JP2013060491A - Method for producing polylactic acid resin for electrophotographic toner, polylactic aid resin for electrophotographic toner, method for manufacturing electrophotographic toner, and electrophotographic toner - Google Patents

Method for producing polylactic acid resin for electrophotographic toner, polylactic aid resin for electrophotographic toner, method for manufacturing electrophotographic toner, and electrophotographic toner Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a polylactic acid resin for an electrophotographic toner with reduced odor.SOLUTION: The method for producing a polylactic acid resin for an electrophotographic toner includes a step for hydrolyzing a polylactic acid resin having a number average molecular weight of 10,000 or more under heated and pressurized conditions to prepare a modified polylactic acid resin having a number average molecular weight of 3,000-10,000. The polylactic acid resin during hydrolyzing and/or the hydrolyzed polylactic acid resin are treated in an alkaline aqueous solution of pH8-12.

Description

本発明は、電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法、その方法により得られる電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂、それを用いた電子写真トナーの製造方法、およびその方法により得られる電子写真トナーに関する。   The present invention relates to a method for producing a polylactic acid resin for an electrophotographic toner, a polylactic acid resin for an electrophotographic toner obtained by the method, a method for producing an electrophotographic toner using the same, and an electrophotographic toner obtained by the method.

トナーの結着樹脂として、従来、スチレン・アクリル樹脂や、ポリエステル樹脂などの石油由来の樹脂が使用されている。近年、環境への配慮から、廃棄時に環境への負荷の少ない生分解性樹脂、さらには、再生可能資源からつくられるバイオマスプラスチックを、トナー用樹脂として用いる方法が提案されている。なお、有限な資源への配慮と、環境負荷の低減に貢献する、バイオマスプラスチックや生分解性プラスチックのことをバイオプラスチックと呼ぶ。   Conventionally, petroleum-derived resins such as styrene / acrylic resins and polyester resins have been used as toner binder resins. In recent years, in consideration of the environment, a method has been proposed in which a biodegradable resin that has a low environmental impact at the time of disposal, and further, a biomass plastic made from renewable resources is used as a resin for toner. Bioplastics refer to biomass plastics and biodegradable plastics that contribute to finite resource considerations and reduce environmental impact.

本発明者らは、バイオプラスチックの分子量を調整し、バイオプラスチックをトナー用のメイン樹脂として使用することを可能にした。具体的には、市販のポリ乳酸をそのまま使用するのではなく、加水分解等により分子量を低減させることで、軟化温度を下げるとともに、粉砕性を改良した樹脂を得ることができ、これによりポリ乳酸をトナー用のメイン樹脂として使用することを可能にした。このようにトナーに適した分子量サイズに低分子量化されたポリ乳酸を改質ポリ乳酸樹脂と呼ぶ。   The inventors have adjusted the molecular weight of the bioplastic and made it possible to use the bioplastic as a main resin for toner. Specifically, a commercially available polylactic acid is not used as it is, but by reducing the molecular weight by hydrolysis or the like, a softening temperature can be lowered and a resin with improved grindability can be obtained. Can be used as a main resin for toner. Polylactic acid that has been reduced in molecular weight to a molecular weight suitable for toner is called a modified polylactic acid resin.

ポリ乳酸は、トナーの結着樹脂として使用される際、粉砕性の観点から、一般に3,000〜10,000の分子量サイズに低分子量化される(たとえば特許文献1を参照)。このように調製された改質ポリ乳酸樹脂は、特有の甘い臭気をもっている。かかる臭気の原因物質は特定されていないが、モノマー成分である乳酸またはラクチド成分が原因物質であると考えられている。このような改質ポリ乳酸樹脂をトナー化した場合、製造されたトナーもポリ乳酸特有の臭気をもつことになる。とりわけ、トナーを加熱した際にその臭気は顕著になる。このため、定着時に甘い臭気が発生する。   When used as a binder resin for toner, polylactic acid is generally reduced in molecular weight to a molecular weight size of 3,000 to 10,000 from the viewpoint of grindability (see, for example, Patent Document 1). The modified polylactic acid resin thus prepared has a unique sweet odor. Although the causative substance of such odor is not specified, it is considered that the monomer component lactic acid or lactide component is the causative substance. When such a modified polylactic acid resin is made into a toner, the produced toner also has an odor peculiar to polylactic acid. In particular, the odor becomes noticeable when the toner is heated. For this reason, a sweet odor is generated during fixing.

改質ポリ乳酸樹脂は、ポリ乳酸の酸価が高いほど粉砕効率は向上するが、樹脂のカルボン酸が多くなり、臭気が増大する。これまでに、改質ポリ乳酸樹脂を結着樹脂として用いたトナーの臭気を低減するために、トナーの原料混合物に、トナーの酸価を10以下に調整する酸価調整剤を添加することが行われている(特許文献2)。   In the modified polylactic acid resin, the higher the acid value of polylactic acid, the better the pulverization efficiency, but the amount of carboxylic acid in the resin increases and the odor increases. So far, in order to reduce the odor of the toner using the modified polylactic acid resin as the binder resin, an acid value adjusting agent for adjusting the acid value of the toner to 10 or less has been added to the toner raw material mixture. (Patent Document 2).

特開2010−66491号公報JP 2010-66491 A 特開2011−2592号公報JP 2011-2592 A

特許文献2は、トナーの製造時にポリ乳酸の臭気を低減することに取り組んだものであり、原料の段階でポリ乳酸の臭気を低減することに取り組んだものではない。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 addresses the reduction of the odor of polylactic acid during the production of the toner, and does not address the reduction of the odor of polylactic acid at the raw material stage.

そこで本発明は、ポリ乳酸の臭気を原料の段階で低減すること、すなわち、臭気の低減した電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、この製造方法により、臭気の低減した電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂を提供することを目的とする。更に本発明は、この電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂を用いて、臭気の低減した電子写真トナーを製造する方法を提供すること、およびこの製造方法により、臭気の低減した電子写真トナーを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a polylactic acid resin for an electrophotographic toner that reduces the odor of polylactic acid at the raw material stage, that is, the odor is reduced. Another object of the present invention is to provide a polylactic acid resin for electrophotographic toner with reduced odor by this production method. Furthermore, the present invention provides a method for producing an electrophotographic toner with reduced odor by using this polylactic acid resin for electrophotographic toner, and provides an electrophotographic toner with reduced odor by this production method. With the goal.

本発明の一態様は、10,000を超える数平均分子量を有するポリ乳酸樹脂を、加熱加圧条件下に置いて加水分解して、3,000〜10,000の数平均分子量を有する改質ポリ乳酸樹脂を調製する工程を含み、前記加水分解中のポリ乳酸樹脂および/または前記加水分解後のポリ乳酸樹脂を、pH8〜12のアルカリ性水溶液で処理することを特徴とする電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法を提供する。   One embodiment of the present invention is a modification in which a polylactic acid resin having a number average molecular weight exceeding 10,000 is hydrolyzed under heat and pressure conditions to have a number average molecular weight of 3,000 to 10,000. A process for preparing a polylactic acid resin, wherein the polylactic acid resin during hydrolysis and / or the polylactic acid resin after hydrolysis is treated with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12; A method for producing a lactic acid resin is provided.

本発明の別の態様は、前述の製造方法により得られることを特徴とする電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂を提供する。   Another aspect of the present invention provides a polylactic acid resin for an electrophotographic toner obtained by the above-described production method.

本発明の更に別の態様は、前述の電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂と着色剤とを含む原料混合物を溶融混練する工程と、得られた混練物を粉砕、分級する工程を含むことを特徴とする電子写真トナーの製造方法を提供する。   Still another embodiment of the present invention is characterized by comprising a step of melt-kneading a raw material mixture containing the above-described polylactic acid resin for electrophotographic toner and a colorant, and a step of pulverizing and classifying the obtained kneaded product. An electrophotographic toner manufacturing method is provided.

本発明の更に別の態様は、前述の製造方法により得られることを特徴とする電子写真トナーを提供する。   Yet another embodiment of the present invention provides an electrophotographic toner obtained by the above-described production method.

本発明によれば、臭気の低減した電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法、および臭気の低減した電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂が提供される。また、本発明によれば、臭気の低減した電子写真トナーの製造方法、および臭気の低減した電子写真トナーが提供される。   According to the present invention, a method for producing a polylactic acid resin for electrophotographic toner with reduced odor and a polylactic acid resin for electrophotographic toner with reduced odor are provided. The present invention also provides a method for producing an electrophotographic toner with reduced odor and an electrophotographic toner with reduced odor.

本発明の方法に使用される圧力容器の一例を示す図。The figure which shows an example of the pressure vessel used for the method of this invention. 本発明の方法に使用される圧力容器の一例を示す図。The figure which shows an example of the pressure vessel used for the method of this invention.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明者らは、上記課題を解決すべく研究を行った結果、原料のポリ乳酸をトナーに適した分子量サイズに加水分解する間および/または加水分解した後に、ポリ乳酸樹脂をpH8〜12のアルカリ性水溶液で処理することにより、ポリ乳酸樹脂の臭気を低減できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of researches to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the polylactic acid resin has a pH of 8 to 12 during and / or after hydrolysis of the raw polylactic acid to a molecular weight size suitable for the toner. It has been found that by treating with an alkaline aqueous solution, the odor of the polylactic acid resin can be reduced, and the present invention has been completed.

すなわち、一実施形態において、本発明の電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法は、
10,000を超える数平均分子量を有するポリ乳酸樹脂を、加熱加圧条件下に置いて加水分解して、3,000〜10,000の数平均分子量を有する改質ポリ乳酸樹脂を調製する工程を含み、
前記加水分解中のポリ乳酸樹脂および/または前記加水分解後のポリ乳酸樹脂を、pH8〜12のアルカリ性水溶液で処理することを特徴とする。
That is, in one embodiment, the method for producing a polylactic acid resin for an electrophotographic toner of the present invention comprises:
A step of preparing a modified polylactic acid resin having a number average molecular weight of 3,000 to 10,000 by hydrolyzing a polylactic acid resin having a number average molecular weight exceeding 10,000 under heating and pressing conditions Including
The hydrolyzed polylactic acid resin and / or the hydrolyzed polylactic acid resin is treated with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12.

本実施形態において、pH8〜12のアルカリ性水溶液での処理は、ポリ乳酸樹脂の加水分解をpH8〜12のアルカリ性水溶液中で行うことにより行われてもよい。   In this embodiment, the treatment with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 may be performed by hydrolyzing the polylactic acid resin in an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12.

あるいは、本実施形態において、pH8〜12のアルカリ性水溶液での処理は、加水分解後のポリ乳酸樹脂を、pH8〜12のアルカリ性水溶液で洗浄することにより行われてもよい。   Alternatively, in the present embodiment, the treatment with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 may be performed by washing the hydrolyzed polylactic acid resin with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12.

以下、「ポリ乳酸樹脂の加水分解をpH8〜12のアルカリ性水溶液中で行う場合」を第1の態様として説明し、「加水分解後のポリ乳酸樹脂をpH8〜12のアルカリ性水溶液で洗浄する場合」を第2の態様として説明するが、本実施形態の方法は、これらに限定されない。すなわち、本実施形態において、ポリ乳酸樹脂は、加水分解反応の間および/または加水分解反応の後に、少なくとも1回、pH8〜12のアルカリ性水溶液に晒されればよい。   Hereinafter, “when the hydrolysis of the polylactic acid resin is performed in an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12” will be described as a first embodiment, and “when the hydrolyzed polylactic acid resin is washed with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12”. However, the method of this embodiment is not limited to these. That is, in this embodiment, the polylactic acid resin may be exposed to an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 at least once during the hydrolysis reaction and / or after the hydrolysis reaction.

すなわち、第1の態様において、ポリ乳酸樹脂は、加水分解反応の全期間にわたってpH8〜12のアルカリ性水溶液中に置かれてもよいし、加水分解反応の少なくとも一部の期間にわたってpH8〜12のアルカリ性水溶液中に置かれてもよい。また、第2の態様において、ポリ乳酸樹脂は、加水分解反応の終了後、pH8〜12のアルカリ性水溶液ですすぐように洗浄されてもよいし、pH8〜12のアルカリ性水溶液中に所定の期間置いた後、洗浄されてもよい。   That is, in the first aspect, the polylactic acid resin may be placed in an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 throughout the hydrolysis reaction, or an alkaline solution having a pH of 8 to 12 over at least a part of the hydrolysis reaction. It may be placed in an aqueous solution. In the second embodiment, after the hydrolysis reaction, the polylactic acid resin may be washed with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 or placed in an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 for a predetermined period. Later, it may be washed.

また、第1の態様と第2の態様が組み合わされてもよく、ポリ乳酸樹脂の加水分解をpH8〜12のアルカリ性水溶液中で行った後に、加水分解後のポリ乳酸樹脂をpH8〜12のアルカリ性水溶液で洗浄してもよい。   In addition, the first aspect and the second aspect may be combined. After the hydrolysis of the polylactic acid resin is performed in an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12, the polylactic acid resin after hydrolysis is subjected to an alkaline process having a pH of 8 to 12. You may wash | clean with aqueous solution.

本実施形態において、10,000を超える数平均分子量を有するポリ乳酸樹脂(以下、原料のポリ乳酸樹脂ともいう)は、従来公知の方法により製造されてもよいし、商業的に販売されているポリ乳酸を使用してもよい。本実施形態において、原料のポリ乳酸樹脂は、10,000を超える数平均分子量を有し、一般には70,000〜150,000の数平均分子量を有する。   In the present embodiment, a polylactic acid resin having a number average molecular weight exceeding 10,000 (hereinafter also referred to as a raw material polylactic acid resin) may be produced by a conventionally known method or is commercially available. Polylactic acid may be used. In the present embodiment, the raw polylactic acid resin has a number average molecular weight exceeding 10,000, and generally has a number average molecular weight of 70,000 to 150,000.

従来公知の方法としては、原料となるとうもろこし等の澱粉を発酵し、乳酸を得た後、乳酸モノマーから直接脱水縮合する方法や乳酸から環状二量体を経て、触媒の存在下で開環重合によって合成する方法がある。乳酸には、光学異性体が存在し、L−乳酸とD−乳酸があるが、これら単独または混合物のいずれの乳酸を使用しても良い。ポリ乳酸の数平均分子量は、重合時の反応条件を可変することで任意に調整することが可能である。   As a conventionally known method, fermenting starch such as corn as a raw material to obtain lactic acid, followed by dehydration condensation directly from a lactic acid monomer, or ring-opening polymerization in the presence of a catalyst via a cyclic dimer from lactic acid There is a way to synthesize. There are optical isomers in lactic acid, and there are L-lactic acid and D-lactic acid, and any of these lactic acids may be used alone or in a mixture. The number average molecular weight of polylactic acid can be arbitrarily adjusted by varying the reaction conditions during polymerization.

商業的に販売されているポリ乳酸は、耐熱性向上等のため、より高分子のポリ乳酸が得られる開環重合法で合成されたものであり、その数平均分子量は100,000以上のものが主流である。商業的に販売されているポリ乳酸としては、たとえば、海生生物材料社のREVODE110やREVODE101B、またはネイチャーワークス社のNature Worksなどを使用することができる。   Commercially sold polylactic acid is synthesized by a ring-opening polymerization method for obtaining higher molecular polylactic acid for improving heat resistance, and the number average molecular weight is 100,000 or more. Is the mainstream. As commercially available polylactic acid, for example, REVODE110 or REVODE101B manufactured by Marine Life Materials Co., Ltd., or Nature Works manufactured by Nature Works, Inc. can be used.

本実施形態において、原料のポリ乳酸樹脂の加水分解は、加熱加圧条件下において行われる。第1の態様において加水分解は、pH8〜12のアルカリ性水溶液中で行われる。一方、第2の態様において加水分解は、水中で行われる。   In the present embodiment, the hydrolysis of the raw material polylactic acid resin is performed under heat and pressure conditions. In the first embodiment, the hydrolysis is performed in an alkaline aqueous solution having a pH of 8-12. On the other hand, in the second embodiment, the hydrolysis is performed in water.

第1の態様において、pH8〜12のアルカリ性水溶液は、pH8〜12にするために必要な濃度、たとえば、1価のOH基を持つアルカリ物質の場合、1.0x10-2〜1.0x10-6(mol/L)または1.0x10-2(mol/L)以上のアルカリ性成分を含有する。アルカリ性成分としては、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムなどが挙げられる。アルカリ性水溶液を用いた場合、ポリ乳酸樹脂の加水分解により発生する臭気を抑制することができる。第2の態様において、水は、水道水やイオン交換樹脂などで精製された水など任意の水を使用することができる。 In the first embodiment, the alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 has a concentration necessary for obtaining a pH of 8 to 12, for example, 1.0 × 10 −2 to 1.0 × 10 −6 (mol in the case of an alkaline substance having a monovalent OH group. / L) or 1.0 × 10 -2 (mol / L) or more of alkaline components. Examples of the alkaline component include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium bicarbonate, sodium carbonate and the like. When an alkaline aqueous solution is used, the odor generated by hydrolysis of the polylactic acid resin can be suppressed. In the second embodiment, the water can be any water such as tap water or water purified with an ion exchange resin.

水またはpH8〜12のアルカリ性水溶液は、たとえば、原料のポリ乳酸樹脂に対して50〜100質量%の量で使用することができる。   Water or an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 can be used, for example, in an amount of 50 to 100% by mass relative to the raw material polylactic acid resin.

加熱加圧条件は、たとえば、120〜127℃、0.11〜0.16MPaとすることができる。120℃より低いと、加水分解時間がかかり加圧するメリットが小さくなる。また、127℃より高いと、ポリ乳酸樹脂が溶解し得るため好ましくない。加圧条件は、加熱温度における飽和蒸気圧に従って決まる。加水分解は、混合撹拌しながら行われてもよいし、混合撹拌することなく行われてもよい。混合撹拌することにより、反応容器内のポリ乳酸樹脂が全体にわたって循環して、より均一に反応条件を与えることができる。   The heating and pressing conditions can be, for example, 120 to 127 ° C. and 0.11 to 0.16 MPa. If it is lower than 120 ° C., it takes a long time to hydrolyze, and the merit of pressurizing becomes small. On the other hand, when the temperature is higher than 127 ° C., the polylactic acid resin can be dissolved, which is not preferable. The pressurizing condition is determined according to the saturated vapor pressure at the heating temperature. Hydrolysis may be performed while mixing and stirring, or may be performed without mixing and stirring. By mixing and stirring, the polylactic acid resin in the reaction vessel is circulated throughout the reaction vessel, so that reaction conditions can be given more uniformly.

原料のポリ乳酸樹脂の加水分解は、圧力容器を用いて行うことができる。圧力容器は、攪拌機を備えていても備えていなくてもよい。   The raw polylactic acid resin can be hydrolyzed using a pressure vessel. The pressure vessel may or may not be equipped with a stirrer.

図1は、攪拌機を備えた圧力容器の一例を示す概略図である。図1に示される圧力容器10は、容器本体11と、容器本体11と密閉空間を形成する蓋12と、容器本体11の側面を囲うように配置され、容器内を加熱するための高温高圧蒸気が送り込まれるジャケット部13と、ポリ乳酸樹脂を含む原料を撹拌するための撹拌羽根を有する撹拌機14を備えている。容器本体11には、原料のポリ乳酸樹脂と、水またはアルカリ性水溶液とが収容される。容器内を加熱するため、ボイラー(図示せず)で発生させた高温高圧蒸気が、図示される矢印に従ってジャケット部13に送り込まれる。容器内は、ジャケット部13内の高温高圧蒸気により加熱され、100℃より高い温度に加熱されると飽和蒸気圧曲線に則って内部圧力が上昇し、加熱加圧条件がつくりだされる。かかる加熱加圧条件下で原料のポリ乳酸樹脂は、加水分解される。原料のポリ乳酸樹脂は、撹拌機4により混合撹拌されながら加水分解を受ける。加水分解反応の終了後に容器内の圧力を開放するため、容器本体11は、排気口15を備えている。   FIG. 1 is a schematic view showing an example of a pressure vessel equipped with a stirrer. A pressure vessel 10 shown in FIG. 1 is arranged so as to surround a container body 11, a lid 12 that forms a sealed space with the container body 11, and a side surface of the container body 11, and is a high-temperature and high-pressure steam for heating the inside of the container. Is provided with a stirrer 14 having a stirring portion for stirring a raw material containing a polylactic acid resin. The container body 11 contains a raw polylactic acid resin and water or an alkaline aqueous solution. In order to heat the inside of the container, high-temperature and high-pressure steam generated by a boiler (not shown) is fed into the jacket portion 13 in accordance with the illustrated arrow. The inside of the container is heated by the high-temperature and high-pressure steam in the jacket portion 13, and when heated to a temperature higher than 100 ° C., the internal pressure rises according to the saturated vapor pressure curve, and the heating and pressurizing condition is created. Under such heat and pressure conditions, the raw polylactic acid resin is hydrolyzed. The raw polylactic acid resin undergoes hydrolysis while being mixed and stirred by the stirrer 4. In order to release the pressure in the container after completion of the hydrolysis reaction, the container body 11 includes an exhaust port 15.

図2は、攪拌機を備えていない圧力容器の一例を示す概略図である。図2に示される圧力容器20は、オートクレーブの構成を有し、容器内部に水が収容されているため、加熱することにより高温高圧の状態がつくられる。すなわち、図2に示される圧力容器20は、容器本体21と、容器本体21と密閉空間を形成する蓋22と、加熱加圧条件をつくりだすための加熱装置23と、加熱装置23により加熱され高圧水蒸気となるための水24と、サンプルを保持するためのメッシュ容器25と、メッシュ容器25を支持するための支持台26とを備えている。   FIG. 2 is a schematic view showing an example of a pressure vessel not equipped with a stirrer. The pressure vessel 20 shown in FIG. 2 has a configuration of an autoclave, and water is contained inside the vessel, so that a high temperature and high pressure state is created by heating. That is, the pressure vessel 20 shown in FIG. 2 is heated by the vessel main body 21, a lid 22 that forms a sealed space with the vessel main body 21, a heating device 23 for creating heating and pressurizing conditions, and a high pressure that is heated by the heating device 23. Water 24 for becoming steam, a mesh container 25 for holding a sample, and a support base 26 for supporting the mesh container 25 are provided.

本実施形態では、上記加水分解を適切な時間行うことにより、3,000〜10,000の数平均分子量を有する改質ポリ乳酸樹脂を調製する。数平均分子量が3,000未満の場合や10,000を超える場合のいずれの場合も、粉砕性が劣り、トナー化が困難となる。   In the present embodiment, a modified polylactic acid resin having a number average molecular weight of 3,000 to 10,000 is prepared by performing the hydrolysis for an appropriate time. In any case where the number average molecular weight is less than 3,000 or more than 10,000, the grindability is inferior and it becomes difficult to make a toner.

ポリ乳酸の分子量は、酸価と相関関係があり、ポリ乳酸の分子量が小さくなるにつれ酸価は増大する。したがって、3,000〜10,000の数平均分子量を有する改質ポリ乳酸樹脂は、ポリ乳酸樹脂の酸価を指標として、ポリ乳酸樹脂の酸価が18〜30になるまで加水分解を行うことにより得ることができる。酸価が18より小さいと、トナー化した場合に微粉砕が難しく、酸価が30より大きいと、過粉砕となり粒径制御が難しい。   The molecular weight of polylactic acid has a correlation with the acid value, and the acid value increases as the molecular weight of polylactic acid decreases. Therefore, the modified polylactic acid resin having a number average molecular weight of 3,000 to 10,000 is hydrolyzed until the acid value of the polylactic acid resin becomes 18 to 30, using the acid value of the polylactic acid resin as an index. Can be obtained. If the acid value is smaller than 18, fine pulverization is difficult when the toner is formed, and if the acid value is larger than 30, it is excessively pulverized and particle size control is difficult.

具体的には、加水分解の反応時間は、以下に記載のとおりポリ乳酸樹脂の酸価を指標として決定することができる。   Specifically, the hydrolysis reaction time can be determined using the acid value of the polylactic acid resin as an index as described below.

原料のポリ乳酸樹脂について(市販のポリ乳酸の場合ロットごとに)、加水分解の反応時間と酸価との関係を示す検量線を事前に作成する。すなわち、原料のポリ乳酸樹脂を、小型オートクレーブ(たとえばアレフ社TR-24S)内で、所定の加熱加圧条件下で、種々の反応時間で加水分解させて、得られたサンプルのそれぞれについて酸価を測定し、反応時間と酸価との関係を示す検量線を作成する。作成された検量線に基づいて、所望の酸価が得られるような反応時間を決定する。決定された反応時間と所定の加熱加圧条件を使用してポリ乳酸を加水分解し、所望の酸価を有する改質ポリ乳酸樹脂を調製することができる。たとえば、後述の実施例に記載のとおり、分子量(Mn)100,000を有する原料のポリ乳酸樹脂を、水酸化ナトリウム水溶液中、127℃、0.16MPaの加熱加圧条件下で、120分の加水分解を行うことにより、酸価24.3、すなわち分子量Mn 6,300を有する改質ポリ乳酸樹脂を調製することができる。   For the raw polylactic acid resin (for each lot in the case of commercially available polylactic acid), a calibration curve showing the relationship between the hydrolysis reaction time and the acid value is prepared in advance. That is, the raw polylactic acid resin is hydrolyzed in a small autoclave (for example, Alef TR-24S) under predetermined heating and pressing conditions for various reaction times, and the acid value of each of the obtained samples is determined. And a calibration curve showing the relationship between reaction time and acid value is prepared. Based on the prepared calibration curve, the reaction time for obtaining a desired acid value is determined. The modified polylactic acid resin having a desired acid value can be prepared by hydrolyzing polylactic acid using the determined reaction time and predetermined heating and pressing conditions. For example, as described in Examples below, a raw material polylactic acid resin having a molecular weight (Mn) of 100,000 is heated in an aqueous solution of sodium hydroxide at 127 ° C. and 0.16 MPa for 120 minutes. By performing the hydrolysis, a modified polylactic acid resin having an acid value of 24.3, that is, a molecular weight Mn 6,300 can be prepared.

ポリ乳酸の酸価の測定の仕方およびポリ乳酸の分子量の測定の仕方については、後述の実施例を参照することができる。   For the method of measuring the acid value of polylactic acid and the method of measuring the molecular weight of polylactic acid, reference can be made to the examples described later.

本実施形態において、原料のポリ乳酸樹脂は、水またはpH8〜12のアルカリ性水溶液中でペレット状態にあり、加水分解中も可溶化されることなくその形状は維持され、ペレット状態のまま改質ポリ乳酸樹脂が得られる。   In this embodiment, the raw polylactic acid resin is in a pellet state in water or an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12, and its shape is maintained without being solubilized during hydrolysis, and the modified polylactic acid resin remains in the pellet state. A lactic acid resin is obtained.

第1の態様では、所望の分子量サイズに調整された改質ポリ乳酸樹脂は、アルカリ性水溶液と分離する。その後、得られた改質ポリ乳酸樹脂は、水で洗浄してもよいし、洗浄しなくてもよい。必要に応じて改質ポリ乳酸樹脂を乾燥させ、本発明のポリ乳酸樹脂となる。   In the first aspect, the modified polylactic acid resin adjusted to a desired molecular weight size is separated from the alkaline aqueous solution. Thereafter, the obtained modified polylactic acid resin may or may not be washed with water. If necessary, the modified polylactic acid resin is dried to obtain the polylactic acid resin of the present invention.

第2の態様では、所望の分子量サイズに調整された改質ポリ乳酸樹脂は、水と分離した後、上述のpH8〜12のアルカリ性水溶液で洗浄する。洗浄は、たとえば、改質ポリ乳酸樹脂を、少なくとも1.0x10-2〜1.0x10-6(mol/L)のpH8〜12のアルカリ性水溶液と混合し、混合液を10〜60分の時間にわたって撹拌することにより行うことができる。洗浄用のアルカリ性水溶液は、たとえば、改質ポリ乳酸樹脂に対して80〜100質量%の量で使用することができる。洗浄後、改質ポリ乳酸樹脂は、アルカリ性水溶液と分離する。その後、得られた改質ポリ乳酸樹脂は、水で洗浄してもよいし、洗浄しなくてもよい。必要に応じて改質ポリ乳酸樹脂を乾燥させ、本発明のポリ乳酸樹脂となる。 In the second aspect, the modified polylactic acid resin adjusted to a desired molecular weight size is washed with the above-mentioned alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 after being separated from water. In the washing, for example, the modified polylactic acid resin is mixed with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 at least 1.0 × 10 −2 to 1.0 × 10 −6 (mol / L), and the mixture is stirred for a time of 10 to 60 minutes. Can be done. The alkaline aqueous solution for washing can be used, for example, in an amount of 80 to 100% by mass with respect to the modified polylactic acid resin. After washing, the modified polylactic acid resin is separated from the alkaline aqueous solution. Thereafter, the obtained modified polylactic acid resin may or may not be washed with water. If necessary, the modified polylactic acid resin is dried to obtain the polylactic acid resin of the present invention.

本発明のポリ乳酸樹脂は、その製造過程でpH8〜12のアルカリ性水溶液で処理されることにより、ポリ乳酸特有の甘い臭気を低減することができる。特に、第1の態様では、加水分解反応の際にpH8〜12のアルカリ性水溶液で処理されるため、上記効果に加え、その製造時に発生する臭気を低減することができるという効果も有する。   The polylactic acid resin of this invention can reduce the sweet odor peculiar to polylactic acid by processing with the alkaline aqueous solution of pH 8-12 in the manufacture process. In particular, in the first aspect, since it is treated with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12 during the hydrolysis reaction, in addition to the above effects, there is also an effect that odor generated during the production can be reduced.

本発明のポリ乳酸樹脂を用いて、公知の手法に従って電子写真トナーを製造することができる。たとえば、3,000〜10,000の数平均分子量を有する本発明のポリ乳酸樹脂を含有する結着樹脂と、着色剤と、その他必要な添加剤を含む原料を混合した後、2軸混練機や加圧ニーダー、オープンロールなどの混練機で混練し、混練物を得る。この混練物を冷却した後、ジェットミル等の粉砕機で粉砕し、風力分級機等で分級することでトナーを得ることができる。   Using the polylactic acid resin of the present invention, an electrophotographic toner can be produced according to a known method. For example, after mixing a binder resin containing the polylactic acid resin of the present invention having a number average molecular weight of 3,000 to 10,000, a colorant, and other raw materials containing other necessary additives, a twin-screw kneader And kneading with a kneader such as a pressure kneader or an open roll to obtain a kneaded product. After cooling the kneaded product, the toner can be obtained by pulverizing with a pulverizer such as a jet mill and classifying with an air classifier.

原料混合物として、ポリ乳酸樹脂以外の公知のトナー用樹脂を含んでいてもよいし、その他必要な添加剤として、公知の離型剤、帯電制御剤、加水分解抑制剤などを含んでいてもよい。   The raw material mixture may contain a known toner resin other than polylactic acid resin, and may contain a known release agent, charge control agent, hydrolysis inhibitor, etc. as other necessary additives. .

トナーの粒径は特に限定されないが、通常5〜10μmとなるように調整される。このようにして得られたトナーに対し、流動性向上、帯電性調整、耐久性向上のため、外添剤を添加することができる。   The particle size of the toner is not particularly limited, but is usually adjusted to 5 to 10 μm. An external additive can be added to the toner thus obtained in order to improve fluidity, adjust chargeability, and improve durability.

外添剤としては、無機微粒子が一般的であり、シリカ、チタニア、アルミナ等が挙げられ、そのうち疎水化処理されたシリカが好ましく、日本アエロジル(株)、CABOT(株)等で市販されている。無機微粒子の粒径は、1次粒子径として、7〜40nmのものが良く、機能向上のため2種類以上を混ぜ合わせても良い。   As the external additive, inorganic fine particles are generally used, and examples thereof include silica, titania, alumina and the like. Of these, hydrophobized silica is preferable, and is commercially available from Nippon Aerosil Co., Ltd., CABOT Co., Ltd., etc. . The particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 7 to 40 nm as the primary particle diameter, and two or more kinds may be mixed for improving the function.

本発明のポリ乳酸樹脂を用いたトナーは、加熱時に発生するポリ乳酸特有の甘い臭気を低減することができ、とりわけ定着時に発生する臭気を低減することができる。   The toner using the polylactic acid resin of the present invention can reduce the sweet odor peculiar to polylactic acid generated during heating, and particularly can reduce the odor generated during fixing.

以下に本発明の実施例と比較例を示し、本発明についてより具体的に説明する。   Examples of the present invention and comparative examples are shown below, and the present invention will be described more specifically.

[1]第1の態様の例(ポリ乳酸樹脂の加水分解をpH8〜12のアルカリ性水溶液中で行った例)
[1−1]改質ポリ乳酸樹脂の製造
実施例1〜3
ポリ乳酸樹脂「REVODE110」(海生生物材料社)(分子量Mn 100,000、ペレット状態)およびpH12に調整したアルカリ性水溶液(0.01 mol/l 水酸化ナトリウム水溶液)を、下記表1に記載の量で、撹拌機付きの加圧反応容器60L((株)品川工業所社製、60NQVP改)に投入した。密閉状態で15rpm以下の条件でゆっくり撹拌しながら、127℃まで昇温した。120分の間、127℃、0.16MPaで保持した。その後、大気圧まで圧力を開放して、改質ポリ乳酸樹脂(ペレット状態)を得た。
[1] Example of the first embodiment (example in which hydrolysis of polylactic acid resin is performed in an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12)
[1-1] Production of modified polylactic acid resin Examples 1 to 3
Polylactic acid resin “REVODE110” (Marine Biomaterials Co., Ltd.) (molecular weight Mn 100,000, pellet state) and alkaline aqueous solution (0.01 mol / l sodium hydroxide aqueous solution) adjusted to pH 12 in the amounts shown in Table 1 below. Then, it was put into a pressurized reaction vessel 60L with a stirrer (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 60NQVP modified). The temperature was raised to 127 ° C. while stirring slowly under a condition of 15 rpm or less in a sealed state. It was kept at 127 ° C. and 0.16 MPa for 120 minutes. Thereafter, the pressure was released to atmospheric pressure to obtain a modified polylactic acid resin (pellet state).

実施例4〜5
ポリ乳酸樹脂として「REVODE110」の代わりに「REVODE101B」(海生生物材料社)(分子量Mn 120,000、ペレット状態)を使用した。「REVODE101B」およびpH12に調整したアルカリ性水溶液(0.01 mol/L 水酸化ナトリウム水溶液)を、下記表1に記載の量で、撹拌機付きの加圧反応容器60L((株)品川工業所社製、60NQVP改)に投入した。密閉状態で15rpm以下の条件でゆっくり撹拌しながら、120℃まで昇温した。120分の間、120℃、0.11MPaで保持した。その後、大気圧まで圧力を開放して、改質ポリ乳酸樹脂(ペレット状態)を得た。

Figure 2013060491
Examples 4-5
Instead of “REVODE110”, “REVODE101B” (Marine Biomaterials) (molecular weight Mn 120,000, pellet state) was used as the polylactic acid resin. “REVODE101B” and an alkaline aqueous solution adjusted to pH 12 (0.01 mol / L sodium hydroxide aqueous solution) in an amount shown in Table 1 below, a pressurized reaction vessel 60L with a stirrer (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd.) To 60NQVP). It heated up to 120 degreeC, stirring slowly on the conditions of 15 rpm or less in the airtight state. It was kept at 120 ° C. and 0.11 MPa for 120 minutes. Thereafter, the pressure was released to atmospheric pressure to obtain a modified polylactic acid resin (pellet state).
Figure 2013060491

得られた改質ポリ乳酸樹脂は、樹脂ペレットとアルカリ性水溶液とを分離し、樹脂ペレットから水分を蒸発させることにより本発明のポリ乳酸樹脂を調製した。   The obtained modified polylactic acid resin prepared the polylactic acid resin of the present invention by separating the resin pellet and the alkaline aqueous solution and evaporating water from the resin pellet.

なお、本発明のポリ乳酸樹脂は、アルカリ性水溶液のアルカリ性成分が付着しているため、樹脂ペレットとアルカリ性水溶液とを分離した後に、アルカリ性成分をすすぐために水で洗浄してもよい。   In addition, since the alkaline component of alkaline aqueous solution has adhered to the polylactic acid resin of this invention, after isolate | separating a resin pellet and alkaline aqueous solution, you may wash | clean with water in order to rinse an alkaline component.

比較例1〜4
比較例1〜2のポリ乳酸樹脂は、アルカリ性水溶液を水(水道水)に代えた以外は、実施例1〜2と同様に調製した。比較例3〜4のポリ乳酸樹脂は、アルカリ性水溶液を水(水道水)に代えた以外は、実施例4〜5と同様に調製した。
Comparative Examples 1-4
The polylactic acid resins of Comparative Examples 1 and 2 were prepared in the same manner as in Examples 1 and 2 except that the alkaline aqueous solution was replaced with water (tap water). The polylactic acid resins of Comparative Examples 3 to 4 were prepared in the same manner as in Examples 4 to 5 except that the alkaline aqueous solution was replaced with water (tap water).

[1−2]トナーの作製
[1−1]で調製された本発明のポリ乳酸樹脂および比較例のポリ乳酸樹脂を用いて、以下のとおりトナーを作製した。
[1-2] Preparation of Toner Using the polylactic acid resin of the present invention prepared in [1-1] and the polylactic acid resin of the comparative example, a toner was prepared as follows.

[1−1]で調製されたポリ乳酸樹脂をロートプレックス粗砕機(2〜3mmφメッシュ)で粗砕した。下記配合をヘンシェルミキサーで混合した。   The polylactic acid resin prepared in [1-1] was coarsely crushed with a Rotoplex crusher (2 to 3 mmφ mesh). The following formulation was mixed with a Henschel mixer.

結着樹脂:本発明のポリ乳酸樹脂または比較例のポリ乳酸樹脂 100 質量部
着色剤:カーボンブラック(CABOT(株)製MOGUL L) 4 質量部
離型剤:カルナウバワックス1号粉末(日本ワックス(株)製) 3 質量部
帯電制御剤:「LR−147」(日本カーリット(株)製) 1 質量部。
Binder resin: Polylactic acid resin of the present invention or polylactic acid resin of comparative example 100 parts by mass Colorant: Carbon black (MOGUL L manufactured by CABOT Co., Ltd.) 4 parts by mass Release agent: Carnauba wax No. 1 powder (Nippon Wax) 3 parts by mass charge control agent: “LR-147” (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) 1 part by mass.

得られた混合粉体を2軸押出機(スクリュウ径43mm、L/D=34)で溶融混練した後、この溶融混練物を圧延ロールの循環水を10℃に設定して延伸し冷却し、この冷却後の混練物をロートプレックス(ホソカワミクロン(株)製、2mmスクリーン)で粗砕した。その後、衝突式粉砕機(日本ニューマチック工業IDS−2)・風力分級機(日本ニューマチック工業DSX−2)にて、トナー平均粒径が9.0μmになるように粉砕及び分級を行い、微粒子を得た。   After the obtained mixed powder was melt-kneaded with a twin-screw extruder (screw diameter 43 mm, L / D = 34), the melt-kneaded product was stretched and cooled by setting the circulating water of the rolling roll to 10 ° C., The kneaded product after cooling was coarsely crushed with a Rotoplex (manufactured by Hosokawa Micron Corporation, 2 mm screen). After that, the particles are pulverized and classified with a collision type pulverizer (Nippon Pneumatic Industry IDS-2) and a wind classifier (Nippon Pneumatic Industry DSX-2) so that the average particle diameter of the toner becomes 9.0 μm. Got.

[1−3]酸価の測定
[1−1]で調製された本発明のポリ乳酸樹脂および比較例のポリ乳酸樹脂について、以下のとおり酸価測定を行った。
[1-3] Measurement of acid value The acid value of the polylactic acid resin of the present invention prepared in [1-1] and the polylactic acid resin of the comparative example were measured as follows.

酸価(JIS:K−0070に準ずる)の測定方法
試料をビーカーに量り採りクロロホルムを加えて試料が完全に溶けるまで振り混ぜた。この溶液に対し、電位差滴定装置(AT−500N:京都電子工業株式会社)を用いて水酸化カリウムエタノール標準液(0.1mol/L)で電位差滴定を行い、下記式(1)により酸価を求めた。
Measurement method of acid value (according to JIS: K-0070) A sample was weighed into a beaker, and chloroform was added thereto, followed by shaking until the sample was completely dissolved. This solution was subjected to potentiometric titration with a potassium hydroxide ethanol standard solution (0.1 mol / L) using a potentiometric titrator (AT-500N: Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.), and the acid value was determined by the following formula (1). Asked.

酸価=5.611×A×f/B・・・・式(1)
A:滴定に用いた0.1mol/L水酸化カリウムエタノール標準液使用量(ml)
f:0.1mol/L水酸化カリウムエタノール標準液のファクター
B:試料採取量(g)。
Acid value = 5.611 × A × f / B (1)
A: 0.1 mol / L potassium hydroxide ethanol standard solution used for titration (ml)
f: Factor of 0.1 mol / L potassium hydroxide ethanol standard solution B: Sample collection amount (g).

[1−1]で調製されたポリ乳酸樹脂の酸価を表1に示す。実施例1〜5および比較例1〜4のすべてのポリ乳酸樹脂の酸価は、トナー原料として適切な値である18〜30の間にあることが確認された。なお、ポリ乳酸樹脂の酸価は、原料のポリ乳酸樹脂のロットの違いによりばらつきがみられた。   Table 1 shows the acid value of the polylactic acid resin prepared in [1-1]. It was confirmed that the acid values of all the polylactic acid resins of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were between 18 and 30 which are appropriate values as a toner raw material. The acid value of the polylactic acid resin varied depending on the lot of the raw polylactic acid resin.

[1−4]分子量の測定
[1−1]で調製された本発明のポリ乳酸樹脂および比較例のポリ乳酸樹脂について、GPC(島津製作所(株)製)、検出器RIを用いて分子量測定を行った。分子量Mnは、分子量既知のポリスチレン試料によって作成した検量線を標準としてGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)にて測定される数平均分子量である。
[1-4] Measurement of molecular weight About the polylactic acid resin of the present invention prepared in [1-1] and the polylactic acid resin of Comparative Example, molecular weight measurement was performed using GPC (manufactured by Shimadzu Corporation) and detector RI. Went. The molecular weight Mn is a number average molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) using a calibration curve prepared with a polystyrene sample having a known molecular weight as a standard.

[1−1]で調製されたポリ乳酸樹脂の分子量を表1に示す。実施例1〜5および比較例1〜4のすべてのポリ乳酸樹脂の分子量は、トナー原料として適切な値である3,000〜10,000の間にあることが確認された。   Table 1 shows the molecular weight of the polylactic acid resin prepared in [1-1]. It was confirmed that the molecular weights of all the polylactic acid resins in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were between 3,000 and 10,000 which are appropriate values as a toner raw material.

[1−5]臭気判定
[1−1]で調製されたポリ乳酸樹脂および[1−2]で作製されたトナーについて、臭気判定を行った。
[1-5] Odor Determination Odor determination was performed on the polylactic acid resin prepared in [1-1] and the toner prepared in [1-2].

ポリ乳酸樹脂の臭気判定は、調製直後のポリ乳酸樹脂の臭気を嗅いで評価した。トナーの臭気判定は、2.0gのトナーを密閉状態で180℃のオーブンに入れ、30分後取り出し、臭気を嗅いで評価した。   The odor determination of the polylactic acid resin was evaluated by smelling the odor of the polylactic acid resin immediately after preparation. To determine the odor of the toner, 2.0 g of toner was put in a 180 ° C. oven in a sealed state, taken out after 30 minutes, and evaluated by smelling the odor.

臭気を感じない場合を「○」と判定し、特有の甘い臭気を感じる場合を「×」と判定し、結果を表1に示す。   The case where no odor is felt is determined as “◯”, the case where a specific sweet odor is felt is determined as “x”, and the results are shown in Table 1.

[1−6]結果
実施例1〜5は、本発明の方法に従ってポリ乳酸の加水分解をアルカリ性水溶液中で行った例を示す。かかる本発明のポリ乳酸樹脂は、その臭気を、嗅覚で感じない程度まで低減することができた。また、本発明のポリ乳酸樹脂を用いたトナーも、加熱時に発生する臭気を、嗅覚で感じない程度まで低減することができた。
[1-6] Results Examples 1 to 5 show examples in which polylactic acid was hydrolyzed in an alkaline aqueous solution according to the method of the present invention. Such polylactic acid resin of the present invention was able to reduce the odor to such an extent that it was not felt by the sense of smell. Also, the toner using the polylactic acid resin of the present invention was able to reduce the odor generated during heating to the extent that it is not felt by the sense of smell.

これに対し、比較例1〜4のポリ乳酸樹脂は、ポリ乳酸の加水分解を水中で行った例を示す。比較例1〜4のポリ乳酸樹脂およびそれを用いたトナーのいずれも、特有の甘い臭気を発していた。   On the other hand, the polylactic acid resin of Comparative Examples 1-4 shows the example which hydrolyzed polylactic acid in water. Both the polylactic acid resins of Comparative Examples 1 to 4 and the toner using the same produced a unique sweet odor.

[2]第2の態様の例(加水分解後のポリ乳酸樹脂をpH8〜12のアルカリ性水溶液で洗浄した例)
[2−1]改質ポリ乳酸樹脂の製造
実施例6〜7
実施例6〜7のポリ乳酸樹脂は、上記[1−1]で調製された比較例1〜2のポリ乳酸樹脂と同様の手法に従って調製した。
[2] Example of the second embodiment (an example in which the polylactic acid resin after hydrolysis is washed with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12)
[2-1] Production of modified polylactic acid resin Examples 6 to 7
The polylactic acid resins of Examples 6 to 7 were prepared in the same manner as the polylactic acid resins of Comparative Examples 1 and 2 prepared in [1-1] above.

すなわち、ポリ乳酸樹脂「REVODE110」(海生生物材料社)(分子量Mn 100,000、ペレット状態)および水(水道水)を、下記表2に記載の量で、撹拌機付きの加圧反応容器60L((株)品川工業所社製、60NQVP改)に投入した。密閉状態で15rpm以下の条件でゆっくり撹拌しながら、127℃まで昇温した。120分の間、127℃、0.16MPaで保持した。その後、大気圧まで圧力を開放して、改質ポリ乳酸樹脂を得た。
加圧反応容器の蓋を開けた際に、ポリ乳酸樹脂が加水分解した特有の甘い臭いがあった。
That is, a polylactic acid resin “REVODE110” (Marine Biomaterials Co., Ltd.) (molecular weight Mn 100,000, in a pellet state) and water (tap water) in the amounts shown in Table 2 below and a pressurized reaction vessel equipped with a stirrer It was put into 60L (Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 60NQVP modified). The temperature was raised to 127 ° C. while stirring slowly under a condition of 15 rpm or less in a sealed state. It was kept at 127 ° C. and 0.16 MPa for 120 minutes. Thereafter, the pressure was released to atmospheric pressure to obtain a modified polylactic acid resin.
When the lid of the pressurized reaction vessel was opened, there was a unique sweet smell that the polylactic acid resin was hydrolyzed.

調製された改質ポリ乳酸樹脂を、アルカリ性水溶液で洗浄した。各実施例で使用したアルカリ性水溶液は、以下のとおりである。
実施例6:25%(wt/wt)水酸化ナトリウム水溶液(pH12)
実施例7:4%(wt/wt)水酸化ナトリウム水溶液(pH11〜12)。
The prepared modified polylactic acid resin was washed with an alkaline aqueous solution. The alkaline aqueous solution used in each example is as follows.
Example 6: 25% (wt / wt) aqueous sodium hydroxide solution (pH 12)
Example 7: 4% (wt / wt) aqueous sodium hydroxide solution (pH 11-12).

具体的には、調製された改質ポリ乳酸樹脂の全量を、撹拌機付きの容器60L((株)品川工業所社製、60NQVP改)に投入し、そこにアルカリ性水溶液を25L投入し、これらの混合液を30分の時間にわたって撹拌しながら改質ポリ乳酸樹脂を洗浄した。   Specifically, the entire amount of the prepared modified polylactic acid resin is put into a container 60L with a stirrer (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 60NQVP), and 25 L of an alkaline aqueous solution is put therein. The modified polylactic acid resin was washed while stirring the mixed solution for 30 minutes.

改質ポリ乳酸樹脂とアルカリ性水溶液を分離するため、2〜3mmより小さな穴のメッシュを使用して水を切った。これにより、実施例6〜7のポリ乳酸樹脂を得た。
なお、洗浄後の改質ポリ乳酸樹脂は、アルカリ性水溶液のアルカリ性成分が付着しているため、アルカリ性成分をすすぐために更に水で洗浄してもよい。
In order to separate the modified polylactic acid resin and the alkaline aqueous solution, water was drained using a mesh with a hole smaller than 2 to 3 mm. This obtained the polylactic acid resin of Examples 6-7.
In addition, since the alkaline component of alkaline aqueous solution has adhered to the modified polylactic acid resin after washing | cleaning, in order to rinse an alkaline component, you may wash | clean with water further.

実施例8〜9
実施例8〜9のポリ乳酸樹脂は、上記[1−1]で調製された比較例3〜4のポリ乳酸樹脂と同様の手法に従って調製した。
Examples 8-9
The polylactic acid resins of Examples 8 to 9 were prepared in the same manner as the polylactic acid resins of Comparative Examples 3 to 4 prepared in [1-1] above.

すなわち、ポリ乳酸樹脂「REVODE101B」(海生生物材料社)(分子量Mn 120,000、ペレット状態)および水(水道水)を、下記表2に記載の量で、撹拌機付きの加圧反応容器60L((株)品川工業所社製、60NQVP改)に投入した。密閉状態で15rpm以下の条件でゆっくり撹拌しながら、120℃まで昇温した。120分の間、120℃、0.11MPaで保持した。その後、大気圧まで圧力を開放して、改質ポリ乳酸樹脂を得た。
加圧反応容器の蓋を開けた際に、ポリ乳酸樹脂が加水分解した特有の甘い臭いがあった。
That is, a polylactic acid resin “REVODE101B” (Marine Biomaterials Co., Ltd.) (molecular weight Mn 120,000, pellet state) and water (tap water) in the amounts shown in Table 2 below and a pressurized reaction vessel equipped with a stirrer It was introduced into 60L (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 60NQVP modified). It heated up to 120 degreeC, stirring slowly on the conditions of 15 rpm or less in the airtight state. It was kept at 120 ° C. and 0.11 MPa for 120 minutes. Thereafter, the pressure was released to atmospheric pressure to obtain a modified polylactic acid resin.
When the lid of the pressurized reaction vessel was opened, there was a unique sweet smell that the polylactic acid resin was hydrolyzed.

調製された改質ポリ乳酸樹脂を、アルカリ性水溶液で洗浄した。各実施例で使用したアルカリ性水溶液は、以下のとおりである。
実施例8:10%(wt/wt)炭酸ナトリウム水溶液(pH9〜11)
実施例9:5%(wt/wt)炭酸水素ナトリウム水溶液(pH8〜11)。
The prepared modified polylactic acid resin was washed with an alkaline aqueous solution. The alkaline aqueous solution used in each example is as follows.
Example 8: 10% (wt / wt) aqueous sodium carbonate solution (pH 9-11)
Example 9: 5% (wt / wt) aqueous sodium bicarbonate solution (pH 8-11).

具体的には、調製された改質ポリ乳酸樹脂の全量を、撹拌機付きの容器60L((株)品川工業所社製、60NQVP改)に投入し、そこにアルカリ性水溶液を25L投入し、これらの混合液を60分の時間にわたって撹拌しながら改質ポリ乳酸樹脂を洗浄した。   Specifically, the entire amount of the prepared modified polylactic acid resin is put into a container 60L with a stirrer (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 60NQVP), and 25 L of an alkaline aqueous solution is put therein. The modified polylactic acid resin was washed while stirring the mixed solution for 60 minutes.

改質ポリ乳酸樹脂とアルカリ性水溶液を分離するため、2〜3mmより小さな穴のメッシュを使用して水を切った。これにより、実施例8〜9のポリ乳酸樹脂を得た。
なお、洗浄後の改質ポリ乳酸樹脂は、アルカリ性水溶液のアルカリ性成分が付着しているため、アルカリ性成分をすすぐために更に水で洗浄してもよい。

Figure 2013060491
In order to separate the modified polylactic acid resin and the alkaline aqueous solution, water was drained using a mesh with a hole smaller than 2 to 3 mm. This obtained the polylactic acid resin of Examples 8-9.
In addition, since the alkaline component of alkaline aqueous solution has adhered to the modified polylactic acid resin after washing | cleaning, in order to rinse an alkaline component, you may wash | clean with water further.
Figure 2013060491

比較例5〜8
比較例5〜8のポリ乳酸樹脂は、それぞれ、実施例6〜9と同様に調製した。ただし、調製された改質ポリ乳酸樹脂をアルカリ性水溶液で洗浄する代わりに水で洗浄した。
Comparative Examples 5-8
The polylactic acid resins of Comparative Examples 5 to 8 were prepared in the same manner as in Examples 6 to 9, respectively. However, the prepared modified polylactic acid resin was washed with water instead of washing with an alkaline aqueous solution.

すなわち、調製された改質ポリ乳酸樹脂の全量を、撹拌機付きの容器60L((株)品川工業所社製、60NQVP改)に投入し、そこに水(水道水)を溢れない程度の量で投入し、これらの混合液を10分の時間にわたって撹拌しながら改質ポリ乳酸樹脂を洗浄した。   That is, the total amount of the modified polylactic acid resin thus prepared is put into a container 60L with a stirrer (manufactured by Shinagawa Kogyo Co., Ltd., 60NQVP), and the amount of water (tap water) does not overflow there. The modified polylactic acid resin was washed while stirring the mixed solution for 10 minutes.

改質ポリ乳酸樹脂と水を分離するため、2〜3mmより小さな穴のメッシュを使用して水を切った。これにより、比較例5〜8のポリ乳酸樹脂を得た。   In order to separate the modified polylactic acid resin and water, the water was cut using a mesh with a hole smaller than 2 to 3 mm. This obtained the polylactic acid resin of Comparative Examples 5-8.

[2−2]トナーの作製
実施例6〜9のポリ乳酸樹脂および比較例5〜8のポリ乳酸樹脂を用いて、[1−2]の欄に記載されるとおりトナーを作製した。
[2-2] Preparation of Toner Using the polylactic acid resins of Examples 6 to 9 and the polylactic acid resins of Comparative Examples 5 to 8, toners were prepared as described in the column [1-2].

[2−3]酸価の測定
[2−1]で調製されたポリ乳酸樹脂の酸価を、上記手法に従って測定し、結果を表2に示す。実施例6〜9および比較例5〜8のすべてのポリ乳酸樹脂の酸価は、トナー原料として適切な値である18〜30の間にあることが確認された。
[2-3] Measurement of acid value The acid value of the polylactic acid resin prepared in [2-1] was measured according to the above method, and the results are shown in Table 2. It was confirmed that the acid values of all the polylactic acid resins of Examples 6 to 9 and Comparative Examples 5 to 8 were between 18 and 30 which are appropriate values as a toner raw material.

[2−4]分子量の測定
[2−1]で調製されたポリ乳酸樹脂の分子量を、上記手法に従って測定し、結果を表2に示す。実施例6〜9および比較例5〜8のすべてのポリ乳酸樹脂の分子量は、トナー原料として適切な値である3,000〜10,000の間にあることが確認された。
[2-4] Measurement of molecular weight The molecular weight of the polylactic acid resin prepared in [2-1] was measured according to the above method, and the results are shown in Table 2. It was confirmed that the molecular weights of all the polylactic acid resins of Examples 6 to 9 and Comparative Examples 5 to 8 were between 3,000 and 10,000 which are appropriate values as a toner raw material.

[2−5]臭気判定
[2−1]で調製されたポリ乳酸樹脂および[2−2]で作製されたトナーについて、[1−5]の欄に記載されるとおり臭気判定を行った。
[2-5] Odor Determination About the polylactic acid resin prepared in [2-1] and the toner prepared in [2-2], the odor determination was performed as described in the column [1-5].

[2−6]結果
実施例6〜9は、本発明の方法に従って加水分解後のポリ乳酸樹脂をアルカリ性水溶液で洗浄した例を示す。かかる本発明のポリ乳酸樹脂は、その臭気を、嗅覚で感じない程度まで低減することができた。また、本発明のポリ乳酸樹脂を用いたトナーも、加熱時に発生する臭気を、嗅覚で感じない程度まで低減することができた。
[2-6] Results Examples 6 to 9 show examples in which the hydrolyzed polylactic acid resin was washed with an alkaline aqueous solution according to the method of the present invention. Such polylactic acid resin of the present invention was able to reduce the odor to such an extent that it was not felt by the sense of smell. Also, the toner using the polylactic acid resin of the present invention was able to reduce the odor generated during heating to the extent that it is not felt by the sense of smell.

これに対し、比較例5〜8は、加水分解後のポリ乳酸樹脂を水で洗浄した例を示す。比較例5〜8のポリ乳酸樹脂およびそれを用いたトナーのいずれも、特有の甘い臭気を発していた。   On the other hand, Comparative Examples 5-8 show the example which wash | cleaned the polylactic acid resin after hydrolysis with water. Each of the polylactic acid resins of Comparative Examples 5 to 8 and the toner using the same produced a unique sweet odor.

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 10,000を超える数平均分子量を有するポリ乳酸樹脂を、加熱加圧条件下に置いて加水分解して、3,000〜10,000の数平均分子量を有する改質ポリ乳酸樹脂を調製する工程を含み、
前記加水分解中のポリ乳酸樹脂および/または前記加水分解後のポリ乳酸樹脂を、pH8〜12のアルカリ性水溶液で処理することを特徴とする
電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法。
[2] 前記処理が、前記ポリ乳酸樹脂の加水分解をpH8〜12のアルカリ性水溶液中で行うことにより行われることを特徴とする[1]に記載の電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法。
[3] 前記処理が、前記加水分解後のポリ乳酸樹脂を、pH8〜12のアルカリ性水溶液で洗浄することにより行われることを特徴とする[1]に記載の電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法。
[4] [1]〜[3]の何れか1に記載の製造方法により得られることを特徴とする電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂。
[5] [4]に記載の電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂と着色剤とを含む原料混合物を溶融混練する工程と、
得られた混練物を粉砕、分級する工程
を含むことを特徴とする電子写真トナーの製造方法。
[6] [5]に記載の方法により得られることを特徴とする電子写真トナー。
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[1] A polylactic acid resin having a number average molecular weight exceeding 10,000 is hydrolyzed under heat and pressure conditions to obtain a modified polylactic acid resin having a number average molecular weight of 3,000 to 10,000. Including the step of preparing,
A method for producing a polylactic acid resin for an electrophotographic toner, comprising treating the polylactic acid resin during hydrolysis and / or the polylactic acid resin after hydrolysis with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12.
[2] The method for producing a polylactic acid resin for an electrophotographic toner according to [1], wherein the treatment is performed by hydrolyzing the polylactic acid resin in an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12.
[3] The production of the polylactic acid resin for an electrophotographic toner according to [1], wherein the treatment is performed by washing the hydrolyzed polylactic acid resin with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12. Method.
[4] A polylactic acid resin for an electrophotographic toner obtained by the production method according to any one of [1] to [3].
[5] A step of melt-kneading a raw material mixture containing the polylactic acid resin for an electrophotographic toner according to [4] and a colorant;
A method for producing an electrophotographic toner, comprising a step of pulverizing and classifying the obtained kneaded product.
[6] An electrophotographic toner obtained by the method according to [5].

10、20・・・圧力容器
11、21・・・容器本体
12、22・・・蓋
13・・・ジャケット部
14・・・撹拌機
15・・・排気口
23・・・加熱装置
24・・・水
25・・・メッシュ容器
26・・・支持台
10, 20 ... Pressure vessel 11, 21 ... Container body 12, 22 ... Cover 13 ... Jacket part 14 ... Stirrer 15 ... Exhaust port 23 ... Heating device 24 ... -Water 25 ... Mesh container 26 ... Support stand

Claims (6)

10,000を超える数平均分子量を有するポリ乳酸樹脂を、加熱加圧条件下に置いて加水分解して、3,000〜10,000の数平均分子量を有する改質ポリ乳酸樹脂を調製する工程を含み、
前記加水分解中のポリ乳酸樹脂および/または前記加水分解後のポリ乳酸樹脂を、アルカリ性水溶液で処理することを特徴とする
電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法。
A step of preparing a modified polylactic acid resin having a number average molecular weight of 3,000 to 10,000 by hydrolyzing a polylactic acid resin having a number average molecular weight exceeding 10,000 under heating and pressing conditions Including
A method for producing a polylactic acid resin for an electrophotographic toner, comprising treating the polylactic acid resin during hydrolysis and / or the polylactic acid resin after hydrolysis with an alkaline aqueous solution.
前記処理が、前記ポリ乳酸樹脂の加水分解をpH8〜12のアルカリ性水溶液中で行うことにより行われることを特徴とする請求項1に記載の電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法。   The method for producing a polylactic acid resin for an electrophotographic toner according to claim 1, wherein the treatment is performed by hydrolyzing the polylactic acid resin in an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12. 前記処理が、前記加水分解後のポリ乳酸樹脂を、pH8〜12のアルカリ性水溶液で洗浄することにより行われることを特徴とする請求項1に記載の電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂の製造方法。   The method for producing a polylactic acid resin for an electrophotographic toner according to claim 1, wherein the treatment is performed by washing the hydrolyzed polylactic acid resin with an alkaline aqueous solution having a pH of 8 to 12. 請求項1〜3の何れか1項に記載の製造方法により得られることを特徴とする電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂。   A polylactic acid resin for an electrophotographic toner, obtained by the production method according to claim 1. 請求項4に記載の電子写真トナー用ポリ乳酸樹脂と着色剤とを含む原料混合物を溶融混練する工程と、
得られた混練物を粉砕、分級する工程
を含むことを特徴とする電子写真トナーの製造方法。
Melt-kneading a raw material mixture comprising the polylactic acid resin for electrophotographic toner according to claim 4 and a colorant;
A method for producing an electrophotographic toner, comprising a step of pulverizing and classifying the obtained kneaded product.
請求項5に記載の方法により得られることを特徴とする電子写真トナー。   An electrophotographic toner obtained by the method according to claim 5.
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