-105」(三井化学社製)1重量部及びピグメント・イエロー185(Paliotol Yellow D1155:BASF社製)3重量部を予備混合した後、二軸押出機にて100℃にて溶融混練し、冷却後、粗粉砕した。さらに、ジェットミル IDS2型(日本ニューマチック社製)で微粉砕、分級工程を経て、体積中位粒径(D50)の7.5μmのトナー粒子を得た。
Examples 1-12 and Comparative Examples 1-11
100 and 100 parts by weight of low softening point polyester and high softening point polyester shown in Tables 1 and 2, negative charge control agent "Bontron E-84" (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), polypropylene wax "NP-105" (Mitsui Chemicals) 1 part by weight and Pigment Yellow 185 (Paliotol Yellow D1155: manufactured by BASF) 3 parts by weight were premixed, then melt-kneaded at 100 ° C. with a twin screw extruder, cooled, Crushed. Further, the toner particles having a volume-median particle size (D 50 ) of 7.5 μm were obtained through pulverization and classification using a jet mill IDS2 type (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.).
なお、ジェットミル IDS2型(日本ニューマチック社製)で粗粉砕物を微粉砕する際に、処理速度を150g/minとしたときに得られる粉砕物の体積中位粒径を測定し、以下の評価基準に従って、粉砕性を評価した。結果を表1、2に示す。粒径が小さいほど、良好な粉砕性であることを示す。 When the coarsely pulverized product was finely pulverized with a jet mill IDS2 type (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.), the volume median particle size of the pulverized product obtained when the processing speed was 150 g / min was measured, and the following The grindability was evaluated according to the evaluation criteria. The results are shown in Tables 1 and 2. The smaller the particle size, the better the grindability.
〔評価基準〕
A:7.0μm未満
B:7.0μm以上、8.0μm未満
C:8.0μm以上、9.0μm未満
D:9.0μm以上、10.0μm未満
E:10.0μm以上
〔Evaluation criteria〕
A: Less than 7.0 μm B: 7.0 μm or more, less than 8.0 μm C: 8.0 μm or more, less than 9.0 μm D: 9.0 μm or more, less than 10.0 μm E: 10.0 μm or more
得られたトナー粒子100重量部に、疎水性シリカ「NY-50」(日本アエロジル社製)1重量部及び疎水性シリカ「H3004」(ワッカー社製)1重量部を、ヘンシェルミキサーを用いて外添し、イエロートナーを得た。 To 100 parts by weight of the obtained toner particles, 1 part by weight of hydrophobic silica “NY-50” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 1 part by weight of hydrophobic silica “H3004” (manufactured by Wacker) are removed using a Henschel mixer. In addition, a yellow toner was obtained.
試験例1〔低温定着性〕
非磁性一成分現像装置「Microline5400」(沖データ(株)製)にトナーを実装し、2cm×3cmのベタ画像部(トナー付着量:1.1mg/cm2)を有する未定着の画像を得た。非磁性一成分現像装置「Microline3050」(沖データ(株)製)の外部定着機(定着速度:300mm/sec)を用い、定着温度を140℃から180℃へと5℃ずつ順次上昇させながら、未定着画像を定着させた。
Test Example 1 [low temperature fixability]
The toner was mounted on the non-magnetic one-component developing device “Microline 5400” (Oki Data Co., Ltd.), and an unfixed image having a solid image portion of 2 cm × 3 cm (toner adhesion amount: 1.1 mg / cm 2 ) was obtained. . Using the external fixing machine (fixing speed: 300mm / sec) of the non-magnetic one-component developing device "Microline3050" (Oki Data Co., Ltd.), while gradually increasing the fixing temperature from 140 ° C to 180 ° C in steps of 5 ° C, The unfixed image was fixed.
次に、定着画像に「Scotch(登録商標)メンディングテープ 810」(住友スリーエム社製、幅:18mm)を貼り付け、1.25kgの重りで上からこすった後、テープを剥がした。テープを貼る前と剥がした後の画像濃度を画像濃度測定器「GURETAG SPM50」(GURETAG社製)を用いて測定し、両者の比率(剥離後/貼付前×100)を計算し、比率が90%以上となる温度を最低定着温度とし、以下の評価基準に従って、低温定着性を評価した。最低定着温度が低いほど、低温定着性が良好であることを示す。結果を表1、2に示す。なお、定着試験に用いた紙はXEROX社製のL紙である。 Next, “Scotch (registered trademark) mending tape 810” (manufactured by Sumitomo 3M, width: 18 mm) was pasted on the fixed image, rubbed from above with a weight of 1.25 kg, and then the tape was peeled off. The image density before and after the tape was peeled off was measured using an image density measuring instrument “GURETAG SPM50” (manufactured by GURETAG), and the ratio between the two (after peeling / before sticking × 100) was calculated. %, The low-temperature fixing property was evaluated according to the following evaluation criteria. The lower the minimum fixing temperature, the better the low-temperature fixing property. The results are shown in Tables 1 and 2. The paper used for the fixing test is L paper manufactured by XEROX.
〔評価基準〕
A:最低定着温度が150℃未満
B:最低定着温度が150℃以上、160℃未満
C:最低定着温度が160℃以上、170℃未満
D:最低定着温度が170℃以上
〔Evaluation criteria〕
A: Minimum fixing temperature is less than 150 ° C B: Minimum fixing temperature is 150 ° C or more and less than 160 ° C C: Minimum fixing temperature is 160 ° C or more and less than 170 ° C D: Minimum fixing temperature is 170 ° C or more
試験例2〔耐オフセット性〕
試験例1において、未定着画像の定着時にホットオフセットの有無を確認し、以下の評価基準に従って、耐オフセット性を評価した。ホットオフセット発生温度が高いほど、耐オフセット性が良好であることを示す。結果を表1、2に示す。
Test Example 2 [Offset resistance]
In Test Example 1, the presence or absence of hot offset was confirmed when fixing an unfixed image, and the offset resistance was evaluated according to the following evaluation criteria. The higher the hot offset occurrence temperature, the better the offset resistance. The results are shown in Tables 1 and 2.
〔評価基準〕
A:ホットオフセット発生温度が190℃以上
B:ホットオフセット発生温度が180℃以上190℃未満
C:ホットオフセット発生温度が170℃以上180℃未満
D:ホットオフセット発生温度が170℃未満
〔Evaluation criteria〕
A: Hot offset generation temperature is 190 ° C or higher B: Hot offset generation temperature is 180 ° C or higher and lower than 190 ° C C: Hot offset generation temperature is 170 ° C or higher and lower than 180 ° C D: Hot offset generation temperature is lower than 170 ° C
試験例3〔環境安定性〕
非磁性一成分現像装置「Microline5400」(沖データ(株)製)にトナーを実装し、高温高湿(HH)環境(35℃/80RH%)に24時間放置した後、2cm×3cmのベタ画像を500枚印刷し、500枚目の画像濃度を画像濃度測定器「GURETAG SPM50」(GURETAG社製)を用いて測定した。また、低温低湿(LL)環境(10℃/10RH%)に24時間放置した後、2cm×3cmのベタ画像を500枚印刷し、500枚目の画像濃度を画像濃度測定器「GURETAG SPM50」(GURETAG社製)を用いて測定した。HH環境での500枚目の画像濃度とLL環境での500枚目の画像濃度の差を算出し、以下の評価基準に従って、環境安定性を評価した。HH環境とLL環境の画像濃度の差が小さいほど、環境安定性が良好であることを示す。結果を表1、2に示す。
Test Example 3 [Environmental stability]
After mounting toner on the non-magnetic one-component developing device "Microline 5400" (Oki Data Co., Ltd.) and leaving it in a high-temperature, high-humidity (HH) environment (35 ° C / 80RH%) for 24 hours, a solid image of 2cm x 3cm 500 images were printed, and the image density of the 500th sheet was measured using an image density measuring device “GURETAG SPM50” (manufactured by GURETAG). After leaving it in a low-temperature, low-humidity (LL) environment (10 ° C / 10RH%) for 24 hours, 500 solid images of 2cm x 3cm are printed, and the image density of the 500th sheet is measured by the image density measuring instrument “GURETAG SPM50” ( GURETAG). The difference between the image density of the 500th sheet in the HH environment and the image density of the 500th sheet in the LL environment was calculated, and the environmental stability was evaluated according to the following evaluation criteria. The smaller the image density difference between the HH environment and the LL environment, the better the environmental stability. The results are shown in Tables 1 and 2.
〔評価基準〕
HH環境とLL環境の画像濃度の差が
A:0.2未満
B:0.2以上、0.4未満
C:0.4以上、0.6未満
D:0.6以上、0.8未満
E:0.8以上
〔Evaluation criteria〕
Difference in image density between HH environment and LL environment: A: Less than 0.2 B: 0.2 or more, less than 0.4 C: 0.4 or more, less than 0.6 D: 0.6 or more, less than 0.8 E: 0.8 or more
試験例4〔画像のグロス〕
フルカラープリンター「MicroLine 9500PS」(沖データ社製)にトナーを実装してベタ画像を印刷し、その光沢度を測定した。光沢度は、光沢度計「PG-1」(日本電色工業株式会社)を用い、光源を60°に設定して測定した。以下の評価基準に従って、グロスを評価した。光沢度が高いほど、グロスが良好であることを示す。結果を表1、2に示す。
Test Example 4 [Gloss of Image]
The toner was mounted on a full-color printer “MicroLine 9500PS” (Oki Data Co., Ltd.), a solid image was printed, and the glossiness was measured. The glossiness was measured using a gloss meter “PG-1” (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) with the light source set at 60 °. The gloss was evaluated according to the following evaluation criteria. The higher the glossiness, the better the gloss. The results are shown in Tables 1 and 2.
〔評価基準〕
A:光沢度が20以上
B:光沢度が15以上、20未満
C:光沢度が10以上、15未満
D:光沢度が10未満
〔Evaluation criteria〕
A: Glossiness of 20 or more B: Glossiness of 15 or more and less than 20 C: Glossiness of 10 or more and less than 15 D: Glossiness of less than 10
以上の結果より、比較例1〜11と対比して、実施例1〜12のトナーは、粉砕性、低温定着性、耐オフセット性及び環境安定性のいずれにも優れ、良好なグロスを有する画像が得られることが分かる。特に、2段反応により得られたポリエステルのみを含有した実施例1〜7のトナーは、より一層良好な特性を有することが明らかである。 From the above results, in comparison with Comparative Examples 1 to 11, the toners of Examples 1 to 12 are excellent in all of grindability, low-temperature fixability, offset resistance and environmental stability, and have an excellent gloss. It can be seen that In particular, it is clear that the toners of Examples 1 to 7 containing only the polyester obtained by the two-stage reaction have even better characteristics.
本発明の電子写真用トナーは、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像等に好適に用いられる。 The toner for electrophotography of the present invention is suitably used for developing a latent image formed in electrophotography, electrostatic recording method, electrostatic printing method and the like.
Claims (5)
(a1) アルコール成分と芳香族ジカルボン酸化合物とを縮重合反応させる工程、及び
(b1) 工程(a1)での反応率が90%以上に達した後、脂肪族ジカルボン酸化合物を反応系に添加して、さらに縮重合反応させる工程
を含む方法により得られるものである、請求項1又は2記載の電子写真用トナー。 Polyester L is
(a1) a step of subjecting the alcohol component and the aromatic dicarboxylic acid compound to a condensation polymerization reaction; and
(b1) After the reaction rate in the step (a1) reaches 90% or more, the aliphatic dicarboxylic acid compound is added to the reaction system, and further obtained by a method including a step of polycondensation reaction. Item 3. The toner for electrophotography according to Item 1 or 2.
(a2) アルコール成分と、アルケニルコハク酸とを縮重合させる工程、及び
(b2) 工程(a2)での反応率が90%以上に達した後、3価以上の多価カルボン酸化合物を反応系に添加して、さらに縮重合反応させる工程
を含む方法により得られるものである、請求項1〜3いずれか記載の電子写真用トナー。 Polyester H
(a2) a step of polycondensing the alcohol component and alkenyl succinic acid, and
(b2) Obtained by a method comprising a step of adding a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound to the reaction system after the reaction rate in step (a2) reaches 90% or more and further subjecting it to a polycondensation reaction The toner for electrophotography according to any one of claims 1 to 3.
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