JP2015036720A - Manufacturing method of toner for electrostatic charge image development - Google Patents
Manufacturing method of toner for electrostatic charge image development Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015036720A JP2015036720A JP2013167643A JP2013167643A JP2015036720A JP 2015036720 A JP2015036720 A JP 2015036720A JP 2013167643 A JP2013167643 A JP 2013167643A JP 2013167643 A JP2013167643 A JP 2013167643A JP 2015036720 A JP2015036720 A JP 2015036720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- electrostatic charge
- charge image
- developing
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 66
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims abstract description 46
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims abstract description 40
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 36
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 36
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical group 0.000 claims description 10
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical group C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims description 5
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N monopropylene glycol Natural products CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 claims description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 4
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 27
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 22
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 10
- -1 carboxylic acid compound Chemical class 0.000 description 25
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 21
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 7
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 7
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 7
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 6
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 6
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Chemical group 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 5
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- SRPWOOOHEPICQU-UHFFFAOYSA-N trimellitic anhydride Chemical compound OC(=O)C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 SRPWOOOHEPICQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 4
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N Salicylic acid Natural products OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 4
- 239000004203 carnauba wax Substances 0.000 description 4
- 235000013869 carnauba wax Nutrition 0.000 description 4
- 239000000542 fatty acid esters of ascorbic acid Substances 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- CYIDZMCFTVVTJO-UHFFFAOYSA-N pyromellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=C(C(O)=O)C=C1C(O)=O CYIDZMCFTVVTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 4
- 238000001507 sample dispersion Methods 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229920005792 styrene-acrylic resin Polymers 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical group [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 3
- OWBTYPJTUOEWEK-UHFFFAOYSA-N butane-2,3-diol Chemical compound CC(O)C(C)O OWBTYPJTUOEWEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N triphenylmethane Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 AAAQKTZKLRYKHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Chemical group 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- QDCPNGVVOWVKJG-VAWYXSNFSA-N 2-[(e)-dodec-1-enyl]butanedioic acid Chemical compound CCCCCCCCCC\C=C\C(C(O)=O)CC(O)=O QDCPNGVVOWVKJG-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 2
- CNPVJWYWYZMPDS-UHFFFAOYSA-N 2-methyldecane Chemical compound CCCCCCCCC(C)C CNPVJWYWYZMPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical group [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical group [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 2
- 229920006127 amorphous resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BMRWNKZVCUKKSR-UHFFFAOYSA-N butane-1,2-diol Chemical compound CCC(O)CO BMRWNKZVCUKKSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- YTCQFLFGFXZUSN-BAQGIRSFSA-N microline Chemical compound OC12OC3(C)COC2(O)C(C(/Cl)=C/C)=CC(=O)C21C3C2 YTCQFLFGFXZUSN-BAQGIRSFSA-N 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940084778 1,4-sorbitan Drugs 0.000 description 1
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLAXZGYLWOGCBF-UHFFFAOYSA-N 2-dodecylbutanedioic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC(C(O)=O)CC(O)=O YLAXZGYLWOGCBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOZRCGLDOHDZBP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexanoic acid;tin Chemical compound [Sn].CCCCC(CC)C(O)=O BOZRCGLDOHDZBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GLTFSWYXUONWGI-UHFFFAOYSA-N C(=CCCO)O.OCC(C)(CO)C Chemical compound C(=CCCO)O.OCC(C)(CO)C GLTFSWYXUONWGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 description 1
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 229940058965 antiprotozoal agent against amoebiasis and other protozoal diseases nitroimidazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 150000001638 boron Chemical class 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Chemical group 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229920006038 crystalline resin Polymers 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N dibutyl(oxo)tin Chemical compound CCCC[Sn](=O)CCCC JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SXCBDZAEHILGLM-UHFFFAOYSA-N heptane-1,7-diol Chemical compound OCCCCCCCO SXCBDZAEHILGLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCYQMQGPYWZZNJ-BQYQJAHWSA-N hydron;2-[(e)-oct-1-enyl]butanedioate Chemical compound CCCCCC\C=C\C(C(O)=O)CC(O)=O KCYQMQGPYWZZNJ-BQYQJAHWSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 229940079865 intestinal antiinfectives imidazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 1
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012170 montan wax Substances 0.000 description 1
- 150000004957 nitroimidazoles Chemical class 0.000 description 1
- OEIJHBUUFURJLI-UHFFFAOYSA-N octane-1,8-diol Chemical compound OCCCCCCCCO OEIJHBUUFURJLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001007 phthalocyanine dye Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920000259 polyoxyethylene lauryl ether Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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静電荷像現像用トナーの製造方法、及び該方法により得られる静電荷像現像用トナーに関する。 The present invention relates to a method for producing a toner for developing an electrostatic image used for developing a latent image formed in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, and the like, and for developing an electrostatic image obtained by the method. It relates to toner.
近年、消費エネルギー低減、印字速度の高速化に伴い、トナーに低温定着性が要求されている。また、プリント・オン・デマンド市場が成長しているなか、電子写真技術に対する高信頼性への要求はますます高まりつつある。特に、電子写真方式にて用いられるトナーの高い耐熱保存性が要望されている。 In recent years, with a reduction in energy consumption and an increase in printing speed, toners are required to have low temperature fixability. In addition, as the print-on-demand market grows, the demand for high reliability for electrophotographic technology is increasing. In particular, there is a demand for high heat-resistant storage stability of toners used in electrophotography.
また、トナーは多くの場合、着色剤と結着樹脂を主成分とする組成物を溶融混練し、得られた混練物を粉砕し、分級することにより製造される。これらの工程を効率よく行える、生産性の高いトナーの製造方法が求められている。 In many cases, the toner is produced by melt-kneading a composition mainly composed of a colorant and a binder resin, pulverizing and classifying the obtained kneaded product. There is a need for a highly productive toner manufacturing method that can efficiently perform these steps.
特許文献1には、低温定着性と耐熱保存性を両立し、さらに溶融混練粉砕法で製造する場合では、粉砕性にも優れる電子写真用トナーの製造方法として、結晶性ポリエステル及び非晶質ポリエステルを含む結着樹脂を含有し、特定の関係を満足するガラス転移点(Ttg)及び前記結着樹脂の結晶構造に由来する示差走査熱量測定における2つの吸熱のピーク温度(Ttq、Ttm)を有する電子写真用トナーの製造方法であって、前記結着樹脂を含有するトナー組成物を加熱保持する工程〔工程(1)〕を含む電子写真用トナーの製造方法において、該工程(1)が、工程(A):前記トナー組成物を特定の式で表される関係を満足する加熱温度Tra(℃)で加熱保持する工程、及び工程(B):工程(A)で得られた加熱保持物を、加熱温度Tra(℃)より10〜70℃低い加熱温度Trb(℃)で加熱保持する工程、を含む、電子写真用トナーの製造方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a crystalline polyester and an amorphous polyester as a method for producing an electrophotographic toner that has both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability and also has excellent pulverizability when manufactured by melt-kneading pulverization. A glass transition point (Ttg) satisfying a specific relationship, and two endothermic peak temperatures (Ttq, Ttm) in differential scanning calorimetry derived from the crystal structure of the binder resin An electrophotographic toner manufacturing method comprising the step of heating and holding a toner composition containing the binder resin [step (1)], wherein the step (1) comprises: Step (A): A step of heating and holding the toner composition at a heating temperature Tra (° C.) satisfying a relationship represented by a specific formula; and Step (B): a heated holding material obtained in Step (A) The heating temperature Trb (10-70 ° C. lower than the heating temperature Tra (° C.) ) In including a step, of heating and holding method for producing a toner is disclosed for electrophotography.
しかしながら、黒色の着色剤として広く使用されているカーボンブラックを用いたトナーでは、粉砕時に要する圧力が高くなるという課題があった。特許文献1のように、結着樹脂の特性や製造条件に改良を加え、耐熱保存性と生産性の両立を達成しようとする試みは他にもあるものの、いまだ、十分ではなかった。 However, a toner using carbon black widely used as a black colorant has a problem that a pressure required for pulverization increases. As described in Patent Document 1, although there are other attempts to improve the properties and manufacturing conditions of the binder resin to achieve both heat-resistant storage stability and productivity, it has not been sufficient.
本発明は、粉砕時に要する圧力が低く、粉砕収率のよい、生産性に優れたトナーの製造方法であり、耐熱保存性に優れたトナーが得られる静電荷像現像用トナーの製造方法、及び該方法により得られる静電荷像現像用トナーに関する。 The present invention is a method for producing a toner having a low pressure required for pulverization, a good pulverization yield, and excellent productivity, and a method for producing a toner for developing an electrostatic image capable of obtaining a toner excellent in heat-resistant storage stability, and The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image obtained by this method.
本発明は、
〔1〕 工程1:ポリエステルを含有する結着樹脂と、リグニンを原料とする炭素微粒子を溶融混練して樹脂混合物を得る工程、並びに
工程2:工程1で得られた樹脂混合物を粉砕し、分級する工程
を含む、静電荷像現像用トナーの製造方法、並びに
〔2〕 前記〔1〕記載の製造方法により得られる静電荷像現像用トナー
に関する。
The present invention
[1] Step 1: A step of obtaining a resin mixture by melting and kneading a binder resin containing polyester and carbon fine particles using lignin as a raw material, and Step 2: pulverizing and classifying the resin mixture obtained in Step 1 A process for producing an electrostatic charge image developing toner, and [2] an electrostatic charge image developing toner obtained by the production process of [1].
本発明の方法は、粉砕時に要する圧力が低く、粉砕収率のよい、生産性の高い静電荷像現像用トナーの製造方法である。さらに、本発明の方法によって得られる静電荷像現像用トナーは、耐熱保存性に優れるものである。 The method of the present invention is a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image with low productivity required for pulverization, high pulverization yield, and high productivity. Furthermore, the electrostatic image developing toner obtained by the method of the present invention is excellent in heat-resistant storage stability.
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、
工程1:ポリエステルを含有する結着樹脂と、リグニンを原料とする炭素微粒子を溶融混練して樹脂混合物を得る工程、並びに
工程2:工程1で得られた樹脂混合物を粉砕し、分級する工程
を含む方法であって、リグニンを原料とする炭素微粒子を用いている点に大きな特徴を有しており、本発明の方法により、耐熱保存性に優れたトナーを、生産性よく得ることができる。その理由は定かではないが、次のように考えられる。
The method for producing the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention comprises:
Step 1: A step of obtaining a resin mixture by melt-kneading a binder resin containing polyester and carbon fine particles using lignin as a raw material, and Step 2: a step of pulverizing and classifying the resin mixture obtained in Step 1 This method has a great feature in that carbon fine particles using lignin as a raw material are used. By the method of the present invention, a toner having excellent heat-resistant storage stability can be obtained with high productivity. The reason is not clear, but it can be considered as follows.
トナーに広く用いられているカーボンブラックは樹脂中でフィラー効果を発現するため、粉砕工程における粉砕圧が上昇する。しかし、本発明で使用するリグニンを原料とする炭素微粒子は、一般的に粒子径がカーボンブラックに比べ大きいため、フィラー効果を生じにくい。その結果、同じ樹脂を用いたカーボンブラック含有トナーに比べて、リグニンを原料とする炭素微粒子を含有したトナーの方がより低い粉砕圧で粉砕しやすい。 Since carbon black widely used in toner exhibits a filler effect in the resin, the pulverization pressure in the pulverization step increases. However, the carbon fine particles using lignin as a raw material used in the present invention generally have a larger particle diameter than carbon black, and thus hardly cause a filler effect. As a result, a toner containing carbon fine particles using lignin as a raw material is more easily pulverized at a lower pulverization pressure than a carbon black-containing toner using the same resin.
また、リグニンを原料とする炭素微粒子は体積抵抗が低く、静電凝集を起こしにくいので、粉砕機や分級機中で粉砕された粒子間の凝集が抑制される。そのため、繰り返し粉砕する必要がなくなるため、過大な粉砕圧を要する必要がなく、また、微粉の発生が低減され、粉砕収率が向上する。 Moreover, since the carbon fine particles using lignin as a raw material have low volume resistance and hardly cause electrostatic aggregation, aggregation between particles pulverized in a pulverizer or a classifier is suppressed. Therefore, since it is not necessary to repeatedly grind, it is not necessary to require an excessive crushing pressure, the generation of fine powder is reduced, and the crushing yield is improved.
一方、リグニンを原料とする炭素微粒子はリグニンの熱分解により合成されるため、微粒子表面はある程度酸化されていると考えられる。そのため、スチレンアクリル樹脂に比べ、極性の高いポリエステル樹脂中の方が分散性がよく、その結果、トナー粒子の静電凝集が抑制され、耐熱保存性が向上するものと考えられる。 On the other hand, carbon fine particles using lignin as a raw material are synthesized by thermal decomposition of lignin, so the surface of the fine particles is considered to be oxidized to some extent. Therefore, it is considered that the polyester resin having a higher polarity has better dispersibility than the styrene acrylic resin, and as a result, electrostatic aggregation of the toner particles is suppressed, and heat resistant storage stability is improved.
[リグニンを原料とする炭素微粒子]
本発明において、リグニンを原料とする炭素微粒子は、リグニンを主要成分とする有機物原料の溶液を、微小液滴化し、その微小液滴を乾燥することにより微粒子を調製し、その微粒子を300℃〜1200℃の範囲で熱分解して製造される炭素微粒子であることが好ましい(特開2009−155199号の[請求項1])。本発明の方法に用いるにあたっては、焼成物は粉砕し分級されたものが好ましい。
[Carbon fine particles using lignin as raw material]
In the present invention, carbon fine particles using lignin as a raw material are prepared by forming fine droplets from a solution of an organic raw material containing lignin as a main component, and drying the fine droplets. Carbon fine particles produced by thermal decomposition in the range of 1200 ° C. are preferred (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-155199 [Claim 1]). When used in the method of the present invention, the fired product is preferably pulverized and classified.
リグニンを原料とする炭素微粒子の市販品としては、「リグニンブラック」(大王製紙社製)等が挙げられる。 Examples of commercially available carbon fine particles made of lignin as a raw material include “lignin black” (manufactured by Daio Paper Co., Ltd.).
リグニンを原料とする炭素微粒子の体積中位粒径は、工程2における樹脂混合物の粉砕効率を向上させる観点、トナーの生産性を向上させる観点、低温定着性を向上させる観点、及び画像濃度を向上させる観点から、1.0μm以上が好ましく、5.0μm以上がより好ましく、10μm以上がさらに好ましい。また、トナーの生産性を向上させる観点から、50μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましく、20μm以下がさらに好ましい。 The volume-median particle size of carbon fine particles using lignin as a raw material improves the grinding efficiency of the resin mixture in Step 2, improves the toner productivity, improves the low-temperature fixability, and improves the image density. In view of the above, 1.0 μm or more is preferable, 5.0 μm or more is more preferable, and 10 μm or more is more preferable. Further, from the viewpoint of improving toner productivity, it is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less, and further preferably 20 μm or less.
リグニンを原料とする炭素微粒子の最大径は、トナーの生産性を向上させる観点から、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下である。 The maximum diameter of the carbon fine particles using lignin as a raw material is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, from the viewpoint of improving toner productivity.
リグニンを原料とする炭素微粒子の比表面積は、トナーの生産性を向上させる観点から、2〜1000m2/gであることが好ましく、5〜800m2/gであることがより好ましく、200〜700m2/gであることがさらに好ましい。 The specific surface area of the carbon fine particles having lignin as a raw material, from the viewpoint of improving the toner productivity is preferably 2~1000m 2 / g, more preferably 5~800m 2 / g, 200~700m More preferably, it is 2 / g.
リグニンを原料とする炭素微粒子の含有量は、トナーの生産性を向上させる観点、耐熱保存性を向上させる観点、及び画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、3質量部以上がさらに好ましく、4質量部以上がよりさらに好ましい。また、工程2における樹脂混合物の粉砕効率を向上させる観点から、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、12質量部以下がさらに好ましく、8質量部以下がよりさらに好ましい。 The content of carbon fine particles using lignin as a raw material is 1 mass per 100 mass parts of the binder resin from the viewpoint of improving the productivity of the toner, the viewpoint of improving the heat-resistant storage stability, and the image density. Part or more, preferably 2 parts by weight or more, more preferably 3 parts by weight or more, and still more preferably 4 parts by weight or more. Moreover, from a viewpoint of improving the grinding | pulverization efficiency of the resin mixture in the process 2, 20 mass parts or less are preferable, 15 mass parts or less are more preferable, 12 mass parts or less are more preferable, and 8 mass parts or less are more preferable.
[着色剤]
着色剤としては、前述のリグニンを原料とする炭素微粒子のみを着色剤として用いてもよいが、トナー用着色剤として用いられる染料、顔料等のすべてを併用することができる。黒色トナーを得る場合、入手が容易な点から、カーボンブラックを併用してもよい。
[Colorant]
As the colorant, only the above-mentioned carbon fine particles using lignin as a raw material may be used as a colorant, but all of dyes and pigments used as a colorant for toner can be used in combination. When obtaining a black toner, carbon black may be used in combination because it is easily available.
カーボンブラックを併用する場合、カーボンブラックの含有量は、画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂100質量部に対して、0.5質量部以上が好ましい。また、工程2における樹脂混合物の粉砕効率を向上させる観点、及び経済的な観点から、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、5質量部以下がさらに好ましい。 When carbon black is used in combination, the content of carbon black is preferably 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the binder resin from the viewpoint of improving the image density. Further, from the viewpoint of improving the pulverization efficiency of the resin mixture in Step 2 and from an economical viewpoint, it is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and further preferably 5 parts by mass or less.
着色剤の含有量は、リグニンを原料とする炭素微粒子の含有量とあわせて、トナーの生産性、耐熱保存性、及び画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、3質量部以上がさらに好ましく、4質量部以上がよりさらに好ましい。また、工程2における樹脂混合物の粉砕効率を向上させる観点、及び経済的な観点から、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、12質量部以下がさらに好ましく、8質量部以下がよりさらに好ましい。 From the viewpoint of improving toner productivity, heat-resistant storage stability, and image density, together with the content of carbon fine particles using lignin as a raw material, the content of the colorant is 1 to 100 parts by mass of the binder resin. It is preferably at least 2 parts by mass, more preferably at least 2 parts by mass, even more preferably at least 3 parts by mass, and even more preferably at least 4 parts by mass. Further, from the viewpoint of improving the pulverization efficiency of the resin mixture in Step 2 and from an economical viewpoint, it is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, further preferably 12 parts by mass or less, and 8 parts by mass or less. Even more preferred.
カーボンブラックを併用する場合、リグニンを原料とする炭素微粒子とカーボンブラックの質量比(リグニンを原料とする炭素微粒子/カーボンブラック)は、画像濃度を向上させる観点、工程2における樹脂混合物の粉砕効率を向上させる観点、及び経済的な観点から、1/1〜20/1が好ましく、2/1〜15/1がより好ましく、2.5/1〜10/1がさらに好ましい。 When carbon black is used in combination, the mass ratio between the carbon fine particles using lignin and the carbon black (carbon fine particles using lignin / carbon black) is effective in improving the image density and the grinding efficiency of the resin mixture in step 2. From the viewpoint of improvement and economical viewpoint, 1/1 to 20/1 is preferable, 2/1 to 15/1 is more preferable, and 2.5 / 1 to 10/1 is further preferable.
[結着樹脂]
本発明に用いる結着樹脂は、トナーの低温定着性を向上させる観点から、ポリエステルを含有することが好ましい。ポリエステルの含有量は、結着樹脂中、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましく、実質的に100質量%がよりさらに好ましく、100質量%がよりさらに好ましい。結着樹脂として、低温定着性の効果が損なわれない範囲において、ポリエステル以外の他の樹脂が含有されていてもよい。他の結着樹脂としては、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等が挙げられる。
[Binder resin]
The binder resin used in the present invention preferably contains polyester from the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the toner. The polyester content is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, further preferably 95% by mass or more, substantially more preferably 100% by mass, and more preferably 100% by mass in the binder resin. Further preferred. As the binder resin, a resin other than polyester may be contained as long as the effect of low-temperature fixability is not impaired. Examples of other binder resins include vinyl resins, epoxy resins, polycarbonates, polyurethanes, and the like.
本発明に用いるポリエステルは、2価以上のアルコールからなるアルコール成分と2価以上のカルボン酸化合物からなるカルボン酸成分とを重縮合することにより得られる。 The polyester used in the present invention is obtained by polycondensation of an alcohol component composed of a divalent or higher alcohol and a carboxylic acid component composed of a divalent or higher carboxylic acid compound.
2価のアルコール成分としては、主鎖炭素数2〜12の脂肪族ジオール、芳香族ジオール、脂環式ジオール等が挙げられる。
主鎖炭素数2〜12の脂肪族ジオールとしては、具体的には、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、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-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、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1.9-ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-ブテンジオール等が挙げられる。主鎖炭素数は、トナーの生産性及び低温定着性を向上させる観点から、好ましくは2〜12、より好ましくは2〜8、さらに好ましくは3〜6であり、第二級炭素原子に結合したヒドロキシ基を有する炭素数3又は4の脂肪族ジオールがよりさらに好ましい。具体的には、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオールが挙げられ、トナーの生産性及び低温定着性を向上させる観点から、1,2-プロパンジオール及び2,3-ブタンジオールが好ましく、1,2-プロパンジオールがより好ましい。
Examples of the divalent alcohol component include aliphatic diols having 2 to 12 main chain carbon atoms, aromatic diols, and alicyclic diols.
Specific examples of the aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1.9-nonanediol, neopentyl glycol 1,4-butenediol and the like. The main chain carbon number is preferably 2 to 12, more preferably 2 to 8, and further preferably 3 to 6 from the viewpoint of improving toner productivity and low-temperature fixability, and is bonded to a secondary carbon atom. Even more preferred are aliphatic diols having 3 or 4 carbon atoms having a hydroxy group. Specific examples include 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 2,3-butanediol. From the viewpoint of improving toner productivity and low-temperature fixability, 1,2-propanediol and 2,3-butanediol are preferred, and 1,2-propanediol is more preferred.
芳香族ジオールとしては、式(I): As the aromatic diol, the formula (I):
(式中、R1O及びOR1はオキシアルキレン基であり、R1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平均付加モル数を示し、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Aのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。 (Wherein R 1 O and OR 1 are oxyalkylene groups, R 1 is an ethylene and / or propylene group, x and y represent the average number of moles of alkylene oxide added, each being a positive number; The average value of the sum of x and y is preferably 1 to 16, more preferably 1 to 8, and further preferably 1.5 to 4, and an alkylene oxide adduct of bisphenol A.
脂環式ジオールとしては、水素添加ビスフェノールA又はそれらの炭素数2〜4のアルキレンオキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物が挙げられる。 Examples of the alicyclic diol include hydrogenated bisphenol A or adducts thereof having 2 to 4 carbon atoms of alkylene oxide (average added mole number of 1 to 16).
3価以上のアルコールとしては、炭素数3〜20、好ましくは炭素数3〜10の3価以上の多価アルコール等が挙げられる。具体的には、ソルビトール、1,4-ソルビタン、ペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパン等が挙げられる。 Examples of the trihydric or higher alcohol include trihydric or higher polyhydric alcohols having 3 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms. Specific examples include sorbitol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, glycerol, trimethylolpropane, and the like.
2価のカルボン酸化合物としては、例えば、炭素数3〜30、好ましくは炭素数3〜20、より好ましくは炭素数3〜10のジカルボン酸、及びそれらの酸無水物、炭素数1〜3のアルキルエステル等の誘導体等が挙げられる。具体的には、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が挙げられる。芳香族ジカルボン酸化合物としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸化合物としては、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸等が挙げられる。炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸の具体例としては、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸等が挙げられる。これらのなかでもトナーの生産性及び低温定着性を向上させる観点から、フマル酸、テレフタル酸、ドデセニルコハク酸及びその酸無水物から選ばれる少なくとも1種が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。 Examples of the divalent carboxylic acid compound include 3 to 30 carbon atoms, preferably 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 10 carbon dicarboxylic acids, and their acid anhydrides and 1 to 3 carbon atoms. Examples thereof include derivatives such as alkyl esters. Specific examples include aromatic dicarboxylic acid compounds and aliphatic dicarboxylic acid compounds. Examples of the aromatic dicarboxylic acid compound include phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid compound include fumaric acid, maleic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, succinic acid substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms. Is mentioned. Specific examples of the succinic acid substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms include dodecyl succinic acid, dodecenyl succinic acid, octenyl succinic acid, and the like. Among these, from the viewpoint of improving toner productivity and low-temperature fixability, at least one selected from fumaric acid, terephthalic acid, dodecenyl succinic acid and acid anhydrides thereof is preferable, and terephthalic acid is more preferable.
3価以上のカルボン酸化合物としては、例えば、炭素数4〜30、好ましくは炭素数4〜20、より好ましくは炭素数4〜10の3価以上の多価カルボン酸、及びそれらの酸無水物、炭素数1〜3のアルキルエステル等の誘導体等が挙げられる。具体的には、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸(ピロメリット酸)等が挙げられる。なかでもトナーの低温定着性及び耐ホットオフセット性を向上させる観点から、トリメリット酸及びその酸無水物が好ましく、トリメリット酸無水物がより好ましい。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid compound include trivalent or higher polyvalent carboxylic acids having 4 to 30 carbon atoms, preferably 4 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and acid anhydrides thereof. And derivatives such as alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms. Specific examples include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid (pyromellitic acid), and the like. Of these, trimellitic acid and its acid anhydride are preferred, and trimellitic acid anhydride is more preferred from the viewpoint of improving the low-temperature fixability and hot offset resistance of the toner.
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、ポリエステルの軟化点を調整する観点から、適宜含有されていてもよい。 In addition, a monovalent alcohol may be appropriately contained in the alcohol component, and a monovalent carboxylic acid compound may be appropriately contained in the carboxylic acid component from the viewpoint of adjusting the softening point of the polyester.
ポリエステルにおけるカルボン酸成分とアルコール成分との当量比(COOH基/OH基)は、ポリエステルの酸価を低減する観点から、0.70〜1.10が好ましく、0.75〜1.00がより好ましい。 From the viewpoint of reducing the acid value of the polyester, the equivalent ratio (COOH group / OH group) of the carboxylic acid component and the alcohol component in the polyester is preferably 0.70 to 1.10, and more preferably 0.75 to 1.00.
アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合反応は、不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じて、エステル化触媒、重合禁止剤等の存在下、180〜250℃程度の温度で重縮合させて製造することができる。エステル化触媒としては、酸化ジブチル錫、2-エチルヘキサン酸錫(II)等の錫化合物、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のチタン化合物等が挙げられる。エステル化触媒の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総量100質量部に対して、0.01〜1.5質量部が好ましく、0.1〜1.0質量部がより好ましい。重合禁止剤を使用する場合の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総量100質量部に対して、0.001〜0.5質量部が好ましく、0.01〜0.1質量部がより好ましい。 The polycondensation reaction between the alcohol component and the carboxylic acid component is carried out by polycondensation in an inert gas atmosphere at a temperature of about 180 to 250 ° C. in the presence of an esterification catalyst or a polymerization inhibitor, if necessary. Can be manufactured. Examples of the esterification catalyst include tin compounds such as dibutyltin oxide and tin (II) 2-ethylhexanoate, and titanium compounds such as titanium diisopropylate bistriethanolamate. The amount of the esterification catalyst used is preferably 0.01 to 1.5 parts by mass, more preferably 0.1 to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component. When the polymerization inhibitor is used, the amount used is preferably 0.001 to 0.5 parts by mass and more preferably 0.01 to 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component.
ポリエステルは、結晶性ポリエステル、非晶質ポリエステルのいずれも使用することができ、両者を混合して用いることもできる。トナーの耐高温オフセット性を向上させる観点から、非晶質ポリエステルを用いることが好ましい。 As the polyester, either a crystalline polyester or an amorphous polyester can be used, or a mixture of both can be used. From the viewpoint of improving the high temperature offset resistance of the toner, it is preferable to use an amorphous polyester.
ここで、樹脂の結晶性は、軟化点と示差走査熱量計による吸熱の最高ピーク温度との比、即ち[軟化点/吸熱の最高ピーク温度]の値で定義される結晶性指数によって表わされる。結晶性樹脂は、結晶性指数が0.6〜1.4、好ましくは0.7〜1.2、より好ましくは0.9〜1.2であり、非晶質樹脂は1.4を超えるか、0.6未満の樹脂である。樹脂の結晶性は、原料モノマーの種類とその比率、及び製造条件(例えば、反応温度、反応時間、冷却速度)等により調整することができる。なお、吸熱の最高ピーク温度とは、観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を指す。最高ピーク温度は、軟化点との差が20℃以内であれば融点とし、軟化点との差が20℃を超える場合はガラス転移に起因するピークとする。 Here, the crystallinity of the resin is represented by the crystallinity index defined by the ratio between the softening point and the maximum endothermic peak temperature measured by a differential scanning calorimeter, that is, the value of [softening point / maximum endothermic peak temperature]. The crystalline resin has a crystallinity index of 0.6 to 1.4, preferably 0.7 to 1.2, more preferably 0.9 to 1.2, and the amorphous resin is a resin having a value of 1.4 or less than 0.6. The crystallinity of the resin can be adjusted by the types and ratios of the raw material monomers, production conditions (for example, reaction temperature, reaction time, cooling rate) and the like. The highest endothermic peak temperature refers to the temperature of the peak on the highest temperature side among the observed endothermic peaks. The maximum peak temperature is the melting point if the difference from the softening point is within 20 ° C., and the peak due to the glass transition if the difference from the softening point exceeds 20 ° C.
ポリエステルの軟化点は、トナーの低温定着性、耐高温オフセット性、及び生産性を向上させる観点から、70℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましく、105℃以上がさらに好ましく、115℃以上がよりさらに好ましい。また、160℃以下が好ましく、150℃以下がより好ましく、140℃以下がさらに好ましく、135℃以下がよりさらに好ましい。 The softening point of the polyester is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher, more preferably 105 ° C. or higher, and 115 ° C. or higher, from the viewpoint of improving low-temperature fixability, high-temperature offset resistance and productivity of the toner. Even more preferred. Also, it is preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, still more preferably 140 ° C. or lower, and even more preferably 135 ° C. or lower.
ポリエステルの軟化点は、アルコール成分やカルボン酸成分の種類や組成比、触媒量等の調整、反応温度や反応時間、反応圧力等の反応条件の選択によって制御することができる。 The softening point of the polyester can be controlled by adjusting the types and composition ratios of the alcohol component and carboxylic acid component, the amount of catalyst, and the like, and selecting reaction conditions such as reaction temperature, reaction time, and reaction pressure.
ポリエステルのガラス転移温度は、トナーの低温定着性、生産性、及び耐熱保存性を向上させる観点から、50℃以上が好ましく、55℃以上がより好ましく、60℃以上がさらに好ましい。また、85℃以下が好ましく、80℃以下がより好ましく、75℃以下がさらに好ましい。ガラス転移温度は、非晶質樹脂に特有の物性である。 The glass transition temperature of the polyester is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 55 ° C. or higher, and further preferably 60 ° C. or higher, from the viewpoint of improving the low-temperature fixability, productivity and heat-resistant storage stability of the toner. Moreover, 85 degrees C or less is preferable, 80 degrees C or less is more preferable, and 75 degrees C or less is further more preferable. The glass transition temperature is a physical property unique to an amorphous resin.
ポリエステルのガラス転移温度は、アルコール成分やカルボン酸成分の種類や組成比等によって制御することができる。 The glass transition temperature of the polyester can be controlled by the type and composition ratio of the alcohol component and carboxylic acid component.
ポリエステルの酸価は、トナーの帯電性を向上させる観点、及び添加剤の分散性を向上させる観点から、50mgKOH/g以下が好ましく、30mgKOH/g以下がより好ましく、20mgKOH/g以下がさらに好ましく、10mgKOH/g以下がよりさらに好ましい。 The acid value of the polyester is preferably 50 mgKOH / g or less, more preferably 30 mgKOH / g or less, still more preferably 20 mgKOH / g or less, from the viewpoint of improving the chargeability of the toner and improving the dispersibility of the additive. More preferably, it is 10 mgKOH / g or less.
ポリエステルの酸価は、アルコール成分やカルボン酸成分の種類や組成比、触媒量等の調整、反応温度や反応時間、反応圧力等の反応条件の選択によって制御することができる。 The acid value of the polyester can be controlled by adjusting the types and composition ratios of the alcohol component and the carboxylic acid component, the amount of the catalyst, etc., and selecting the reaction conditions such as the reaction temperature, reaction time, and reaction pressure.
本発明では、トナーの低温定着性、生産性、及び耐熱保存性を向上させる観点から、結着樹脂としてポリエステルを2種以上用いてもよい。 In the present invention, two or more polyesters may be used as the binder resin from the viewpoint of improving the low-temperature fixability, productivity, and heat-resistant storage stability of the toner.
ポリエステルを2種以上用いる場合は、結着樹脂全体としての軟化点が、トナーの低温定着性、耐高温オフセット性、及び生産性を向上させる観点から、上記範囲内であることが好ましい。すなわち、70℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましく、105℃以上がさらに好ましく、115℃以上がよりさらに好ましい。また、160℃以下が好ましく、150℃以下がより好ましく、140℃以下がさらに好ましく、135℃以下がよりさらに好ましい。結着樹脂全体の軟化点は、加重平均、すなわち、それぞれの軟化点と含有割合の積の和により求めることができる。 When two or more polyesters are used, the softening point of the binder resin as a whole is preferably within the above range from the viewpoint of improving the low temperature fixability, high temperature offset resistance and productivity of the toner. That is, 70 ° C. or higher is preferable, 90 ° C. or higher is more preferable, 105 ° C. or higher is more preferable, and 115 ° C. or higher is even more preferable. Also, it is preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, still more preferably 140 ° C. or lower, and even more preferably 135 ° C. or lower. The softening point of the entire binder resin can be obtained by a weighted average, that is, the sum of the products of the respective softening points and content ratios.
なお、本発明において、ポリエステルは、実質的にその特性を損なわない程度に変性されたポリエステルであってもよい。変性されたポリエステルとしては、例えば、特開平11-133668号公報、特開平10-239903号公報、特開平8-20636号公報等に記載の方法によりフェノール、ウレタン、エポキシ等によりグラフト化やブロック化したポリエステルをいう。 In the present invention, the polyester may be a polyester modified to such an extent that the characteristics are not substantially impaired. Examples of the modified polyester include grafting or blocking with phenol, urethane, epoxy or the like by the method described in JP-A-11-133668, JP-A-10-239903, JP-A-8-20636, etc. Polyester.
本発明のトナーは、さらに、離型剤、荷電制御剤等を含有していてもよい。 The toner of the present invention may further contain a release agent, a charge control agent and the like.
[離型剤]
離型剤としては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス、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、合成エステルワックス、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種以上を混合して用いられていてもよい。これらの中でも、トナーの低温定着性及び耐熱保存性を向上させる観点から、パラフィンワックス、合成エステルワックス、及びカルナウバワックスが好ましく、カルナウバワックスがより好ましい。
[Release agent]
As release agents, polypropylene wax, polyethylene wax, polypropylene polyethylene copolymer wax, microcrystalline wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax and other aliphatic hydrocarbon waxes and their oxides, synthetic ester wax, carnauba wax , Ester waxes such as montan wax, sazol wax and their deoxidized wax, fatty acid amides, fatty acids, higher alcohols, fatty acid metal salts, etc., and these may be used alone or in combination of two or more. It may be used. Among these, paraffin wax, synthetic ester wax, and carnauba wax are preferable, and carnauba wax is more preferable from the viewpoint of improving low-temperature fixability and heat-resistant storage stability of the toner.
離型剤の含有量は、溶融混練時の機械力を低減し、発熱を抑制する観点、トナーの低温定着性及び耐熱保存性を向上させる観点から、結着樹脂100質量部に対して、0.5質量部以上が好ましく、1.0質量部以上がより好ましく、1.5質量部以上がさらに好ましく、2.0質量部以上がよりさらに好ましい。また、トナーの耐熱保存性を向上させる観点から、10質量部以下が好ましく、8.0質量部以下がより好ましく、6.0質量部以下がさらに好ましく、4.0質量部以下がよりさらに好ましい。 The content of the release agent is 0.5% with respect to 100 parts by mass of the binder resin from the viewpoint of reducing mechanical force during melt-kneading and suppressing heat generation, and improving low-temperature fixability and heat-resistant storage stability of the toner. Part by mass or more is preferred, 1.0 part by mass or more is more preferred, 1.5 parts by mass or more is more preferred, and 2.0 parts by mass or more is even more preferred. Further, from the viewpoint of improving the heat resistant storage stability of the toner, it is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8.0 parts by mass or less, still more preferably 6.0 parts by mass or less, and even more preferably 4.0 parts by mass or less.
離型剤の融点は、トナーの低温定着性を向上させる観点から、120℃以下が好ましく、100℃以下がより好ましく、95℃以下がさらに好ましく、90℃以下がよりさらに好ましい。また、トナーの耐熱保存性を向上させる観点から、50℃以上が好ましく、60℃以上がより好ましく、70℃以上がさらに好ましく、80℃以上がよりさらに好ましい。 The melting point of the release agent is preferably 120 ° C. or less, more preferably 100 ° C. or less, still more preferably 95 ° C. or less, and still more preferably 90 ° C. or less from the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the toner. Further, from the viewpoint of improving the heat resistant storage stability of the toner, 50 ° C. or higher is preferable, 60 ° C. or higher is more preferable, 70 ° C. or higher is more preferable, and 80 ° C. or higher is even more preferable.
[荷電制御剤]
荷電制御剤として、負帯電性荷電制御剤、正帯電性荷電制御剤のいずれも用いることができる。
[Charge control agent]
As the charge control agent, either a negative charge control agent or a positive charge control agent can be used.
負帯電性荷電制御剤としては、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、ベンジル酸ホウ素錯体等が挙げられる。含金属アゾ染料としては、例えば「バリファーストブラック3804」、「ボントロンS-28」、「ボントロンS-31」、「ボントロンS-32」、「ボントロンS-34」、「ボントロンS-36」(以上、オリエント化学工業社製)、「T-77」、「アイゼンスピロンブラックTRH」(保土谷化学工業社製)等が挙げられる。サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体としては、例えば「ボントロンE-81」、「ボントロンE-82」、「ボントロンE-84」、「ボントロンE-304」(以上、オリエント化学工業社製)等が挙げられる。ベンジル酸ホウ素錯体としては、例えば、「LR-147」(日本カーリット社製)等が挙げられる。これらの中では、トナーの帯電安定性を向上させる観点から、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体が好ましい。 Examples of the negatively chargeable charge control agent include metal-containing azo dyes, copper phthalocyanine dyes, metal complexes of salicylic acid alkyl derivatives, nitroimidazole derivatives, and benzyl acid boron complexes. Examples of metal-containing azo dyes include “Varifirst Black 3804”, “Bontron S-28”, “Bontron S-31”, “Bontron S-32”, “Bontron S-34”, “Bontron S-36” ( As mentioned above, “T-77”, “Eisenspiron Black TRH” (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and the like can be mentioned. Examples of metal complexes of alkyl derivatives of salicylic acid include “Bontron E-81”, “Bontron E-82”, “Bontron E-84”, “Bontron E-304” (above, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) and the like. It is done. Examples of the benzyl acid boron complex include “LR-147” (manufactured by Nippon Carlit). Among these, a metal complex of an alkyl derivative of salicylic acid is preferable from the viewpoint of improving the charging stability of the toner.
サリチル酸化合物の金属錯体としては、例えば、式(II): As a metal complex of a salicylic acid compound, for example, the formula (II):
(式中、R2、R3及びR4はそれぞれ独立して水素原子、直鎖又は分枝鎖状の炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数2〜10のアルケニル基、Mはクロム、亜鉛、カルシウム、ジルコニウム又はアルミニウム、mは2以上の整数、nは1以上の整数を示す)
で表される化合物が挙げられる。
(Wherein R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, M is chromium, Zinc, calcium, zirconium or aluminum, m is an integer of 2 or more, and n is an integer of 1 or more)
The compound represented by these is mentioned.
式(II)において、R3は水素原子が好ましく、R2及びR4は分岐鎖状のアルキル基が好ましくは、tert-ブチル基がより好ましい。 In the formula (II), R 3 is preferably a hydrogen atom, and R 2 and R 4 are preferably branched alkyl groups, more preferably tert-butyl groups.
式(II)で表される化合物の市販品としては、「ボントロンE-81」(R3:水素原子、R2及びR4:tert-ブチル基、Y:クロム、オリヱント化学工業社製)、「ボントロンE-84」(R3:水素原子、R2及びR4:tert-ブチル基、Y:亜鉛、オリヱント化学工業社製)、「ボントロンE-88」(R3:水素原子、R2及びR4:tert-ブチル基、Y:アルミニウム、オリヱント化学工業社製)、「ボントロンE-304」(R3:水素原子、R2及びR4:tert-ブチル基、Y:亜鉛、オリヱント化学工業社製)、「TN-105」(R3:水素原子、R2及びR4:tert-ブチル基、Y:ジルコニウム、保土谷化学工業社製)等が挙げられる。これらの中では、トナーの帯電安定性を向上させる観点から「ボントロンE-84」「ボントロンE-304」(オリヱント化学工業社製)が好ましい。 As a commercial product of the compound represented by the formula (II), “Bontron E-81” (R 3 : hydrogen atom, R 2 and R 4 : tert-butyl group, Y: chromium, manufactured by Orient Chemical Industries), “Bontron E-84” (R 3 : hydrogen atom, R 2 and R 4 : tert-butyl group, Y: zinc, manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.), “Bontron E-88” (R 3 : hydrogen atom, R 2 And R 4 : tert-butyl group, Y: aluminum, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd., “Bontron E-304” (R 3 : hydrogen atom, R 2 and R 4 : tert-butyl group, Y: zinc, orient chemistry) Kogyo Co., Ltd.), “TN-105” (R 3 : hydrogen atom, R 2 and R 4 : tert-butyl group, Y: zirconium, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and the like. Among these, “Bontron E-84” and “Bontron E-304” (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) are preferable from the viewpoint of improving the charging stability of the toner.
正帯電性荷電制御剤としては、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。ニグロシン染料としては、例えば「ニグロシンベースEX」、「オイルブラックBS」、「オイルブラックSO」、「ボントロンN-01」、「ボントロンN-07」、「ボントロンN-09」、「ボントロンN-11」(以上、オリヱント化学工業社製)等が挙げられる。トリフェニルメタン系染料としては、例えば3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料が挙げられる。4級アンモニウム塩化合物としては、例えば「ボントロンP-51」、「ボントロンP-52」(以上、オリヱント化学工業社製)、「TP-415」(保土谷化学工業社製)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、「COPY CHARGE PXVP435」「COPY CHARGE PSY」(以上、クラリアント社製)等が挙げられる。ポリアミン樹脂としては、例えば「AFP-B」(オリヱント化学工業社製)等が挙げられる。イミダゾール誘導体としては、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」(以上、四国化成社製)等が挙げられる。 Examples of the positively chargeable charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, quaternary ammonium salt compounds, polyamine resins, and imidazole derivatives. Nigrosine dyes include, for example, “Nigrosine Base EX”, “Oil Black BS”, “Oil Black SO”, “Bontron N-01”, “Bontron N-07”, “Bontron N-09”, “Bontron N-11” (Above, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.). Examples of the triphenylmethane dye include a triphenylmethane dye containing a tertiary amine as a side chain. Examples of quaternary ammonium salt compounds include “Bontron P-51”, “Bontron P-52” (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), “TP-415” (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), cetyltrimethylammonium bromide. , "COPY CHARGE PXVP435", "COPY CHARGE PSY" (manufactured by Clariant). Examples of the polyamine resin include “AFP-B” (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.). Examples of the imidazole derivative include “PLZ-2001”, “PLZ-8001” (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) and the like.
荷電制御剤の含有量は、トナーの帯電安定性を向上させる観点から、結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、また、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下がさらに好ましい。 From the viewpoint of improving the charging stability of the toner, the content of the charge control agent is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, and more preferably 5 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the binder resin. Is preferably 3 parts by mass or less, and more preferably 2 parts by mass or less.
本発明では、トナー材料として、さらに、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、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していてもよい。 In the present invention, additives such as magnetic powder, fluidity improver, conductivity adjuster, reinforcing filler such as fibrous substance, antioxidant, anti-aging agent, and cleanability improver are suitably used as the toner material. You may contain.
<トナーの製造方法>
本発明のトナーは、以下の工程1及び2を含む方法により製造する。
工程1:結着樹脂と、リグニンを原料とする炭素微粒子とを含む成分を溶融混練して樹脂混合物を得る工程
工程2:工程1で得られた樹脂混合物を粉砕し、分級する工程
<Toner production method>
The toner of the present invention is produced by a method including the following steps 1 and 2.
Step 1: Step of obtaining a resin mixture by melting and kneading components including a binder resin and carbon fine particles using lignin as a raw material Step 2: Step of pulverizing and classifying the resin mixture obtained in Step 1
工程1は、密閉式ニーダー、一軸もしくは二軸の混練機、連続式オープンロール型混練機等の公知の混練機を用いて行うことができるが、二軸混練機で行うのが好ましい。二軸混練機とは、二本の混練軸をバレルが覆い隠す閉鎖型の混練機であり、リグニンを原料とする炭素微粒子や着色剤、離型剤、及び荷電制御剤の結着樹脂中での分散性を向上させる観点から、軸が同方向に回転できるタイプが好ましい。市販品としては、トナーの生産性を向上させる観点から、高速での二軸の噛み合わせが良好な、池貝鉄工社製二軸押出機PCMシリーズが好ましい。 Step 1 can be performed using a known kneader such as a closed kneader, a uniaxial or biaxial kneader, or a continuous open roll type kneader, but is preferably performed with a biaxial kneader. A biaxial kneader is a closed type kneader in which two kneading shafts are covered with a barrel, and in a binder resin of carbon fine particles, colorants, release agents, and charge control agents made from lignin. From the viewpoint of improving the dispersibility, a type in which the shaft can rotate in the same direction is preferable. As a commercial product, from the viewpoint of improving toner productivity, a twin screw extruder PCM series manufactured by Ikekai Tekko Co., Ltd., which is good in high-speed twin screw engagement, is preferable.
トナー原料は、あらかじめヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機で混合した後、混練機に供給することが好ましい。 The toner raw material is preferably mixed in advance with a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill and then supplied to the kneader.
二軸混練機での溶融混練は、バレル設定温度(押出機内部壁面の温度)、二軸の軸回転の周速、及び原料供給速度を調整することで行う。バレル設定温度は、リグニンを原料とする炭素微粒子や着色剤、離型剤、及び荷電制御剤の結着樹脂中での分散性を向上させる観点、溶融混練時の機械力を低減し、発熱を抑制する観点、トナーの低温定着性、耐熱保存性、及び生産性を向上させる観点から、80℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましい。また、140℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましい。 The melt kneading in the biaxial kneader is performed by adjusting the barrel set temperature (temperature of the inner wall surface of the extruder), the peripheral speed of biaxial shaft rotation, and the raw material supply speed. The barrel set temperature is designed to improve the dispersibility of carbon fine particles, colorants, mold release agents, and charge control agents from lignin in the binder resin, reduce the mechanical force during melt kneading, and generate heat. From the viewpoint of suppression, from the viewpoint of improving low-temperature fixability, heat-resistant storage stability and productivity of the toner, 80 ° C. or higher is preferable, and 90 ° C. or higher is more preferable. Moreover, 140 degrees C or less is preferable and 120 degrees C or less is more preferable.
二軸の軸回転の周速は、リグニンを原料とする炭素微粒子や着色剤、離型剤、及び荷電制御剤の結着樹脂中での分散性を向上させる観点、溶融混練時の機械力を低減し、発熱を抑制する観点、トナーの低温定着性、耐熱保存性、及び生産性を向上させる観点から、0.1m/sec以上が好ましく、また、1m/sec以下が好ましい。 The peripheral speed of the biaxial shaft rotation is based on the viewpoint of improving the dispersibility of carbon fine particles, colorants, release agents, and charge control agents made from lignin in the binder resin, and the mechanical force during melt kneading. From the viewpoints of reducing and suppressing heat generation, and improving the low-temperature fixability, heat-resistant storage stability, and productivity of the toner, 0.1 m / sec or more is preferable, and 1 m / sec or less is preferable.
二軸混練機への原料供給速度は、使用する混練機の許容能力と、上記のバレル設定温度及び軸回転の周速に応じて適宜調整する。 The feed rate of the raw material to the biaxial kneader is appropriately adjusted according to the allowable capacity of the kneader to be used, the barrel set temperature and the peripheral speed of the shaft rotation.
工程2は、工程1で得られた樹脂混合物を粉砕し、分級する工程である。工程1で得られた樹脂混合物は、1〜3mmの厚さに圧延しながら40℃以下に冷却した後、粉砕工程、分級工程を行うことが好ましい。 Step 2 is a step of pulverizing and classifying the resin mixture obtained in Step 1. The resin mixture obtained in Step 1 is preferably cooled to 40 ° C. or lower while being rolled to a thickness of 1 to 3 mm, and then subjected to a pulverization step and a classification step.
粉砕工程は、多段階に分けて行ってもよい。例えば、樹脂混合物を、0.1〜5mm程度に粗粉砕した後、さらに所望の粒径に微粉砕してもよい。 The pulverization process may be performed in multiple stages. For example, the resin mixture may be coarsely pulverized to about 0.1 to 5 mm and further pulverized to a desired particle size.
粉砕工程に用いられる粉砕機は特に限定されないが、例えば、粗粉砕に好適に用いられる粉砕機としては、ハンマーミル、アトマイザー、ロートプレックス等が挙げられる。また、微粉砕に好適に用いられる粉砕機としては、流動層式ジェットミル、衝突板式ジェットミル、回転式機械式ミル等が挙げられる。粉砕効率の観点から、流動層式ジェットミル、及び衝突板式ジェットミルを用いることが好ましく、衝突板式ジェットミルを用いることがより好ましい。 The pulverizer used in the pulverization step is not particularly limited, and examples of the pulverizer suitably used for coarse pulverization include a hammer mill, an atomizer, and a rotplex. Further, examples of the pulverizer suitably used for fine pulverization include a fluidized bed jet mill, a collision plate jet mill, and a rotary mechanical mill. From the viewpoint of pulverization efficiency, it is preferable to use a fluidized bed jet mill and a collision plate jet mill, and more preferably a collision plate jet mill.
本発明の製造方法は、リグニンを原料とする炭素微粒子を含有することで、粉砕工程においてより低い粉砕圧で粉砕しやすいという特徴を有する。粉砕圧は、微粉の発生を抑制しトナーの生産性を向上する観点から、0.45MPa以下が好ましく、0.40MPa以下がより好ましく、また、0.20MPa以上が好ましい。 The production method of the present invention has a feature that it can be easily pulverized at a lower pulverization pressure in the pulverization step by containing carbon fine particles using lignin as a raw material. The pulverization pressure is preferably 0.45 MPa or less, more preferably 0.40 MPa or less, and more preferably 0.20 MPa or more from the viewpoint of suppressing generation of fine powder and improving toner productivity.
分級工程に用いられる分級機としては、気流式分級機、慣性式分級機、篩式分級機等が挙げられる。分級工程の際、粉砕が不十分で除去された粉砕物は再度粉砕工程に供してもよく、必要に応じて粉砕工程と分級工程を繰り返してもよい。 Examples of the classifier used in the classification process include an airflow classifier, an inertia classifier, and a sieve classifier. In the classification step, the pulverized product that has been removed due to insufficient pulverization may be subjected to the pulverization step again, and the pulverization step and the classification step may be repeated as necessary.
工程2で得られるトナー母粒子の体積中位粒径(D50)は、トナーの画像品質を向上させる観点から、3μm以上が好ましく、4μm以上がより好ましく、6μm以上がさらに好ましい。また、15μm以下が好ましく、12μm以下がより好ましく、9μm以下がさらに好ましい。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 base particles obtained in step 2 is preferably 3 μm or more, more preferably 4 μm or more, and even more preferably 6 μm or more from the viewpoint of improving the image quality of the toner. Further, it is preferably 15 μm or less, more preferably 12 μm or less, and further preferably 9 μm or less. 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.
本発明のトナーの製造方法において、トナーの帯電性や流動性、及び転写性を向上させる観点から、粉砕、分級工程後、得られたトナー粒子(トナー母粒子)をさらに外添剤と混合する工程を含むことが好ましい。具体的には、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、及び酸化亜鉛等の無機粒子や、メラミン系樹脂微粒子、ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子等の樹脂粒子等の有機微粒子が挙げられる。2種以上を併用してもよい。これらの中では、シリカが好ましく、トナーの転写性の観点から、疎水化処理された疎水性シリカであるのがより好ましい。 In the toner production method of the present invention, from the viewpoint of improving the chargeability, fluidity, and transferability of the toner, the obtained toner particles (toner mother particles) are further mixed with an external additive after the pulverization and classification steps. It is preferable to include a process. Specific examples include inorganic particles such as silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, and zinc oxide, and organic fine particles such as resin particles such as melamine resin fine particles and polytetrafluoroethylene resin fine particles. Two or more kinds may be used in combination. Among these, silica is preferable, and hydrophobic silica that has been subjected to a hydrophobic treatment is more preferable from the viewpoint of toner transferability.
外添剤の個数平均粒径は、トナーの帯電性、流動性、及び転写性を向上させる観点から、10nm以上が好ましく、15nm以上がより好ましく、また、250nm以下が好ましく、200nm以下がより好ましく、90nm以下がさらに好ましい。 The number average particle diameter of the external additive is preferably 10 nm or more, more preferably 15 nm or more, more preferably 250 nm or less, and more preferably 200 nm or less, from the viewpoint of improving the chargeability, fluidity, and transferability of the toner. 90 nm or less is more preferable.
外添剤の含有量は、トナーの帯電性、流動性、及び転写性を向上させる観点から、外添剤で処理する前のトナー母粒子100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、1質量部以上がさらに好ましい。また、5質量部以下が好ましく、4質量部以下がより好ましく、3質量部以下がさらに好ましい。 The content of the external additive is preferably 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the toner base particles before being treated with the external additive, from the viewpoint of improving the chargeability, fluidity, and transferability of the toner. 0.5 parts by mass or more is more preferable, and 1 part by mass or more is more preferable. Further, it is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less, and further preferably 3 parts by mass or less.
トナー母粒子と外添剤との混合には、回転羽根等の攪拌具を備えた混合機を用いることが好ましく、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の高速混合機が好ましく、ヘンシェルミキサーがより好ましい。 For mixing the toner base particles and the external additive, it is preferable to use a mixer equipped with a stirring tool such as a rotary blade, a high speed mixer such as a Henschel mixer or a super mixer is preferable, and a Henschel mixer is more preferable.
本発明の方法により得られるトナーは、そのまま一成分現像用トナーとして、又はキャリアと混合して用いられる二成分現像用トナーとして、それぞれ一成分現像方式又は二成分現像方式の画像形成装置に用いることができる。 The toner obtained by the method of the present invention is used as it is as a one-component developing toner as it is or as a two-component developing toner used by mixing with a carrier in an image forming apparatus of a one-component developing method or a two-component developing method, respectively. Can do.
また、定着方式も特に限定されないが、オイルレス定着方式の画像形成装置も好適に用いることができる。なお、オイルレス定着とは、オイル供給装置を備えていないヒートロール定着装置を有する定着器を用いる方法である。オイル供給装置とは、オイルタンクを有し、定量的にオイルをヒートロール表面に塗布する機構を有する装置の他、オイルを予め含浸させたロールをヒートロールに接触させるような機構を有する装置等を含む。 Also, the fixing method is not particularly limited, but an oilless fixing type image forming apparatus can also be suitably used. The oilless fixing is a method using a fixing device having a heat roll fixing device that does not include an oil supply device. The oil supply device has an oil tank and has a mechanism for quantitatively applying oil to the surface of the heat roll, as well as a device having a mechanism for bringing a roll pre-impregnated with oil into contact with the heat roll, etc. including.
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター「CFT-500D」(島津製作所社製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/min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のノズルから押し出す。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、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
[Softening point of resin]
Using a flow tester “CFT-500D” (manufactured by Shimadzu Corporation), a 1 g sample was heated at a heating rate of 6 ° C./min, a 1.96 MPa load was applied by a plunger, a nozzle with a diameter of 1 mm and a length of 1 mm Extrude from. The amount of plunger drop of the flow tester is plotted against the temperature, and the temperature at which half of the sample flows out is taken as the softening point.
〔樹脂の吸熱の最高ピーク温度〕
示差走査熱量計「Q-100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、室温から降温速度10℃/minで0℃まで冷却しそのまま1分間静止させた。その後、昇温速度50℃/minで測定した。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱の最高ピーク温度とする。最高ピーク温度が軟化点と20℃以内の差であれば融点とする。
[Maximum peak temperature of resin endotherm]
Using a differential scanning calorimeter “Q-100” (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), 0.01 to 0.02 g of sample is weighed into an aluminum pan, and the temperature drops from room temperature to 0 ° C. at a rate of 10 ° C./min. Cool and let stand for 1 minute. Then, it measured with the temperature increase rate of 50 degrees C / min. Among the observed endothermic peaks, the temperature of the peak on the highest temperature side is defined as the highest endothermic peak temperature. If the maximum peak temperature is within 20 ° C of the softening point, the melting point is assumed.
〔樹脂のガラス転移温度〕
示差走査熱量計「Q-100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次に試料を昇温速度10℃/minで昇温し測定した。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をガラス転移温度とする。
[Glass transition temperature of resin]
Using a differential scanning calorimeter “Q-100” (manufactured by TA Instruments Japan), 0.01 to 0.02 g of sample is weighed into an aluminum pan, heated up to 200 ° C., and the temperature drop rate from that temperature Cooled to 0 ° C at 10 ° C / min. Next, the sample was heated and measured at a temperature rising rate of 10 ° C./min. The glass transition temperature is defined as the temperature at the intersection of the base line extension below the maximum peak temperature of endotherm and the tangent line indicating the maximum slope from the peak rising portion to the peak apex.
〔樹脂の酸価〕
JIS K0070の方法により測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更する。
[Acid value of the resin]
Measured by the method of JIS K0070. However, only the measurement solvent is changed from the mixed solvent of ethanol and ether specified in JIS K0070 to the mixed solvent of acetone and toluene (acetone: toluene = 1: 1 (volume ratio)).
〔リグニンを原料とする炭素微粒子及びカーボンブラックの比表面積〕
「Micrometrics FlowSorb III」(島津製作所社製)を用いて、下記条件でBET比表面積を測定する。
・サンプル量:0.01〜0.03g
・脱気条件:40℃、10分間
・吸着ガス:窒素ガス
[Specific surface area of carbon fine particles and carbon black using lignin as a raw material]
Using “Micrometrics FlowSorb III” (manufactured by Shimadzu Corporation), the BET specific surface area is measured under the following conditions.
・ Sample amount: 0.01 ~ 0.03g
・ Deaeration condition: 40 ℃, 10 minutes ・ Adsorption gas: Nitrogen gas
〔リグニンを原料とする炭素微粒子及びカーボンブラックの体積中位粒径〕
測定機:レーザー回折/散乱式粒径測定装置「マスターサイザー2000」(マルバーン社製)
測定方法:アイソパーG(エクソンモービル社製)30ml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、試料分散液を調製する。測定用セルにアイソパーGを投入した後、前記試料分散液を加え、散乱強度が5〜15%になる濃度で、粒子屈折率1.58(虚数部0.1)、分散媒屈折率1.42の条件にて体積中位粒径(D50)を測定する。
[Volume median particle size of carbon fine particles and carbon black using lignin as raw material]
Measuring machine: Laser diffraction / scattering particle size measuring device “Mastersizer 2000” (Malvern)
Measurement method: 10 mg of a measurement sample is added to 30 ml of Isopar G (manufactured by ExxonMobil Co., Ltd.) and dispersed for 1 minute with an ultrasonic disperser to prepare a sample dispersion. After introducing Isopar G into the measurement cell, add the sample dispersion, and adjust the volume under the conditions of a particle refractive index of 1.58 (imaginary part 0.1) and a dispersion medium refractive index of 1.42 at a concentration at which the scattering intensity is 5-15%. The median particle size (D 50 ) is measured.
〔離型剤の融点〕
示差走査熱量計「DSC Q20」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温し、その温度から降温速度5℃/minで-10℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで180℃まで昇温し測定する。そこで得られた融解吸熱カーブから観察される吸熱の最高ピーク温度をワックスの融点とする。
[Melting point of release agent]
Using a differential scanning calorimeter “DSC Q20” (manufactured by TA Instruments Japan), 0.01 to 0.02 g of sample is weighed into an aluminum pan and heated to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. Then, the temperature is cooled to −10 ° C. at a temperature lowering rate of 5 ° C./min. Next, the sample is heated to 180 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min and measured. The highest endothermic peak temperature observed from the melting endothermic curve obtained there is taken as the melting point of the wax.
〔外添剤の個数平均粒径〕
走査型電子顕微鏡(SEM)写真から500個の粒子の粒径(長径と短径の平均値)を測定し、それらの平均値を個数平均粒径とする。
[Number average particle diameter of external additives]
The particle size (average value of major axis and minor axis) of 500 particles is measured from a scanning electron microscope (SEM) photograph, and the average value is taken as the number average particle size.
〔トナーの体積中位粒径〕
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:100μm
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)を5質量%の濃度となるよう前記電解液に溶解させる。
分散条件:前記分散液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、前記電解液25mlを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製する。
測定条件:前記電解液100mlに、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度となるように、前記試料分散液を加え、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]
Measuring machine: Coulter Multisizer II (Beckman Coulter, Inc.)
Aperture diameter: 100μm
Analysis software: Coulter Multisizer AccuComp version 1.19 (Beckman Coulter)
Electrolyte: Isoton II (Beckman Coulter, Inc.)
Dispersion: Emulgen 109P (manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB: 13.6) is dissolved in the electrolyte so as to have a concentration of 5% by mass.
Dispersion conditions: 10 mg of a measurement sample was added to 5 ml of the dispersion, and dispersed for 1 minute with an ultrasonic disperser, then 25 ml of the electrolyte was added, and further dispersed for 1 minute with an ultrasonic disperser. Prepare sample dispersion.
Measurement conditions: The sample dispersion is added to 100 ml of the electrolytic solution so that the particle size of 30,000 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A、B〕
表1に示す無水トリメリット酸を除く原料モノマー及びエステル化触媒を、窒素導入管、98℃の熱水を通した分留管を装備した脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5L容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、室温から180℃まで2時間かけて昇温した後、180℃から210℃まで10℃/hrで昇温した。その後210℃で反応率が90%に到達するまで反応させた。無水トリメリット酸を添加し、210℃、常圧(101.3kPa)にて1時間反応させた後、20kPaにて所望の軟化点に達するまで反応させ、ポリエステルを得た。得られたポリエステルの物性を表1に示す。なお、反応率とは、生成反応水量/理論生成水量×100の値をいう。
Resin Production Example 1 [Resin A, B]
The raw material monomers and esterification catalyst excluding trimellitic anhydride shown in Table 1 were mixed in a 5 L volume equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube equipped with a fractionation tube through which hot water of 98 ° C was passed, a stirrer and a thermocouple. The mixture was placed in a four-necked flask and heated from room temperature to 180 ° C. over 2 hours in a nitrogen atmosphere, and then heated from 180 ° C. to 210 ° C. at 10 ° C./hr. Thereafter, the reaction was continued at 210 ° C. until the reaction rate reached 90%. Trimellitic anhydride was added, reacted at 210 ° C. and normal pressure (101.3 kPa) for 1 hour, and then reacted at 20 kPa until the desired softening point was reached, thereby obtaining a polyester. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyester. The reaction rate means a value of the amount of produced reaction water / theoretical product water amount × 100.
樹脂製造例2〔樹脂C〕
表1に示す無水トリメリット酸を除く原料モノマー及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5L容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、室温から200℃まで2時間かけて昇温した後、200℃から230℃まで10℃/hrで昇温した。その後230℃で反応率が90%に到達するまで反応させた。無水トリメリット酸を添加し、210℃、20kPaにて所望の軟化点に達するまで反応させ、ポリエステルを得た。得られたポリエステルの物性を表1に示す。
Resin Production Example 2 [Resin C]
The raw material monomers and esterification catalyst excluding trimellitic anhydride shown in Table 1 were placed in a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple. After raising the temperature to 2 ° C. over 2 hours, the temperature was raised from 200 ° C. to 230 ° C. at 10 ° C./hr. Thereafter, the reaction was continued at 230 ° C. until the reaction rate reached 90%. Trimellitic anhydride was added and reacted at 210 ° C. and 20 kPa until the desired softening point was reached to obtain a polyester. Table 1 shows the physical properties of the obtained polyester.
樹脂製造例3〔樹脂D〕
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5L容の四つ口フラスコにキシレン1000gを入れ、窒素雰囲気下にて125℃で攪拌しつつ、表2に示す原料モノマー及び重合開始剤の混合物を、滴下ロートから2時間かけて滴下した。さらに125℃で1時間保持した後、150℃で1時間還流を行った。その後反応系内を、200℃、8.0kPaに保持し、2時間かけてキシレンを除去し、スチレンアクリル樹脂を得た。得られたスチレンアクリル樹脂の物性を表2に示す。
Resin Production Example 3 [Resin D]
1000 g of xylene was placed in a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, dehydration tube, stirrer, and thermocouple, and stirred at 125 ° C. in a nitrogen atmosphere. The mixture was added dropwise from the dropping funnel over 2 hours. Furthermore, after maintaining at 125 ° C. for 1 hour, refluxing was performed at 150 ° C. for 1 hour. Thereafter, the reaction system was kept at 200 ° C. and 8.0 kPa, and xylene was removed over 2 hours to obtain a styrene acrylic resin. Table 2 shows the physical properties of the obtained styrene acrylic resin.
後述の実施例、比較例に用いたリグニンを原料とする炭素微粒子、カーボンブラックの体積中位粒径(D50)、比表面積を、表3に示す。 Table 3 shows the volume median particle size (D 50 ) and specific surface area of carbon fine particles, carbon black, which are used in the examples and comparative examples described later, as raw materials.
実施例1〜4及び比較例1〜6
表4に示す所定量の結着樹脂、着色剤、負帯電性荷電制御剤「ボントロン E-304」(オリエント化学工業社製)0.5質量部、離型剤「WAX-C1」(加藤洋行社製、カルナウバワックス 融点:84℃)2.0質量部をヘンシェルミキサーにて1分間混合した。得られた混合物を同方向回転二軸押出機「PCM-30」(池貝鉄工社製、軸の直径 2.9cm、軸の断面積 7.06cm2)を使用して、バレル設定温度 100℃、軸回転数 200r/min(軸の回転の周速 0.30m/sec)にて、原料供給速度 10kg/hrの条件で混練を行い、混練吐出物を直ちにシート化しつつ25℃まで冷却した。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-6
The specified amount of binder resin, colorant, negative charge control agent “Bontron E-304” (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 0.5 parts by mass, mold release agent “WAX-C1” (manufactured by Hiroyuki Kato) And 2.0 parts by weight of Carnauba wax (melting point: 84 ° C.) were mixed with a Henschel mixer for 1 minute. The resulting mixture was rotated in the same direction using a twin-screw extruder “PCM-30” (Ikegai Tekko Co., Ltd., shaft diameter 2.9 cm, shaft cross section 7.06 cm 2 ) at a barrel setting temperature of 100 ° C. Kneading was performed at a feed rate of 10 kg / hr at several 200 r / min (shaft rotation peripheral speed 0.30 m / sec), and the kneaded discharge was immediately cooled to 25 ° C. while forming a sheet.
得られたシート化物を、ハンマーミル(ホソカワミクロン社製)で1.0mm以下まで粗粉砕した。得られた粗粉砕物を衝突板式ジェットミル粉砕機IDS-2型(日本ニューマチック社製)にて、粗粉砕物の供給速度 4.0kg/hrの条件で、微粉砕後の体積中位粒径(D50)が6.5μmになる様に粉砕圧を調整して微粉砕を行った。この時の粉砕圧の結果を表4に示す。 The obtained sheet was coarsely pulverized to 1.0 mm or less with a hammer mill (manufactured by Hosokawa Micron Corporation). The resulting coarsely pulverized product was crushed with a collision plate jet mill IDS-2 type (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) under the condition of a coarsely pulverized product supply rate of 4.0 kg / hr. Pulverization was carried out by adjusting the pulverization pressure so that (D 50 ) was 6.5 μm. Table 4 shows the results of the grinding pressure at this time.
その後、DSX-2型気流分級機(日本ニューマチック社製)にて分級し、体積中位粒径(D50)が7.0μmのトナー母粒子を得た。 Thereafter, the toner was classified with a DSX-2 airflow classifier (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) to obtain toner base particles having a volume median particle size (D 50 ) of 7.0 μm.
下式(1)により粉砕分級収率を算出し、生産性の指標とした。値が大きいほど生産性に優れる。結果を表4に示す。 The pulverization classification yield was calculated by the following formula (1) and used as an index of productivity. The higher the value, the better the productivity. The results are shown in Table 4.
[粉砕分級収率]= ([得られたトナー母粒子量]/[投入粗粉砕物の合計量]) ×100 (1) [Crush classification yield] = ([Amount of toner base particles obtained] / [Total amount of coarsely pulverized charged product)] × 100 (1)
得られたトナー母粒子 500gと、疎水性シリカ「R972」(日本アエロジル社製、個数平均粒径:16nm)10gを5Lヘンシェルミキサー(日本コークス工業社製)に投入し、回転数3700r/min、180秒攪拌し、目開き100μmのふるいで分級して粗粉を取り除いてトナーを得た。 500 g of the obtained toner mother particles and 10 g of hydrophobic silica “R972” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., number average particle size: 16 nm) are charged into a 5 L Henschel mixer (manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.), and the rotational speed is 3700 r / min. The mixture was stirred for 180 seconds and classified with a sieve having an opening of 100 μm to remove the coarse powder, thereby obtaining a toner.
試験例1〔低温定着性〕
未定着画像を取れる様に改造した、プリンター「MicroLine 5400」(沖データ社製)にトナーを充填し、3×4cm角のベタ画像の未定着画像を印刷した。オイルレス定着方式の「MicroLine 3010」(沖データ社製)を改造した外部定着装置(定着ロールの回転速度を188mm/secに設定し、定着装置中の定着ロール温度を可変にした装置)にて、定着ロールの温度を100℃から230℃まで5℃ずつ上昇させながら、各温度でこの未定着画像の定着処理を行い、定着画像を得た。各定着温度で得られた画像を、500gの荷重をかけた砂消しゴム(品番LION ER502R)で5往復擦り、擦り前後の画像濃度比率([擦り後の画像濃度/擦り前の画像濃度]×100)が最初に90%を超える温度を最低定着温度とし、低温定着性の指標とした。値が小さいほど低温定着性に優れる。結果を表4に示す。
Test Example 1 [low temperature fixability]
The printer “MicroLine 5400” (Oki Data Co., Ltd.), modified so that unfixed images can be taken, was filled with toner, and 3 × 4 cm square solid images were fixed. With an external fixing device that modifies the oil-less fixing type "MicroLine 3010" (manufactured by Oki Data Co., Ltd.) (a device in which the fixing roll rotation speed is set to 188 mm / sec and the fixing roll temperature in the fixing device is variable). The fixing image was fixed at each temperature while increasing the temperature of the fixing roll from 100 ° C. to 230 ° C. by 5 ° C. to obtain a fixed image. The image obtained at each fixing temperature is rubbed 5 times with a sand eraser (product number LION ER502R) applied with a load of 500 g, and the image density ratio before and after rubbing ([image density after rubbing / image density before rubbing] × 100 ) First exceeds 90% as the minimum fixing temperature, and is used as an index of low-temperature fixing property. The smaller the value, the better the low-temperature fixability. The results are shown in Table 4.
試験例2〔耐熱保存性〕
20ml容のポリビンに、トナー4gを入れ、ポリビンの蓋をあけた状態で、55℃、相対湿度80%の恒温恒湿槽に入れ、48時間保存した。放置後のトナーの凝集度を以下のとおり測定し、耐熱保存性の指標とした。この数値が小さいほど、耐熱保存性に優れる。結果を表4に示す。
Test Example 2 [Heat resistant storage stability]
4 g of toner was placed in a 20 ml polybin, and the polybin was opened, placed in a constant temperature and humidity chamber at 55 ° C. and 80% relative humidity, and stored for 48 hours. The degree of aggregation of the toner after standing was measured as follows and used as an index of heat resistant storage stability. The smaller this value, the better the heat resistant storage stability. The results are shown in Table 4.
〔凝集度〕
凝集度は、パウダーテスタ(ホソカワミクロン社製)を用いて測定する。
3つの異なる目開きの篩いを、上段150μm、中段75μm、下段45μmの順でセットし、一番上に前記トナーを4g載せ、1mmの振動幅で60秒間振動させる。振動後、篩い上に残ったトナー量を測定し、下記の計算式を用いて凝集度の計算を行う。
[Degree of aggregation]
The degree of aggregation is measured using a powder tester (manufactured by Hosokawa Micron).
Three different sieve sieves are set in the order of 150 μm in the upper stage, 75 μm in the middle stage, and 45 μm in the lower stage, and 4 g of the toner is placed on the top and vibrated for 60 seconds with a vibration width of 1 mm. After the vibration, the amount of toner remaining on the sieve is measured, and the degree of aggregation is calculated using the following formula.
以上の結果より、比較例1〜6と対比して、実施例1〜4のトナーは、低温定着性を維持しつつ耐熱保存性に優れていることが分かる。また、生産性にも優れることが分かる。
結着樹脂として同じ組成のポリエステルを含有する実施例1と比較例1を比較すると、リグニンを原料とする炭素微粒子を含有する実施例1では粉砕圧が0.34MPa、収率93%であるのに対し、カーボンブラックを含有する比較例1では粉砕圧が0.50MPa、収率71%であり、実施例1の方が0.16MPa低い圧力で粉砕できており、収率も22%向上している。同様に、実施例2と比較例2、及び実施例3と比較例3とを比較した場合にも、リグニンを原料とする炭素微粒子を含有する実施例の方が、カーボンブラックを含有する比較例よりも低い粉砕圧で収率がよい。一方、結着樹脂としてスチレンアクリル樹脂を含有する比較例4と5を比較すると、リグニンを原料とする炭素微粒子を含有する比較例4では粉砕圧が0.34MPa、収率63%であるのに対し、カーボンブラックを含有する比較例5では粉砕圧が0.40MPa、収率59%であり、低い粉砕圧で粉砕できるものの、収率が低く、リグニンを原料とする炭素微粒子を含有することによる収率の向上も小さいことがわかる。
From the above results, it can be seen that the toners of Examples 1 to 4 are superior in heat-resistant storage stability while maintaining low-temperature fixability as compared with Comparative Examples 1 to 6. Moreover, it turns out that it is excellent also in productivity.
When Example 1 containing polyester having the same composition as the binder resin and Comparative Example 1 are compared, Example 1 containing carbon fine particles using lignin as a raw material has a pulverization pressure of 0.34 MPa and a yield of 93%. On the other hand, in Comparative Example 1 containing carbon black, the pulverization pressure was 0.50 MPa and the yield was 71%. In Example 1, the pulverization was performed at a pressure lower by 0.16 MPa, and the yield was improved by 22%. Similarly, when Example 2 and Comparative Example 2 and Example 3 and Comparative Example 3 are compared, the example containing carbon fine particles using lignin as a raw material is the comparative example containing carbon black. The yield is good at lower crushing pressure. On the other hand, when Comparative Examples 4 and 5 containing styrene acrylic resin as a binder resin are compared, in Comparative Example 4 containing carbon fine particles using lignin as a raw material, the crushing pressure is 0.34 MPa, and the yield is 63%. In Comparative Example 5 containing carbon black, the pulverization pressure is 0.40 MPa and the yield is 59%. Although the pulverization can be performed at a low pulverization pressure, the yield is low and the yield is due to the inclusion of carbon fine particles using lignin as a raw material. It can be seen that the improvement is small.
本発明の方法により得られる静電荷像現像用トナーは、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 electrostatic image developing toner obtained by the method of the present invention is suitably used for developing a latent image formed by electrophotography, electrostatic recording method, electrostatic printing method or the like.
Claims (10)
工程2:工程1で得られた樹脂混合物を粉砕し、分級する工程
を含む、静電荷像現像用トナーの製造方法。 Step 1: A step of obtaining a resin mixture by melt-kneading a binder resin containing polyester and carbon fine particles using lignin as a raw material, and Step 2: a step of pulverizing and classifying the resin mixture obtained in Step 1 A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013167643A JP6181461B2 (en) | 2013-08-12 | 2013-08-12 | Method for producing toner for developing electrostatic image |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013167643A JP6181461B2 (en) | 2013-08-12 | 2013-08-12 | Method for producing toner for developing electrostatic image |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015036720A true JP2015036720A (en) | 2015-02-23 |
JP6181461B2 JP6181461B2 (en) | 2017-08-16 |
Family
ID=52687244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013167643A Active JP6181461B2 (en) | 2013-08-12 | 2013-08-12 | Method for producing toner for developing electrostatic image |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6181461B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015197515A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 大王製紙株式会社 | Manufacturing method of carbon fine particles for electrophotographic toner |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0383069A (en) * | 1989-08-28 | 1991-04-09 | Minolta Camera Co Ltd | Color toner |
JP2009155199A (en) * | 2007-12-03 | 2009-07-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Carbon microparticle using lignin as raw material, and method for producing the same |
JP2013145365A (en) * | 2011-12-15 | 2013-07-25 | Kao Corp | Method for producing toner for developing electrostatic charge image |
-
2013
- 2013-08-12 JP JP2013167643A patent/JP6181461B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0383069A (en) * | 1989-08-28 | 1991-04-09 | Minolta Camera Co Ltd | Color toner |
JP2009155199A (en) * | 2007-12-03 | 2009-07-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Carbon microparticle using lignin as raw material, and method for producing the same |
JP2013145365A (en) * | 2011-12-15 | 2013-07-25 | Kao Corp | Method for producing toner for developing electrostatic charge image |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015197515A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 大王製紙株式会社 | Manufacturing method of carbon fine particles for electrophotographic toner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6181461B2 (en) | 2017-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6081834B2 (en) | Toner for electrostatic image development | |
JP6045297B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
JP5822672B2 (en) | Method for producing white toner | |
JP6320751B2 (en) | Method for producing toner for electrophotography | |
JP6320749B2 (en) | Toner for electrophotography | |
WO2015098931A1 (en) | Toner for electrophotography | |
CN103777483B (en) | The manufacturing method of electrostatic image developing toner | |
JP6791550B2 (en) | toner | |
JP6261077B2 (en) | Method for producing toner for electrophotography | |
JP6071812B2 (en) | toner | |
JP6181461B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
JP6777283B2 (en) | Manufacturing method of binder resin composition for toner for electrophotographic | |
JP6045298B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
JP6045304B2 (en) | Toner for electrostatic image development | |
JP5822388B2 (en) | Method for producing toner for electrophotography | |
JP6854189B2 (en) | Toner manufacturing method | |
JP5855514B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
JP6650712B2 (en) | Toner for developing electrostatic images | |
JP6279285B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
JP6205116B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image | |
JP6320750B2 (en) | Toner for electrophotography | |
JP6981623B2 (en) | Method for manufacturing a binder resin composition for toner for electrophotographic | |
JP6219703B2 (en) | toner | |
JP2024076645A (en) | Method for manufacturing toner for electrostatic charge image development | |
JP5912869B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160603 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161226 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170718 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170720 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6181461 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |