JP2017068233A - toner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真、静電荷像を顕像化するための画像形成方法及びトナージェットに使用されるトナーに関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming method for developing an electrostatic charge image, and a toner used in a toner jet.
近年、複写機やプリンターなどの画像形成装置の発達に伴い、従来以上の高速化、高画質化、長寿命化、省エネルギー化に対応できるトナーが求められている。複写機やプリンターなどの省エネルギー化を達成する為には、トナーの定着温度を下げる事が有効であり、より低温で溶融するトナーが求められている。さらに、トナーの使用環境は多様化しており、様々な環境下で使用された場合でも、安定した画像を提供できるトナーが求められている。
トナーをより低温で溶融させる手法として、トナーの主成分である結着樹脂の溶融粘度を低めに制御することが知られている。しかし、結着樹脂自体の溶融粘度を低めに制御した場合、トナーの耐久性が低下する。その結果、高温高湿環境下で長期間使用後は、トナーの劣化による帯電量の変動が大きくなり、ハーフトーン画像の濃度ムラ(以下、ハーフトーンムラと表記する)が発生する場合があった。そこで、結着樹脂自体の溶融粘度を低くする方法ではなく、可塑剤を添加することでトナーをより低温で溶融させる手法が種々検討されてきた。
In recent years, with the development of image forming apparatuses such as copiers and printers, there is a demand for toners that can cope with higher speed, higher image quality, longer life, and energy saving than ever before. In order to achieve energy saving in copying machines and printers, it is effective to lower the fixing temperature of the toner, and a toner that melts at a lower temperature is required. Furthermore, the usage environment of toner is diversified, and there is a demand for a toner that can provide a stable image even when used in various environments.
As a technique for melting toner at a lower temperature, it is known to control the melt viscosity of a binder resin, which is the main component of the toner, to be low. However, when the melt viscosity of the binder resin itself is controlled to be low, the durability of the toner is lowered. As a result, after long-term use in a high-temperature and high-humidity environment, the variation in charge amount due to toner deterioration increases, and halftone image density unevenness (hereinafter referred to as halftone unevenness) may occur. . In view of this, various methods for melting the toner at a lower temperature by adding a plasticizer have been studied, rather than a method for lowering the melt viscosity of the binder resin itself.
特許文献1では、低融点のワックスを用いることで、トナーの溶融特性を制御する方法が提案されている。
また、特許文献2では、ビスフェノキシエタノールフルオレンをトナー中に6質量%以上17質量%以下含有させることで、広い定着温度域に対応可能なトナーが提案されている。
一方で、特許文献3では、トナーに使用する結着樹脂を構成するモノマーの一つとして、ビスフェノキシエタノールフルオレンを使用した結着樹脂が開示されている。
Patent Document 1 proposes a method for controlling the melting characteristics of a toner by using a low melting point wax.
Patent Document 2 proposes a toner that can accommodate a wide fixing temperature range by containing bisphenoxyethanol fluorene in the toner in an amount of 6% by mass to 17% by mass.
On the other hand, Patent Document 3 discloses a binder resin using bisphenoxyethanol fluorene as one of the monomers constituting the binder resin used in the toner.
上記に示したように、添加剤の検討を行う事で、トナーの定着温度を下げる工夫が検討されてきた。しかしながら、特許文献1に記載のトナーを用いた場合、低融点のワックスは、トナー中でドメインとして存在する為、微小な分散ムラが発生しやすい。その結果、高温高湿環境下で長期間使用後は、帯電量が低下して、ハーフトーンムラが発生しやすくなる場合があった。さらに、長期間使用後は、トナー表面近傍に存在するワックスドメインの一部が少しずつ定着部材に移行して、定着部材を汚染する場合があった。
また、特許文献2に記載のトナーを用いた場合、定着性に対して効果が得られたが、高温高湿環境下で用いた場合、帯電量が低下してハーフトーンムラが発生しやすくなる場合があった。
さらに、特許文献3に記載されているトナーは、モノマーの一つとして、ビスフェノキシエタノールフルオレンを、従来結着樹脂に使用されているビスフェノールA誘導体の代替品として用いている。特許文献2と同様の化合物を用いているが、添加剤としてトナー
中に存在していない為、低温定着性や帯電性の向上に対しては効果は得られなかった。
As described above, a device for lowering the fixing temperature of the toner by examining the additive has been studied. However, when the toner described in Patent Document 1 is used, the low melting point wax exists as a domain in the toner, and therefore minute dispersion unevenness is likely to occur. As a result, after a long period of use in a high-temperature and high-humidity environment, the charge amount may decrease, and halftone unevenness may easily occur. Further, after a long period of use, a part of the wax domain existing in the vicinity of the toner surface may be gradually transferred to the fixing member to contaminate the fixing member.
In addition, when the toner described in Patent Document 2 was used, an effect on the fixing property was obtained. However, when used in a high-temperature and high-humidity environment, the charge amount decreased and halftone unevenness was likely to occur. There was a case.
Furthermore, the toner described in Patent Document 3 uses bisphenoxyethanol fluorene as one of the monomers as an alternative to the bisphenol A derivative conventionally used in binder resins. Although the same compound as that of Patent Document 2 is used, since it is not present in the toner as an additive, no effect was obtained with respect to improvement in low-temperature fixability and chargeability.
本発明は上述した課題を解決する為になされるものであり、その目的は、従来よりも低温定着性に優れ、定着部材が汚染されにくく、高温高湿環境下で長期間使用後もハーフトーンムラが発生しにくいトナーを提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object thereof is to improve the low-temperature fixability than before, the fixing member is less likely to be contaminated, and halftone even after long-term use in a high-temperature and high-humidity environment. To provide a toner that is less likely to cause unevenness.
本発明者らは鋭意検討を行った結果、トナー中に、結着樹脂、着色剤、及び下記一般式〔1〕で表される化合物を含有することで、従来よりも低温定着性に優れ、定着部材が汚染されにくく、高温高湿環境下で長期間使用後もハーフトーンムラが発生しにくいトナーを提供できることを見出した。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have excellent low-temperature fixability compared to the prior art by containing a binder resin, a colorant, and a compound represented by the following general formula [1] in the toner. It has been found that it is possible to provide a toner in which the fixing member is not easily contaminated and half-tone unevenness does not occur even after long-term use in a high-temperature and high-humidity environment.
(式中、R1〜R8は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ヒドロキシ基、アセチル基、アルデヒド基、炭素数1以上6以下の炭化水素基、及びアミノ基から選択される基を表し、Xは酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、及び−CR9R10−から選択される基を表し、R9及びR10は、それぞれ独立して水素原子、臭素原子、炭素数1以上3以下のヒドロキシアルキル基、水酸基、フェニル基、及び炭素数1以上6以下の炭化水素基から選択される基を表す。) Wherein R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a hydroxy group, an acetyl group, an aldehyde group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and an amino group. X represents a group selected from an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, and —CR 9 R 10 —, and R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a bromine atom. Represents a group selected from a hydroxyalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxyl group, a phenyl group, and a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.)
本発明によれば、従来よりも低温定着性に優れ、定着部材が汚染されにくく、高温高湿環境下で長期間使用後もハーフトーンムラが発生しにくいトナーを得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a toner that is excellent in low-temperature fixability compared to the prior art, the fixing member is less likely to be contaminated, and halftone unevenness is less likely to occur after long-term use in a high-temperature and high-humidity environment.
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○〜××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、結着樹脂、着色剤、及び前記一般式〔1〕で表される化合物を含有することを特徴とするトナーに関する。
本発明者らの検討によれば、上記のトナーを用いる事により、従来よりも低温定着性に優れ、定着部材が汚染されにくく、高温高湿環境下で長期間使用後もハーフトーンムラが発生しにくいトナーを提供できることを見出した。
In the present invention, the description of “XX or more and XX or less” or “XX to XX” representing a numerical range means a numerical range including a lower limit and an upper limit as endpoints unless otherwise specified.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention relates to a toner comprising a binder resin, a colorant, and a compound represented by the general formula [1].
According to the study by the present inventors, the use of the toner described above is superior in low temperature fixability than before, the fixing member is less likely to be contaminated, and halftone unevenness occurs even after long-term use in a high temperature and high humidity environment. It has been found that it is possible to provide a toner that is difficult to do.
上記構成により、従来にない優れた効果を得られる理由は以下のように考えている。
本発明者らが鋭意検討した結果、前記一般式〔1〕で表される化合物は、一般的にトナーに用いられる結着樹脂(例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂など)との相溶性が非常に高いことを見出した。前記一般式〔1〕で表される化合物は、トナーに用いられる結着樹脂と均一に相溶するため、トナー中に偏在あるいは、トナーから遊離することが無い。よって、前記一般式〔1〕で表される化合物を含有するトナーは、定着部材を汚染することがなく、帯電量分布もシャープに維持することが可能になる為
、ハーフトーンムラが発生しにくい。
また、本発明者らは、前記一般式〔1〕で表される化合物は、トナーに用いられる結着樹脂(例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂など)への可塑効果が非常に高いことも見出した。そのため、前記一般式〔1〕で表される化合物は、トナーの溶融粘度を効果的に下げることができる為、従来よりも優れた低温定着性を達成することが可能となった。以上のような効果は、前記一般式〔1〕で表される化合物の構造に由来すると考えられる。
The reason why an excellent effect that has not been obtained by the above-described configuration can be obtained is considered as follows.
As a result of intensive studies by the present inventors, the compound represented by the general formula [1] is compatible with binder resins (for example, vinyl resins, polyester resins, polyurethane resins, etc.) generally used for toners. It was found that the solubility was very high. Since the compound represented by the general formula [1] is uniformly compatible with the binder resin used in the toner, it is not unevenly distributed in the toner or free from the toner. Therefore, the toner containing the compound represented by the general formula [1] does not contaminate the fixing member and can maintain the charge amount distribution sharply, so that halftone unevenness is hardly generated. .
In addition, the present inventors have found that the compound represented by the general formula [1] has a very high plasticizing effect on a binder resin (for example, vinyl resin, polyester resin, polyurethane resin, etc.) used in the toner. I also found out. Therefore, since the compound represented by the general formula [1] can effectively lower the melt viscosity of the toner, it has become possible to achieve a low-temperature fixability superior to the conventional one. The effects as described above are considered to be derived from the structure of the compound represented by the general formula [1].
以上のことから、前記一般式〔1〕で表される化合物を含有するトナーを用いることで、従来よりも低温定着性に優れ、定着部材が汚染されにくく、高温高湿環境下で長期間使用後もハーフトーンムラが発生しにくいトナーを提供できる。
本発明で用いられる前記一般式〔1〕で表される化合物について説明する。
本発明の特徴は、下記一般式〔1〕で表される化合物をトナー中に含有することである。
From the above, by using the toner containing the compound represented by the general formula [1], the fixing member is excellent in low temperature fixing property, the fixing member is hardly contaminated, and is used for a long time in a high temperature and high humidity environment. It is possible to provide a toner that hardly causes halftone unevenness later.
The compound represented by the general formula [1] used in the present invention will be described.
A feature of the present invention is that the toner contains a compound represented by the following general formula [1].
(式中、R1〜R8は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ヒドロキシ基、アセチル基、アルデヒド基、炭素数1以上6以下(好ましくは炭素数1以上4以下)の炭化水素基、及びアミノ基から選択される基を表し、Xは酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、及び−CR9R10−から選択される基を表し、R9及びR10は、それぞれ独立して水素原子、臭素原子、炭素数1以上3以下のヒドロキシアルキル基、水酸基、フェニル基、及び炭素数1以上6以下の炭化水素基から選択される基を表す。)
炭素数1以上6以下の炭化水素基は、ターシャリーブチル基であることがより好ましい。また、炭素数1以上3以下のヒドロキシアルキル基は、メチロール基であることが好ましい。
前記一般式〔1〕の中で、Xが−CR9R10−であるとは、下記一般式〔2〕で表される化合物であることを示している。
(In the formula, R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a hydroxy group, an acetyl group, an aldehyde group, 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4 carbon atoms). And a group selected from an amino group, X represents an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, and a group selected from —CR 9 R 10 —, and R 9 and R 10 are And each independently represents a group selected from a hydrogen atom, a bromine atom, a hydroxyalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxyl group, a phenyl group, and a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.)
The hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms is more preferably a tertiary butyl group. The hydroxyalkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferably a methylol group.
In the general formula [1], X being —CR 9 R 10 — indicates a compound represented by the following general formula [2].
(式中、R1〜R8は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ヒドロキシ基、アセチル基、アルデヒド基、炭素数1以上6以下(好ましくは炭素数1以上4以下)の炭化水素基、及びアミノ基から選択される基を表し、R9及びR10は、
それぞれ独立して水素原子、臭素原子、炭素数1以上3以下のヒドロキシアルキル基、水酸基、フェニル基、及び炭素数が1以上6以下の炭化水素基から選択される基を表す。)
炭素数1以上6以下の炭化水素基は、ターシャリーブチル基であることがより好ましい。また、炭素数1以上3以下のヒドロキシアルキル基は、メチロール基であることが好ましい。
(In the formula, R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a hydroxy group, an acetyl group, an aldehyde group, 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4 carbon atoms). And a group selected from the group consisting of an amino group, R 9 and R 10 are:
Each independently represents a group selected from a hydrogen atom, a bromine atom, a hydroxyalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxyl group, a phenyl group, and a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. )
The hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms is more preferably a tertiary butyl group. The hydroxyalkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferably a methylol group.
前記一般式〔1〕で表される化合物としては、以下のものが挙げられる。
フルオレン、9,9−ジメチルフルオレン、2−アミノ−9,9−ジメチルフルオレン、2−ヨード−9,9−ジメチルフルオレン、2−ブロモ−9,9−ジメチルフルオレン、2−アミノフルオレン、9−ブロモフルオレン、2−ブロモフルオレン、2,7−ジブロモ−9,9−ジヘキシルフルオレン、2−ヨードフルオレン、2−フルオロフルオレン、2−フルオレンカルボキシアルデヒド、9−フルオレノール、9−フェニル−9−フルオレノール、2−アセチルフルオレン、2,7−ジ−tert−ブチルフルオレン、9−フルオレニルメタノールのようなフルオレン誘導体、9−フルオレノン、2−ブロモ−9−フルオレノン、2−アミノ−9−フルオレノンのようなフルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン、2−ブロモジベンゾチオフェン、4−ブロモジベンゾチオフェン、4−ヨードジベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン−4−カルボキシアルデヒド、2,8−ジメチルジベンゾチオフェンのようなジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン、2−ブロモジベンゾフラン、4−ブロモジベンゾフラン、ジベンゾフラン−2−カルボキシアルデヒドのようなジベンゾフラン誘導体。
Examples of the compound represented by the general formula [1] include the following.
Fluorene, 9,9-dimethylfluorene, 2-amino-9,9-dimethylfluorene, 2-iodo-9,9-dimethylfluorene, 2-bromo-9,9-dimethylfluorene, 2-aminofluorene, 9-bromo Fluorene, 2-bromofluorene, 2,7-dibromo-9,9-dihexylfluorene, 2-iodofluorene, 2-fluorofluorene, 2-fluorenecarboxaldehyde, 9-fluorenol, 9-phenyl-9-fluorenol, 2- Fluorene derivatives such as acetylfluorene, 2,7-di-tert-butylfluorene, 9-fluorenylmethanol, 9-fluorenone, 2-bromo-9-fluorenone, fluorenone derivatives such as 2-amino-9-fluorenone , Dibenzothiophene, 2-bromodiben Thiophene, 4-bromodibenzothiophene, 4-iododibenzothiophene, dibenzothiophene-4-carboxaldehyde, dibenzothiophene derivatives such as 2,8-dimethyldibenzothiophene, dibenzofuran, 2-bromodibenzofuran, 4-bromodibenzofuran, dibenzofuran- Dibenzofuran derivatives such as 2-carboxaldehyde.
この中でも、フルオレン誘導体又はフルオレノン誘導体がより好ましく、前記一般式〔1〕中のXがカルボニル基であるフルオレノン誘導体がさらに好ましい。
Xがカルボニル基であるフルオレノン誘導体を使用することで、トナーへの可塑効果がより良好となる為、低温定着性が良好となる。
前記一般式〔1〕で表される化合物の含有量としては、結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上20質量部以下が好ましく、0.2質量部以上10質量部以下がより好ましく、1質量部以上5質量部以下がさらに好ましい。前記一般式〔1〕で表される化合物の含有量を上述の範囲に制御することで、トナーへの可塑効果や相溶性がより良好となり、低温定着性及び定着部材への汚染性が良好となり、さらに高温高湿環境下で長期間使用後も、ハーフトーンムラが少ない画像を得ることができる。なお、トナー中に式〔1〕で表される化合物が含まれているか否かは、熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析計や核磁気共鳴装置(1H−NMR)などを用いて調べることができる。
Among these, a fluorene derivative or a fluorenone derivative is more preferable, and a fluorenone derivative in which X in the general formula [1] is a carbonyl group is more preferable.
By using a fluorenone derivative in which X is a carbonyl group, the plasticizing effect on the toner becomes better, so that the low-temperature fixability becomes better.
The content of the compound represented by the general formula [1] is preferably 0.1 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, and 0.2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Is more preferable, and 1 mass part or more and 5 mass parts or less are still more preferable. By controlling the content of the compound represented by the general formula [1] within the above-mentioned range, the plastic effect and compatibility with the toner become better, and the low-temperature fixability and the contamination with the fixing member become better. Furthermore, an image with little halftone unevenness can be obtained even after long-term use in a high temperature and high humidity environment. Whether or not the compound represented by the formula [1] is contained in the toner can be examined using a pyrolysis gas chromatography mass spectrometer, a nuclear magnetic resonance apparatus ( 1 H-NMR) or the like. .
前記一般式〔1〕で表される化合物は融点が55℃以上180℃以下であることが好ましく、65℃以上160℃以下であることがより好ましく、70℃以上100℃以下であることがさらに好ましい。前記一般式〔1〕で表される化合物の融点が上記の範囲にあることで、トナーを製造する際に扱いやすく、トナー中の結着樹脂と均一に相溶させる事が可能になる。その結果、トナーへの可塑効果や相溶性がより適切に保たれる為、低温定着性に優れ、ハーフトーンムラが少ない画像を得ることができる。
前記一般式〔1〕で表される化合物は沸点が290℃以上であることが好ましい。沸点が290℃以上であることにより、定着時の熱でも化合物が揮発しにくく、定着部材の汚染を抑制することができる。上限は特に制限されないが、好ましくは600℃以下であり、より好ましくは500℃以下である。
The compound represented by the general formula [1] preferably has a melting point of 55 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, more preferably 65 ° C. or higher and 160 ° C. or lower, and more preferably 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. preferable. When the melting point of the compound represented by the general formula [1] is in the above range, it is easy to handle when producing the toner, and it is possible to make it compatible with the binder resin in the toner. As a result, since the plastic effect and compatibility with the toner are more appropriately maintained, an image having excellent low-temperature fixability and less halftone unevenness can be obtained.
The compound represented by the general formula [1] preferably has a boiling point of 290 ° C or higher. When the boiling point is 290 ° C. or higher, the compound is hardly volatilized even by heat during fixing, and contamination of the fixing member can be suppressed. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 600 ° C. or lower, more preferably 500 ° C. or lower.
本発明のトナーに使用される結着樹脂としては、以下のものが挙げられる。スチレン系樹脂、スチレン系共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂
、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂。中でも好ましく用いられる樹脂として、スチレン系共重合樹脂、ポリエステル樹脂、及びポリエステル樹脂とスチレン系共重合樹脂が混合又は両者が一部反応したハイブリッド樹脂が挙げられる。
Examples of the binder resin used in the toner of the present invention include the following. Styrene resin, styrene copolymer resin, polyester resin, polyol resin, polyvinyl chloride resin, phenol resin, natural modified phenol resin, natural resin modified maleic acid resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyurethane Resin, polyamide resin, furan resin, epoxy resin, xylene resin, polyvinyl butyral, terpene resin, coumarone indene resin, petroleum resin. Among them, preferred resins include styrene copolymer resins, polyester resins, and hybrid resins in which polyester resins and styrene copolymer resins are mixed or partially reacted.
上記ポリエステル樹脂を構成する成分について詳述する。なお、以下の成分は種類や用途に応じて種々のものを一種又は二種以上用いることができる。
ポリエステル樹脂を構成する2価の酸成分としては、以下のジカルボン酸又はその誘導体が挙げられる。フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸のようなベンゼンジカルボン酸類又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸のようなアルキルジカルボン酸類又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル;炭素数の平均値が1以上50以下のアルケニルコハク酸類又はアルキルコハク酸類、又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸のような不飽和ジカルボン酸類又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル。
The component which comprises the said polyester resin is explained in full detail. In addition, the following components can use 1 type, or 2 or more types according to a kind and a use.
Examples of the divalent acid component constituting the polyester resin include the following dicarboxylic acids or derivatives thereof. Benzene dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, or anhydrides thereof, or lower alkyl esters thereof; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, or anhydrides thereof; The lower alkyl ester; an alkenyl succinic acid or alkyl succinic acid having an average carbon number of 1 to 50 or an anhydride or a lower alkyl ester thereof; unsaturated such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid Dicarboxylic acids or anhydrides or lower alkyl esters thereof.
一方、ポリエステル樹脂を構成する2価のアルコール成分としては、以下のものが挙げられる。エチレングリコール、ポリ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、1,3−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、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、水素化ビスフェノールA、式(I−1)で表されるビスフェノール及びその誘導体:及び式(I−2)で示されるジオール類。 On the other hand, the following are mentioned as a bivalent alcohol component which comprises a polyester resin. Ethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5 -Pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), hydrogenation Bisphenol A, bisphenol represented by formula (I-1) and its derivatives: and diols represented by formula (I-2).
(式中、Rはエチレン又はプロピレン基であり、x、yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x+yの平均値は0以上10以下である。)
(In the formula, R is an ethylene or propylene group, x and y are each an integer of 0 or more, and the average value of x + y is 0 or more and 10 or less.)
(式中、R’はエチレン又はプロピレン基であり、x’、y’はそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x’+y’の平均値は0以上10以下である。)
(In the formula, R ′ is an ethylene or propylene group, x ′ and y ′ are each an integer of 0 or more, and the average value of x ′ + y ′ is 0 or more and 10 or less.)
本発明で使用される、ポリエステル樹脂の構成成分は、上述の2価のカルボン酸化合物及び2価のアルコール化合物以外に、3価以上のカルボン酸化合物、3価以上のアルコール化合物を構成成分として含有してもよい。
3価以上のカルボン酸化合物としては、特に制限されないが、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。また、3価以上のアルコール化合物としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等が挙げられる。
The constituent component of the polyester resin used in the present invention contains a trivalent or higher carboxylic acid compound and a trivalent or higher alcohol compound as a constituent component in addition to the above divalent carboxylic acid compound and divalent alcohol compound. May be.
Although it does not restrict | limit especially as a trivalent or more carboxylic acid compound, A trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, etc. are mentioned. Examples of the trivalent or higher alcohol compound include trimethylolpropane, pentaerythritol, and glycerin.
本発明において、ポリエステル樹脂の製造方法については、特に制限されるものではな
く、公知の方法を用いることができる。例えば、前述の2価のカルボン酸化合物及び2価のアルコール化合物をエステル化反応又はエステル交換反応、及び縮合反応を経て重合し、ポリエステル樹脂を製造する。重合温度は、特に制限されないが、180℃以上290℃以下の範囲が好ましい。ポリエステル樹脂の重合に際しては、例えば、チタン系触媒、スズ系触媒、酢酸亜鉛、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム等の重合触媒を用いることができる。
In the present invention, the method for producing the polyester resin is not particularly limited, and a known method can be used. For example, the above-described divalent carboxylic acid compound and divalent alcohol compound are polymerized through an esterification reaction or a transesterification reaction and a condensation reaction to produce a polyester resin. The polymerization temperature is not particularly limited, but a range of 180 ° C. or higher and 290 ° C. or lower is preferable. In the polymerization of the polyester resin, for example, a polymerization catalyst such as a titanium-based catalyst, a tin-based catalyst, zinc acetate, antimony trioxide, and germanium dioxide can be used.
本発明において、スチレン系共重合樹脂を生成するためのビニル系モノマーとしては、少なくともスチレンが用いられていることが好ましい。スチレンは分子構造中の芳香環の占める割合が大きい為、耐久安定性がより有利となる。スチレンの含有量は、ビニル系モノマー中、70質量%以上が好ましく、85質量%以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、通常100質量%以下である。
スチレン以外のスチレン系共重合樹脂を生成するためのビニル系モノマーとしては、次のようなスチレン系モノマー及びアクリル酸系モノマーが挙げられる。
In the present invention, it is preferable that at least styrene is used as the vinyl monomer for producing the styrene copolymer resin. Since styrene has a large proportion of aromatic rings in the molecular structure, durability stability is more advantageous. The content of styrene is preferably 70% by mass or more, and more preferably 85% by mass or more in the vinyl monomer. The upper limit is not particularly limited, but is usually 100% by mass or less.
Examples of vinyl monomers for producing styrene copolymer resins other than styrene include the following styrene monomers and acrylic monomers.
スチレン系モノマーとしては、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレンのようなスチレン誘導体が挙げられる。 Styrene monomers include o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-phenyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, pn-butyl styrene, p-tert-butyl. Styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-chloro styrene, 3,4 -Styrene derivatives such as dichlorostyrene, m-nitrostyrene, o-nitrostyrene, p-nitrostyrene.
アクリル酸系モノマーとしては、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−2−クロルエチル、アクリル酸フェニルのようなアクリル酸及びアクリル酸エステル類;メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルのようなα−メチレン脂肪族モノカルボン酸及びそのエステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドのようなアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体等が挙げられる。
さらに、スチレン系共重合樹脂を構成するモノマーとしては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸エステル類、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルヘキシル)スチレンのようなヒドロキシ基を有するモノマーが挙げられる。
Examples of acrylic monomers include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, acrylate-n-butyl, acrylate isobutyl, acrylate-n-octyl, dodecyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. , Acrylic acid and acrylic esters such as stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate; methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, methacrylic acid-n-butyl, methacrylic acid Such as isobutyl, methacrylate-n-octyl, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate - methylene aliphatic monocarboxylic acids and their esters; acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylamide.
Furthermore, as a monomer constituting the styrene copolymer resin, acrylic acid or methacrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4- (1-hydroxy-1- And a monomer having a hydroxy group such as methylbutyl) styrene and 4- (1-hydroxy-1-methylhexyl) styrene.
スチレン系共重合樹脂には、ビニル重合が可能な種々のモノマーを必要に応じて併用することができる。このようなモノマーとしては、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンのようなエチレン系不飽和モノオレフィン類;ブタジエン、イソプレンのような不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニルのようなハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニルのようなビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルのようなビニルエーテル類:;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンのようなビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンのようなN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;さらに、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマ
ル酸、メサコン酸のような不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物のような不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエステルのような不飽和塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸のような不飽和塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸のようなα,β−不飽和酸の酸無水物;該α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルのようなカルボキシ基を有するモノマーが挙げられる。
In the styrene copolymer resin, various monomers capable of vinyl polymerization can be used in combination as required. Examples of such monomers include ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; unsaturated polyenes such as butadiene and isoprene; vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride. Vinyl halides such as; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether: vinyl vinyl ketone, vinyl hexyl ketone, Vinyl ketones such as methyl isopropenyl ketone; N-vinyl compounds such as N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole and N-vinyl pyrrolidone; vinyl naphthalenes; further maleic acid, citraconic acid Unsaturated dibasic acids such as itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid, mesaconic acid; unsaturated dibasic acid anhydrides such as maleic acid anhydride, citraconic acid anhydride, itaconic acid anhydride, alkenyl succinic acid anhydride Products: maleic acid methyl half ester, maleic acid ethyl half ester, maleic acid butyl half ester, citraconic acid methyl half ester, citraconic acid ethyl half ester, citraconic acid butyl half ester, itaconic acid methyl half ester, alkenyl succinic acid methyl half ester Unsaturated basic acid half ester such as methyl fumarate half ester and methyl mesaconic acid half ester; Unsaturated basic acid ester such as dimethyl maleic acid and dimethyl fumaric acid; Acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid Α, β-unsaturated acid anhydrides such as: anhydrides of the α, β-unsaturated acids and lower fatty acids; alkenylmalonic acid, alkenylglutaric acid, alkenyladipic acid, their acid anhydrides and these And a monomer having a carboxy group, such as
また、上記スチレン系共重合樹脂は、必要に応じて以下に例示するような架橋性モノマーで架橋された重合体であってもよい。架橋性モノマーには、例えば、芳香族ジビニル化合物、アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類、エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類、ポリエステル型ジアクリレート類、及び多官能の架橋剤等が挙げられる。
上記芳香族ジビニル化合物としては、例えばジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等が挙げられる
The styrene copolymer resin may be a polymer cross-linked with a cross-linkable monomer as exemplified below if necessary. Crosslinkable monomers include, for example, aromatic divinyl compounds, diacrylate compounds linked by alkyl chains, diacrylate compounds linked by alkyl chains containing ether bonds, and chains containing aromatic groups and ether bonds. And diacrylate compounds, polyester-type diacrylates, and polyfunctional crosslinking agents.
Examples of the aromatic divinyl compound include divinylbenzene and divinylnaphthalene.
上記アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えば、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの等が挙げられる。
上記エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの等が挙げられる。
Examples of diacrylate compounds linked by the alkyl chain include ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1, Examples include 6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and those obtained by replacing the acrylate of the above compound with methacrylate.
Examples of diacrylate compounds linked by an alkyl chain containing an ether bond include, for example, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol # 400 diacrylate, polyethylene glycol # 600 diacrylate, Examples include dipropylene glycol diacrylate and those obtained by replacing acrylate of the above compound with methacrylate.
上記芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えば、ポリオキシエチレン(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン(4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの等が挙げられる。ポリエステル型ジアクリレート類としては、例えば商品名MANDA(日本化薬)が挙げられる。
上記多官能の架橋剤としては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの;トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート;等が挙げられる。
Examples of the diacrylate compounds connected by a chain containing an aromatic group and an ether bond include polyoxyethylene (2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diacrylate, polyoxyethylene (4 ) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diacrylate, and those obtained by replacing the acrylate of the above compound with methacrylate. Examples of polyester diacrylates include trade name MANDA (Nippon Kayaku).
Examples of the polyfunctional crosslinking agent include pentaerythritol triacrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, and those obtained by replacing acrylates of the above compounds with methacrylate. Triallyl cyanurate, triallyl trimellitate; and the like.
上記スチレン系共重合樹脂は、重合開始剤を用いて製造された樹脂であってもよい。これらの重合開始剤は、効率の点からモノマー100質量部に対し0.05質量部以上10質量部以下で用いるのが好ましい。
このような重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾ
ビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2−カーバモイルアゾイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、2−フェニルアゾ−2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドのようなケトンパーオキサイド類、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、m−トリオイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロビルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジメトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシカーボネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエイト、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエイト、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレートが挙げられる。
The styrene copolymer resin may be a resin produced using a polymerization initiator. These polymerization initiators are preferably used in an amount of 0.05 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer from the viewpoint of efficiency.
Examples of such a polymerization initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis ( 2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate, 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile) 2-carbamoylazoisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane), 2-phenylazo-2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile, 2,2′-azobis Ketone peroxides such as (2-methylpropane), methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone peroxide, cyclohexanone peroxide, 2 2-bis (t-butylperoxy) butane, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl Cumyl peroxide, dicumyl peroxide, α, α'-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, isobutyl peroxide, octanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, 3,5,5-trimethyl Hexanoyl peroxide, benzoyl peroxide, m-trioyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, di-2-ethoxye Ruperoxycarbonate, dimethoxyisopropylperoxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxycarbonate, acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxyisobutyrate, t- Butyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxylaurate, t-butyl peroxybenzoate, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, di-t-butyl Peroxyisophthalate, t-butylperoxyallyl carbonate, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate, di-t-butylperoxyazelate And the like.
上述のように、ハイブリッド樹脂は、ポリエステル樹脂とスチレン系共重合樹脂が混合又は両者が一部反応した樹脂である。
そのため、両樹脂のモノマーのいずれとも反応しうる化合物(以下「両反応性化合物」という)を用いて重合を行うことが好ましい。このような両反応性化合物としては、前記のポリエステル樹脂のモノマー及びスチレン系共重合樹脂のモノマー中の、フマル酸、アクリル酸、メタクリル酸、シトラコン酸、マレイン酸、及びフマル酸ジメチル等の化合物が挙げられる。これらのうち、フマル酸、アクリル酸、及びメタクリル酸が好ましく用いられる。
As described above, the hybrid resin is a resin in which a polyester resin and a styrene copolymer resin are mixed or partially reacted.
Therefore, it is preferable to carry out the polymerization using a compound capable of reacting with both monomers of the resin (hereinafter referred to as “both reactive compounds”). Examples of such a bireactive compound include compounds such as fumaric acid, acrylic acid, methacrylic acid, citraconic acid, maleic acid, and dimethyl fumarate in the polyester resin monomer and the styrene copolymer resin monomer. Can be mentioned. Of these, fumaric acid, acrylic acid, and methacrylic acid are preferably used.
ハイブリッド樹脂を得る方法としては、ポリエステル樹脂の原料モノマーとスチレン系共重合樹脂の原料モノマーを同時に、もしくは順次反応させることにより得ることができる。例えば、スチレン系共重合樹脂のモノマーを付加重合反応させた後、ポリエステル樹脂の原料モノマーを縮重合反応させた場合は、分子量コントロールが容易となる。
ハイブリッド樹脂において、ポリエステル樹脂とスチレン系共重合樹脂の混合比(質量比)はポリエステル樹脂/スチレン系共重合樹脂で50/50〜90/10であることが分子レベルでの架橋構造の制御の観点で好ましく、50/50〜80/20がより好ましい。
The hybrid resin can be obtained by reacting the raw material monomer of the polyester resin and the raw material monomer of the styrene copolymer resin simultaneously or sequentially. For example, when the raw material monomer of the polyester resin is subjected to a condensation polymerization reaction after the addition polymerization reaction of the styrene copolymer resin monomer, the molecular weight can be easily controlled.
In the hybrid resin, the mixing ratio (mass ratio) of the polyester resin and the styrene copolymer resin is 50/50 to 90/10 for the polyester resin / styrene copolymer resin, from the viewpoint of controlling the crosslinked structure at the molecular level. And preferably 50/50 to 80/20.
本発明の結着樹脂は、2種以上の結着樹脂を含有してもよい。
2種以上の結着樹脂を含有する場合は、高軟化点樹脂は、軟化点が120℃以上170℃以下であることが好ましい。また、低軟化点樹脂は軟化点が70℃以上120℃未満であることが好ましい。
軟化点の異なる2種以上の結着樹脂を含有することで、トナーの分子量分布の設計を比較的容易に行うことができ、幅広い定着領域を持たせることができるので好ましい。
結着樹脂1種類を単独で使用する場合、軟化点は95℃以上170℃以下が好ましい。
より好ましくは120℃以上160℃以下である。軟化点が上記の範囲内であれば、耐高温オフセット性と低温定着性が良好となる。
The binder resin of the present invention may contain two or more binder resins.
When two or more kinds of binder resins are contained, the high softening point resin preferably has a softening point of 120 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. Further, the low softening point resin preferably has a softening point of 70 ° C or higher and lower than 120 ° C.
By containing two or more binder resins having different softening points, the molecular weight distribution of the toner can be designed relatively easily and a wide fixing region can be provided, which is preferable.
When one kind of binder resin is used alone, the softening point is preferably 95 ° C or higher and 170 ° C or lower.
More preferably, it is 120 degreeC or more and 160 degrees C or less. When the softening point is within the above range, high-temperature offset resistance and low-temperature fixability are good.
なお、軟化点は、以下のようにして測定される。樹脂の軟化点の測定は、定荷重押し出し方式の細管式レオメータ「流動特性評価装置 フローテスターCFT−500D」(島津製作所社製)を用い、装置付属のマニュアルに従って行う。本装置では、測定試料の上部からピストンによって一定荷重を加えつつ、シリンダに充填した測定試料を昇温させて溶融し、シリンダ底部のダイから溶融された測定試料を押し出し、この際のピストン降下量と温度との関係を示す流動曲線を得ることができる。
本発明においては、「流動特性評価装置 フローテスターCFT−500D」に付属のマニュアルに記載の「1/2法における溶融温度」を軟化点とする。なお、1/2法における溶融温度とは、次のようにして算出されたものである。まず、流出が終了した時点におけるピストンの降下量Smaxと、流出が開始した時点におけるピストンの降下量Sminとの差の1/2を求める(これをXとする。X=(Smax−Smin)/2)。そして、流動曲線においてピストンの降下量がXとSminの和となるときの流動曲線の温度が、1/2法における溶融温度Tmである。
The softening point is measured as follows. The softening point of the resin is measured by using a constant load extrusion type capillary rheometer “flow characteristic evaluation device Flow Tester CFT-500D” (manufactured by Shimadzu Corporation) according to the manual attached to the device. In this device, while applying a constant load from the top of the measurement sample with the piston, the measurement sample filled in the cylinder is heated and melted, and the melted measurement sample is pushed out from the die at the bottom of the cylinder, and the piston drop amount at this time A flow curve showing the relationship between temperature and temperature can be obtained.
In the present invention, the “melting temperature in the 1/2 method” described in the manual attached to the “flow characteristic evaluation apparatus Flow Tester CFT-500D” is the softening point. The melting temperature in the 1/2 method is calculated as follows. First, ½ of the difference between the piston lowering amount Smax at the time when the outflow ends and the piston lowering amount Smin at the time when the outflow starts is obtained (this is X. X = (Smax−Smin) / 2). And the temperature of the flow curve when the amount of piston descent in the flow curve is the sum of X and Smin is the melting temperature Tm in the 1/2 method.
測定試料は、約1.3gのサンプルを、25℃の環境下で、錠剤成型圧縮機(例えば、NT−100H、エヌピーエーシステム社製)を用いて約10MPaで、約60秒間圧縮成型し、直径約8mmの円柱状としたものを用いる。
CFT−500Dの測定条件は、以下の通りである。
試験モード:昇温法
開始温度:50℃
到達温度:200℃
測定間隔:1.0℃
昇温速度:4.0℃/min
ピストン断面積:1.000cm2
試験荷重(ピストン荷重):10.0kgf(0.9807MPa)
予熱時間:300秒
ダイの穴の直径:1.0mm
ダイの長さ:1.0mm
As a measurement sample, about 1.3 g of a sample is compression-molded at about 10 MPa using a tablet molding compressor (for example, NT-100H, manufactured by NP System Co., Ltd.) in an environment of 25 ° C. for about 60 seconds. A cylindrical shape having a diameter of about 8 mm is used.
The measurement conditions of CFT-500D are as follows.
Test mode: Temperature rising start temperature: 50 ° C
Achieving temperature: 200 ° C
Measurement interval: 1.0 ° C
Temperature increase rate: 4.0 ° C./min
Piston cross-sectional area: 1.000 cm 2
Test load (piston load): 10.0 kgf (0.9807 MPa)
Preheating time: 300 seconds Die hole diameter: 1.0 mm
Die length: 1.0mm
結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、保存安定性の観点から45℃以上であることが好ましい。また、低温定着性の観点から、Tgは75℃以下であることが好ましく、70℃以下であることがより好ましい。
トナー用結着樹脂のガラス転移温度(Tg)は、示差走査型熱量計(DSC)、MDSC−2920(TA Instruments社製)を用いて、ASTM D3418−82に準じて、常温常湿下で測定する。測定試料として、結着樹脂約3mgを精密に秤量したものを用いる。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用いる。測定温度範囲を30℃以上200℃以下とし、一旦、昇温速度10℃/minで30℃から200℃まで昇温した後、降温速度10℃/minで200℃から30℃まで降温し、再度、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温させる。2回目の昇温過程で得られるDSC曲線において、比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、樹脂のガラス転移温度Tgとする。
The glass transition temperature (Tg) of the binder resin is preferably 45 ° C. or higher from the viewpoint of storage stability. Further, from the viewpoint of low-temperature fixability, Tg is preferably 75 ° C. or lower, and more preferably 70 ° C. or lower.
The glass transition temperature (Tg) of the binder resin for toner is measured under normal temperature and humidity according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter (DSC) and MDSC-2920 (manufactured by TA Instruments). To do. As a measurement sample, a precisely weighed about 3 mg of binder resin is used. This is put in an aluminum pan and an empty aluminum pan is used as a reference. The measurement temperature range is 30 ° C. or more and 200 ° C. or less, once the temperature is increased from 30 ° C. to 200 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min, then the temperature is decreased from 200 ° C. to 30 ° C. at a temperature decrease rate of 10 ° C./min. The temperature is raised to 200 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min. In the DSC curve obtained in the second temperature raising process, the intersection point between the baseline intermediate line before and after the specific heat change and the differential heat curve is defined as the glass transition temperature Tg of the resin.
本発明のトナーは、磁性1成分トナー、非磁性1成分トナー、非磁性2成分トナーのいずれのトナーとしても使用できる。
磁性1成分トナーとして用いる場合、着色剤としては、磁性酸化鉄粒子が好ましく用いられる。磁性1成分トナーに含まれる磁性酸化鉄粒子としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェライトのような磁性酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む磁性酸化鉄;Fe,C
o,Niのような金属、あるいは、これらの金属とAl,Co,Cu,Pb,Mg,Ni,Sn,Zn,Sb,Be,Bi,Cd,Ca,Mn,Se,Ti,W,Vのような金属との合金、及びこれらの混合物が挙げられる。
磁性酸化鉄粒子の含有量は、結着樹脂100質量部に対し、30質量部以上150質量部以下が好ましい。
The toner of the present invention can be used as any one of magnetic one-component toner, non-magnetic one-component toner, and non-magnetic two-component toner.
When used as a magnetic one-component toner, magnetic iron oxide particles are preferably used as the colorant. Magnetic iron oxide particles contained in the magnetic one-component toner include magnetic iron oxides such as magnetite, maghemite and ferrite, and magnetic iron oxides containing other metal oxides; Fe, C
o, metals such as Ni, or these metals and Al, Co, Cu, Pb, Mg, Ni, Sn, Zn, Sb, Be, Bi, Cd, Ca, Mn, Se, Ti, W, V And alloys with such metals, and mixtures thereof.
The content of the magnetic iron oxide particles is preferably 30 parts by mass or more and 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
非磁性1成分トナー、及び非磁性2成分トナーとして用いる場合の着色剤としては、以下のものが挙げられる。
黒色の顔料としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラックが用いられ、また、マグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いられる。
イエロー色に好適な着色剤としては、顔料又は染料を用いることができる。顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,7,10,11,12、13、14、15、17、23、62、65、73、74、81、83、93、94、95、97、98、109、110、111、117、120、127、128、129、137、138、139、147、151、154、155、167、168、173、174、176、180、181、183、191、C.I.バットイエロー1,3,20が挙げられる。染料としては、C.I.ソルベントイエロー19、44、77、79、81、82、93、98、103、104、112、162等が挙げられる。これらのものを単独又は2以上のものを併用して用いる。
Examples of the colorant used as the nonmagnetic one-component toner and the nonmagnetic two-component toner include the following.
As the black pigment, carbon black such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black and lamp black is used, and magnetic powder such as magnetite and ferrite is also used.
As a colorant suitable for the yellow color, a pigment or a dye can be used. Examples of the pigment include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 23, 62, 65, 73, 74, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 109, 110, 111, 117, 120, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 151, 154, 155, 167, 168, 173, 174, 176, 180, 181, 183, 191, C.I. I. Butt yellow 1,3,20 is mentioned. Examples of the dye include C.I. I. Solvent yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162 etc. are mentioned. These are used alone or in combination of two or more.
シアン色に好適な着色剤としては、顔料又は染料を用いることができる。顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15;1、15;2、15;3、15;4、16、17、60、62、66等、C.I.バットブルー6、C.I.アシッドブルー45が挙げられる。染料としては、C.I.ソルベントブルー25、36、60、70、93、95等が挙げられる。これらのものを単独又は2以上のものを併用して用いる。
マゼンタ色に好適な着色剤としては、顔料又は染料を用いることができる。顔料としては、C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,21,22,23,30,31,32,37,38,39,40,41,48,48;2、48;3、48;4、49,50,51,52,53,54,55,57,57;1、58,60,63,64,68,81,81;1、83,87,88,89,90,112,114,122,123,144、146,150,163,166、169、177、184,185,202,206,207,209,220、221、238、254等、C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1,2,10,13,15,23,29,35が挙げられる。マゼンタ用染料としては、C.I.ソルベントレッド1,3,8,23,24,25,27,30,49,52、58、63、81,82,83,84,100,109,111、121、122等、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ソルベントバイオレット8,13,14,21,27等、C.I.ディスパースバイオレット1等の油溶染料、C.I.ベーシックレッド1,2,9,12,13,14,15,17,18,22,23,24,27,29,32,34,35,36,37,38,39,40等、C.I.ベーシックバイオレット1,3,7,10,14,15,21,25,26,27,28等の塩基性染料等が挙げられる。これらのものを単独又は2以上のものを併用して用いる。
着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対し、1質量部以上20質量部以下が好ましい。
As a colorant suitable for cyan, a pigment or a dye can be used. Examples of the pigment include C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15; 1, 15; 2, 15; 3, 15; 4, 16, 17, 60, 62, 66, etc., C.I. I. Bat Blue 6, C.I. I. Acid Blue 45 is exemplified. Examples of the dye include C.I. I. Solvent Blue 25, 36, 60, 70, 93, 95 etc. are mentioned. These are used alone or in combination of two or more.
A pigment or dye can be used as a colorant suitable for magenta. Examples of the pigment include C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48, 48; 2, 48; 3, 48; 4, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 57; 1, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 81; 1, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 144, 146, 150, 163, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 207, 209, 220, 221, 238, 254, etc., C.I. I. Pigment violet 19; C.I. I. Buttred 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35 may be mentioned. Examples of the magenta dye include C.I. I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 52, 58, 63, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 111, 121, 122, etc. I. Disper thread 9, C.I. I. Solvent Violet 8, 13, 14, 21, 27 etc., C.I. I. Oil-soluble dyes such as disperse violet 1, C.I. I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, etc. I. Basic violet 1,3,7,10,14,15,21,25,26,27,28 etc. basic dyes etc. are mentioned. These are used alone or in combination of two or more.
The content of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナーに離型性を与えるために、離型剤(ワックス)を用いてもよい。ワックスとしては、トナー中での分散のしやすさ、離型性の高さから、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、マイクロクリスタリンワックス、パ
ラフィンワックス等の脂肪族炭化水素系ワックスが好ましく用いられる。必要に応じて一種類又は二種類以上のワックスを、少量併用してもかまわない。
脂肪族炭化水素系ワックスの母体となる炭化水素としては、以下のものが挙げられる。具体的には、金属酸化物系触媒(多くは二種以上の多元系)を使用した一酸化炭素と水素の反応によって合成されるもの(例えば、ジントール法、ヒドロコール法(流動触媒床を使用)によって合成された炭化水素化合物);ワックス状炭化水素が多く得られるアーゲ法(同定触媒床を使用)により得られる炭素数が数百ぐらいまでの炭化水素;エチレン等のアルキレンをチーグラー触媒により重合した炭化水素等が挙げられる。
In order to give the toner releasability, a release agent (wax) may be used. As the wax, aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, Fischer-Tropsch wax, microcrystalline wax, and paraffin wax are preferable because of easy dispersion in the toner and high releasability. Used. If necessary, one kind or two or more kinds of waxes may be used in a small amount.
Examples of the hydrocarbon that is the base of the aliphatic hydrocarbon wax include the following. Specifically, those synthesized by the reaction of carbon monoxide and hydrogen using a metal oxide catalyst (often a multi-component system of two or more types) (for example, the Gintor method, Hydrocol method (using a fluidized catalyst bed) ) Synthesized hydrocarbons)); hydrocarbons with up to several hundred carbon atoms obtained by the age method (using identified catalyst bed) that can produce a large amount of waxy hydrocarbons; polymerization of ethylene and other alkylenes with Ziegler catalysts And the like.
より具体的には、以下のものが挙げられる。即ち、ビスコール(登録商標)330−P、550−P、660−P、TS−200(三洋化成工業株式会社);ハイワックス400P、200P、100P、410P、420P、320P、220P、210P、110P(三井化学株式会社);サゾール H1、H2、C80、C105、C77(サゾール社);HNP−1、HNP−3、HNP−9、HNP−10、HNP−11、HNP−12(日本精蝋株式会社)、ユニリン(登録商標)350、425、550、700、ユニシッド(登録商標)350、425、550、700(東洋ペトロライト社);木ろう、蜜ろう、ライスワックス、キャンデリラワックス、カルナバワックス(株式会社セラリカNODA)等が挙げられる。 More specifically, the following are mentioned. That is, Biscol (registered trademark) 330-P, 550-P, 660-P, TS-200 (Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.); High wax 400P, 200P, 100P, 410P, 420P, 320P, 220P, 210P, 110P ( Mitsui Chemicals, Inc.); Sazol H1, H2, C80, C105, C77 (Sazol); HNP-1, HNP-3, HNP-9, HNP-10, HNP-11, HNP-12 (Nippon Seiwa Co., Ltd.) ), Unilin (registered trademark) 350, 425, 550, 700, Unicid (registered trademark) 350, 425, 550, 700 (Toyo Petrolite); wood wax, beeswax, rice wax, candelilla wax, carnauba wax ( Celarica NODA).
また、酸化ポリエチレンワックス等の脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、又は、それらのブロック共重合物;モンタン酸エステルワックス等の脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックス等の脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したものも離型剤として使用することができる。さらに、離型剤として使用できるものとして以下のものが挙げられる。
パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸等の飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、パリナリン酸等の不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール等の飽和アルコール類;長鎖アルキルアルコール類;ソルビトール等の多価アルコール類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N−ジオレイルセバシン酸アミド等の不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸等のビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリド等の脂肪酸と多価アルコールとを反応させてなる部分エステル化物;植物性油脂の水素添加によって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物等が挙げられる。
離型剤を添加するタイミングは、トナー製造時に添加してもよいし、結着樹脂の製造時に添加してもよい。また、これら離型剤は、一種類を単独で使用してもよいし二種類以上を併用して使用してもよい。離型剤は、結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下添加することが好ましい。
Also, oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax, or block copolymers thereof; waxes containing fatty acid esters such as montanic acid ester wax as the main component; fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax What deoxidized one part or all part can also be used as a mold release agent. Furthermore, the following are mentioned as what can be used as a mold release agent.
Saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brassic acid, eleostearic acid, and parinaric acid; stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvyl alcohol, seryl alcohol, Saturated alcohols such as sil alcohol; Long chain alkyl alcohols; Polyhydric alcohols such as sorbitol; Fatty acid amides such as linoleic acid amide, oleic acid amide, lauric acid amide; Methylene bis stearic acid amide, Ethylene biscapric acid amide Saturated bisamides such as ethylene bislauric acid amide and hexamethylene bis stearic acid amide; ethylene bis oleic acid amide, hexamethylene bis oleic acid amide, N, N′-dioleyl adipic acid amide, N, Unsaturated fatty acid amides such as N-dioleyl sebacic acid amide; m-xylene bis stearic acid amide, aromatic bisamides such as N, N-distearylisophthalic acid amide; calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate, Fatty acid metal salts such as magnesium stearate (generally called metal soap); waxes grafted with aliphatic hydrocarbon waxes using vinyl monomers such as styrene and acrylic acid; behenic acid monoglycerides, etc. Examples include partially esterified products obtained by reacting fatty acids with polyhydric alcohols; methyl ester compounds having hydroxyl groups obtained by hydrogenation of vegetable oils and the like.
The timing of adding the release agent may be added at the time of manufacturing the toner or may be added at the time of manufacturing the binder resin. Moreover, these mold release agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types. The release agent is preferably added in an amount of 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
本発明のトナーは、荷電制御剤として、既知の荷電制御剤を用いることができる。既知の荷電制御剤としては、アゾ系鉄化合物、アゾ系クロム化合物、アゾ系マンガン化合物、アゾ系コバルト化合物、アゾ系ジルコニウム化合物、カルボン酸誘導体のクロム化合物、カルボン酸誘導体の亜鉛化合物、カルボン酸誘導体のアルミ化合物、カルボン酸誘導体のジルコニウム化合物が挙げられる。前記カルボン酸誘導体は、芳香族ヒドロキシカルボン
酸が好ましい。また、荷電制御樹脂も用いることもできる。必要に応じて一種類又は二種類以上の荷電制御剤を併用してもかまわない。荷電制御剤は結着樹脂100質量部に対して0.1質量部以上10質量部以下添加することが好ましい。
In the toner of the present invention, a known charge control agent can be used as the charge control agent. Known charge control agents include azo-based iron compounds, azo-based chromium compounds, azo-based manganese compounds, azo-based cobalt compounds, azo-based zirconium compounds, carboxylic acid derivative chromium compounds, carboxylic acid derivative zinc compounds, and carboxylic acid derivatives. And aluminum compounds of carboxylic acids and zirconium compounds of carboxylic acid derivatives. The carboxylic acid derivative is preferably an aromatic hydroxycarboxylic acid. A charge control resin can also be used. If necessary, one type or two or more types of charge control agents may be used in combination. The charge control agent is preferably added in an amount of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
本発明のトナーは、キャリアと混合して2成分現像剤として使用してもよい。キャリアとしては、通常のフェライト、マグネタイト等のキャリアや樹脂コートキャリアを使用することができる。また、樹脂中に磁性粉が分散されたバインダー型のキャリアコアも用いることができる。
樹脂コートキャリアは、キャリアコア粒子とキャリアコア粒子表面を被覆(コート)する樹脂である被覆材からなる。被覆材に用いられる樹脂としては、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体等のスチレン−アクリル系樹脂;アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂;ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素含有樹脂;シリコーン樹脂;ポリエステル樹脂;ポリアミド樹脂;ポリビニルブチラール;アミノアクリレート樹脂が挙げられる。その他には、アイオモノマー樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独又は複数を併用して用いることができる。
The toner of the present invention may be mixed with a carrier and used as a two-component developer. As the carrier, a normal carrier such as ferrite or magnetite or a resin-coated carrier can be used. A binder type carrier core in which magnetic powder is dispersed in a resin can also be used.
The resin-coated carrier is composed of carrier core particles and a coating material that is a resin that coats (coats) the surface of the carrier core particles. Examples of the resin used for the coating material include styrene-acrylic resins such as styrene-acrylic acid ester copolymers and styrene-methacrylic acid ester copolymers; acrylic resins such as acrylic acid ester copolymers and methacrylic acid ester copolymers. Fluorine-containing resins such as polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer and polyvinylidene fluoride; silicone resins; polyester resins; polyamide resins; polyvinyl butyral; aminoacrylate resins. Other examples include ionomer resins and polyphenylene sulfide resins. These resins can be used alone or in combination.
本発明のトナーにおいては、帯電安定性、現像性、流動性、耐久性向上のために、シリカ微粉体をトナー粒子に外添することが好ましい。シリカ微粉体は、窒素吸着によるBET法による比表面積が30m2/g以上500m2/g以下であることが好ましく、50m2/g以上400m2/g以下であることがさらに好ましい。また、トナー粒子100質量部に対して、シリカ微粉体を0.01質量部以上8.00質量部以下用いることが好ましく、0.10質量部以上5.00質量部以下用いることがより好ましい。
シリカ微粉体のBET比表面積は、例えば比表面積測定装置オートソーブ1(湯浅アイオニクス社製)、GEMINI2360/2375(マイクロメティリック社製)、トライスター3000(マイクロメティリック社製)を用いてシリカ微粉体の表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて算出することができる。
In the toner of the present invention, silica fine powder is preferably externally added to the toner particles in order to improve charging stability, developability, fluidity, and durability. The silica fine powder preferably has a specific surface area of 30 m 2 / g or more and 500 m 2 / g or less, more preferably 50 m 2 / g or more and 400 m 2 / g or less by the BET method by nitrogen adsorption. The silica fine powder is preferably used in an amount of 0.01 to 8.00 parts by mass, and more preferably 0.10 to 5.00 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.
The BET specific surface area of the silica fine powder is, for example, a silica fine powder using a specific surface area measuring device Autosorb 1 (manufactured by Yuasa Ionics), GEMINI 2360/2375 (manufactured by Micrometric), Tristar 3000 (manufactured by Micrometric). Nitrogen gas is adsorbed on the surface of the body and can be calculated using the BET multipoint method.
シリカ微粉体は、必要に応じ、疎水化、摩擦帯電性コントロールの目的で未変性のシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、未変性のシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシラン化合物又は、その他の有機ケイ素化合物のような処理剤で、あるいは種々の処理剤を併用して処理されていることも好ましい。
さらに本発明のトナーには、必要に応じて他の外添剤を添加してもよい。このような外添剤としては、例えば、帯電補助剤、導電性付与剤、流動性付与剤、ケーキング防止剤、熱ローラ定着時の離型剤、滑剤、研磨剤等の働きをする樹脂微粒子や無機微粉体が挙げられる。帯電補助剤としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナなどの金属酸化物が挙げられる。滑剤としては、ポリフッ化エチレン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末が挙げられる。研磨剤としては、酸化セリウム粉末、炭化ケイ素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末が挙げられ、中でもチタン酸ストロンチウム粉末が好ましい。
Silica fine powder has unmodified silicone varnish, various modified silicone varnishes, unmodified silicone oil, various modified silicone oils, silane coupling agents, and functional groups as necessary for the purpose of hydrophobization and triboelectric charge control. It is also preferable that it is treated with a treating agent such as a silane compound or other organosilicon compound or in combination with various treating agents.
Furthermore, you may add another external additive to the toner of this invention as needed. Examples of such external additives include charging aids, conductivity imparting agents, fluidity imparting agents, anti-caking agents, release agents at the time of heat roller fixing, lubricants, abrasives, and the like. An inorganic fine powder is mentioned. Examples of the charging aid include metal oxides such as titanium oxide, zinc oxide, and alumina. Examples of the lubricant include polyfluorinated ethylene powder, zinc stearate powder, and polyvinylidene fluoride powder. Examples of the abrasive include cerium oxide powder, silicon carbide powder, and strontium titanate powder. Of these, strontium titanate powder is preferable.
トナー粒子を製造する方法としては、粉砕法、乳化凝集法、懸濁重合法、溶解懸濁法などが挙げられる。
粉砕法により製造されるトナー粒子は、例えば下記のようにして製造される。結着樹脂、着色剤、前記一般式〔1〕で表される化合物、及び必要に応じてその他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー、ボールミルのような混合機により充分混合する。混合物を二軸混練押出機、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーのような熱混練機を用いて溶融混練する。その際、ワックス、磁性酸化鉄粒子及び含金属化合物を添加することもできる。溶融混練物を冷却固化した後、粉砕及び分級を行い、トナー粒子を得る。さらに必要に応じて
、トナー粒子と外添剤をヘンシェルミキサーのような混合機により混合し、トナーを得ることができる。
Examples of the method for producing toner particles include a pulverization method, an emulsion aggregation method, a suspension polymerization method, and a dissolution suspension method.
The toner particles produced by the pulverization method are produced, for example, as follows. The binder resin, the colorant, the compound represented by the general formula [1], and other additives as necessary are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill. The mixture is melt kneaded using a thermal kneader such as a twin-screw kneading extruder, a heating roll, a kneader, or an extruder. At that time, wax, magnetic iron oxide particles, and a metal-containing compound may be added. The melt-kneaded product is cooled and solidified, and then pulverized and classified to obtain toner particles. Further, if necessary, the toner particles and the external additive can be mixed with a mixer such as a Henschel mixer to obtain a toner.
混合機としては、以下のものが挙げられる。ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)。
混練機としては、以下のものが挙げられる。KRCニーダー(栗本鉄工所社製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリーミキサー(神戸製鋼所社製)。
粉砕機としては、以下のものが挙げられる。カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎重工業社製);ターボミル(ターボエ業社製);スーパーローター(日清エンジニアリング社製)。
The following are mentioned as a mixer. Henschel mixer (made by Mitsui Mining); Super mixer (made by Kawata); Ribocorn (made by Okawara Seisakusho); Nauta mixer, turbulizer, cyclomix (made by Hosokawa Micron); Spiral pin mixer (made by Taiheiyo Kiko) A Ladige mixer (manufactured by Matsubo).
Examples of the kneader include the following. KRC Kneader (manufactured by Kurimoto Iron Works); Bus Co Kneader (manufactured by Buss); TEM type extruder (manufactured by Toshiba Machine); TEX twin-screw kneader (manufactured by Nippon Steel); PCM kneader (Ikegai Steel mill); three roll mill, mixing roll mill, kneader (manufactured by Inoue Seisakusho); kneedex (manufactured by Mitsui Mining); MS-type pressure kneader, nider ruder (manufactured by Moriyama Seisakusho); Banbury mixer (Kobe Steel) (Made by the company).
Examples of the pulverizer include the following. Counter jet mill, micron jet, inomizer (manufactured by Hosokawa Micron); IDS type mill, PJM jet crusher (manufactured by Nippon Pneumatic Industrial Co., Ltd.); cross jet mill (manufactured by Kurimoto Iron Works Co., Ltd.); SK; jet mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.); kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.); turbo mill (manufactured by Turboe Corporation); super rotor (manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.).
分級機としては、以下のものが挙げられる。クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラシファイアー(セイシン企業社製);ターボクラッシファイアー(日清エンジニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレックス(ATP)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)、ディスパージョンセパレータ(日本ニューマチックエ業社製);YMマイクロカット(安川商事社製)。
粗粒子をふるい分けるために用いられる篩い装置としては、以下のものが挙げられる。ウルトラソニック(晃栄産業社製);レゾナシーブ、ジャイロシフター(徳寿工作所社);バイブラソニックシステム(ダルトン社製);ソニクリーン(新東工業社製);ターボスクリーナー(ターボエ業社製);ミクロシフター(槙野産業社製);円形振動篩い。
Examples of the classifier include the following. Classifier, Micron Classifier, Spedic Classifier (manufactured by Seishin Enterprise); Turbo Classifier (manufactured by Nissin Engineering); Micron Separator, Turboplex (ATP), TSP Separator (manufactured by Hosokawa Micron); Elbow Jet (Japan) Iron Mining Co., Ltd.), Dispersion Separator (manufactured by Nippon Pneumatic Engineering Co., Ltd.); YM Microcut (manufactured by Yaskawa Corporation).
Examples of the sieving apparatus used for sieving coarse particles include the following. Ultrasonic (manufactured by Sakae Sangyo Co., Ltd.); Resonator Sheave, Gyroshifter (Tokusu Kosakusha Co., Ltd.); Vibrasonic System (manufactured by Dalton Co.); Soniclean (manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd.); Micro shifter (manufactured by Hadano Sangyo Co., Ltd.); circular vibrating sieve.
乳化凝集法により製造されるトナー粒子は、例えば下記のようにして製造される。
乳化凝集法によるトナー粒子の製造方法は、樹脂微粒子、及び着色剤微粒子を凝集する工程を含むトナーの製造方法であって、前記樹脂微粒子は、前記一般式〔1〕で表される化合物を含有する製造方法であることが好ましい。
具体的には、前記一般式〔1〕で表される化合物を含む樹脂微粒子、及び着色剤微粒子の凝集工程、融合工程、冷却工程、洗浄工程を経てトナー粒子が製造される。必要に応じて、樹脂微粒子とは別に、式〔1〕で表される化合物の微粒子を作製し用いてもよい。また必要に応じて、冷却工程後にシェル化工程を加え、コアシェルトナー粒子にすることもできる。
The toner particles produced by the emulsion aggregation method are produced, for example, as follows.
A method for producing toner particles by an emulsion aggregation method is a method for producing toner including a step of aggregating resin fine particles and colorant fine particles, wherein the resin fine particles contain the compound represented by the general formula [1]. It is preferable that it is a manufacturing method to do.
Specifically, toner particles are produced through an aggregation step, a fusion step, a cooling step, and a washing step of the resin fine particles containing the compound represented by the general formula [1] and the colorant fine particles. If necessary, fine particles of the compound represented by the formula [1] may be prepared and used separately from the resin fine particles. Further, if necessary, a shelling step can be added after the cooling step to form core-shell toner particles.
<樹脂微粒子の乳化工程>
結着樹脂を含む樹脂微粒子は公知の方法で調製できる。例えば、前記結着樹脂を有機溶剤に溶かして水系媒体に添加し、界面活性剤や高分子電解質と共にホモジナイザーなどの分散機により水系媒体に粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を除去することにより、樹脂粒子分散液を作製することができる。溶解させるために使用する有機溶剤としては、前記結着樹脂を溶解させるものであればどのようなものでも使用可能であるが、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、クロロホルムなどが溶解性の観点から好ましい。
前記一般式〔1〕で表される化合物を添加する方法として、前記結着樹脂と共に、前記一般式〔1〕で表される化合物を有機溶剤に溶かすことで、前記一般式〔1〕で表される
化合物を含有した結着樹脂微粒子を作製してもよい。
<Emulsification process of resin fine particles>
The resin fine particles containing the binder resin can be prepared by a known method. For example, the binder resin is dissolved in an organic solvent and added to an aqueous medium, and the particles are dispersed in the aqueous medium together with a surfactant or polymer electrolyte by a disperser such as a homogenizer, and then the solvent is removed by heating or decompressing. Thus, a resin particle dispersion can be produced. Any organic solvent can be used as long as it dissolves the binder resin, but tetrahydrofuran, ethyl acetate, chloroform and the like are preferable from the viewpoint of solubility.
As a method of adding the compound represented by the general formula [1], the compound represented by the general formula [1] is dissolved in an organic solvent together with the binder resin. Binder resin fine particles containing the compound to be prepared may be prepared.
また、水系媒体中に前記結着樹脂と界面活性剤、塩基等を加え、クレアミックス、ホモミキサー、ホモジナイザーなどの高速剪断力をかける分散機により実質的に有機溶媒を含まない水系媒体で乳化分散することもできる。
また、乳化工程において、水系媒体中のpHを8以上にすることが好ましい。pHを8以上にすることによって、乳化時に発生したモノマー成分を水系媒体中に除去し易くなる。pHの調整は任意の塩基を使用することができるが、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムが好ましい。
乳化時に使用する界面活性剤としては、特に限定されるものでは無いが、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、カルボン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤などが挙げられる。当該界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
樹脂微粒子の体積基準のメジアン径は0.05μm以上1.0μm以下が好ましく、0.05μm以上0.4μm以下がより好ましい。1.0μm以下であると、トナー粒子として適切な体積基準のメジアン径である4.0μm以上7.0μm以下のトナー粒子を得やすくなる。
In addition, the binder resin, surfactant, base, etc. are added to the aqueous medium, and emulsified and dispersed in an aqueous medium substantially free of an organic solvent by a disperser that applies high-speed shearing force such as CLEARMIX, Homomixer, and Homogenizer. You can also
In the emulsification step, the pH in the aqueous medium is preferably 8 or more. By setting the pH to 8 or more, the monomer component generated during emulsification can be easily removed into the aqueous medium. Any base can be used to adjust the pH, but sodium hydroxide or potassium hydroxide is preferred.
The surfactant used at the time of emulsification is not particularly limited, and examples thereof include anionic surfactants such as sulfate ester, sulfonate, carboxylate, phosphate, and soap; Examples thereof include cationic surfactants such as amine salt type and quaternary ammonium salt type; nonionic surfactants such as polyethylene glycol type, alkylphenol ethylene oxide adduct type, and polyhydric alcohol type. The said surfactant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The volume-based median diameter of the resin fine particles is preferably from 0.05 μm to 1.0 μm, and more preferably from 0.05 μm to 0.4 μm. When it is 1.0 μm or less, it becomes easy to obtain toner particles having a volume-based median diameter of 4.0 μm or more and 7.0 μm or less that are suitable as toner particles.
<着色剤微粒子>
着色剤微粒子は、着色剤を水系媒体に分散させてなる。着色剤は公知の方法で分散されるが、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等が好ましく用いられる。また、必要に応じて分散安定性を付与する界面活性剤や高分子分散剤を添加することができる。着色剤は上述した着色剤を使用することができる。
<Colorant fine particles>
The colorant fine particles are obtained by dispersing a colorant in an aqueous medium. The colorant is dispersed by a known method, and for example, a media-type disperser such as a rotary shearing homogenizer, a ball mill, a sand mill, or an attritor, or a high-pressure opposed collision disperser is preferably used. Further, a surfactant or a polymer dispersant that imparts dispersion stability can be added as necessary. The colorant mentioned above can be used as the colorant.
<前記一般式〔1〕で表される化合物の微粒子>
乳化凝集法では、式〔1〕で表される化合物の微粒子を用いてもよい。前記一般式〔1〕で表される化合物の微粒子は、前記一般式〔1〕で表される化合物を水系媒体に分散させてなる。前記一般式〔1〕で表される化合物は公知の方法で分散されるが、例えば、回転せん断型ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等が好ましく用いられる。また、必要に応じて分散安定性を付与する界面活性剤や高分子分散剤を添加することができる。
樹脂微粒子、着色剤微粒子、前記一般式〔1〕で表される化合物の微粒子の粒度分布の解析は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所社製、LA−950)を用い該装置の操作マニュアルに従い測定する。循環水に界面活性剤水溶液を滴下後、各微粒子分散液を機器の最適濃度まで滴下し、超音波で30秒間分散させて、測定を開始し、50%累積粒径値(D50)及び90%累積粒径値(D90)を求める。
<Fine particles of the compound represented by the general formula [1]>
In the emulsion aggregation method, fine particles of the compound represented by the formula [1] may be used. The fine particles of the compound represented by the general formula [1] are obtained by dispersing the compound represented by the general formula [1] in an aqueous medium. The compound represented by the general formula [1] is dispersed by a publicly known method. For example, a rotary shear type homogenizer, a ball mill, a sand mill, an attritor or other media type disperser, a high pressure opposed collision type disperser, etc. Preferably used. Further, a surfactant or a polymer dispersant that imparts dispersion stability can be added as necessary.
Analysis of the particle size distribution of resin fine particles, colorant fine particles, and fine particles of the compound represented by the general formula [1] is performed using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (LA-950, manufactured by Horiba, Ltd.). Measure according to the instrument's operating manual. After dropping the surfactant aqueous solution into the circulating water, each fine particle dispersion is dropped to the optimum concentration of the equipment and dispersed for 30 seconds with ultrasonic waves, and measurement is started. 50% cumulative particle size value (D50) and 90% The cumulative particle size value (D90) is determined.
<凝集工程>
凝集工程とは、上述の樹脂微粒子、及び着色剤微粒子などを必要量に応じて混合し混合液を調製し、ついで、調製された混合液中に含まれる粒子を凝集し、凝集体を形成させる工程である。当該凝集体を形成させる方法としては、例えば凝集剤を上記混合液中に添加・混合し、温度、機械的動力等を適宜加える方法が好適に例示できる。
上記凝集剤としては、例えば、ナトリウム、カリウム等の1価の金属の金属塩;カルシウム、マグネシウム等の2価の金属の金属塩;鉄、アルミニウム等の3価の金属の金属塩があげられる。
<Aggregation process>
The agglomeration step is to mix the above-mentioned resin fine particles, colorant fine particles and the like according to a necessary amount to prepare a mixed solution, and then aggregate the particles contained in the prepared mixed solution to form an aggregate. It is a process. As a method for forming the agglomerates, for example, a method in which a flocculant is added and mixed in the above mixed solution, and a temperature, mechanical power, and the like are appropriately added can be preferably exemplified.
Examples of the flocculant include metal salts of monovalent metals such as sodium and potassium; metal salts of divalent metals such as calcium and magnesium; metal salts of trivalent metals such as iron and aluminum.
前記凝集剤の添加・混合は、混合液中に含まれる樹脂微粒子のガラス転移温度(Tg)
以下の温度で行うことが好ましい。この温度条件下で上記混合を行うと、凝集が安定した状態で進行する。上記混合は、公知の混合装置、ホモジナイザー、ミキサー等を用いて行うことができる。
ここで形成される凝集体の平均粒径としては、特に制限はないが、通常、得ようとするトナー粒子の平均粒径と同じ程度になるよう4.0μm以上9.0μm以下に制御するとよい。制御は、例えば、上記凝集剤等の添加・混合時の温度と上記撹拌混合の条件を適宜設定・変更することにより容易に行うことができる。なお、トナー粒子の粒度分布はコールター法による粒度分布解析装置(コールターマルチサイザーIII:コールター社製)にて測定できる。
また、乳化工程と同様にポリエステル樹脂の加水分解で発生するモノマーを水系媒体中に溶解させて除去する観点から、水系媒体中のpHを8以上にすることが好ましい。pHが8以上であると、乳化工程で水系媒体中に流出したモノマーが析出しにくいため、トナー中に取り込まれる恐れが少なくなる。
The addition and mixing of the flocculant is performed by the glass transition temperature (Tg) of the resin fine particles contained in the mixture
It is preferable to carry out at the following temperature. When the above mixing is performed under this temperature condition, aggregation proceeds in a stable state. The said mixing can be performed using a well-known mixing apparatus, a homogenizer, a mixer, etc.
The average particle size of the aggregate formed here is not particularly limited, but it is usually preferable to control the average particle size to 4.0 μm or more and 9.0 μm or less so as to be the same as the average particle size of the toner particles to be obtained. . Control can be easily performed, for example, by appropriately setting and changing the temperature at the time of addition / mixing of the flocculant and the like and the conditions of the stirring and mixing. The particle size distribution of the toner particles can be measured with a particle size distribution analyzer (Coulter Multisizer III: manufactured by Coulter, Inc.) using a Coulter method.
Moreover, it is preferable to make pH in an aqueous medium into 8 or more from a viewpoint of dissolving and removing the monomer which generate | occur | produces by hydrolysis of a polyester resin in an aqueous medium similarly to an emulsification process. When the pH is 8 or more, the monomer that has flowed into the aqueous medium in the emulsification step is unlikely to be precipitated, so that the possibility of being taken into the toner is reduced.
<融合工程>
融合工程とは、上記凝集体を、樹脂のガラス転移点(Tg)以上に加熱し融合することで、凝集体表面を平滑化させた粒子を製造する工程である。一次融合工程に入る前に、トナー粒子間の融着を防ぐため、キレート剤、pH調整剤、界面活性剤等を適宜投入することができる。
キレート剤の例としては、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)及びそのNa塩等のアルカリ金属塩、グルコン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、クエン酸カリウム及びクエン酸ナトリウム、ニトロトリアセテート(NTA)塩、COOH及びOHの両方の官能性を含む多くの水溶性ポリマー類(高分子電解質)が挙げられる。
<Fusion process>
The fusing step is a step of producing particles in which the agglomerate surface is smoothed by heating and fusing the agglomerates above the glass transition point (Tg) of the resin. Before entering the primary fusing step, a chelating agent, a pH adjusting agent, a surfactant and the like can be appropriately added in order to prevent fusion between toner particles.
Examples of chelating agents include alkali metal salts such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and its Na salt, sodium gluconate, sodium tartrate, potassium citrate and sodium citrate, both nitrotriacetate (NTA) salts, COOH and OH There are many water-soluble polymers (polyelectrolytes) that contain the following functionalities.
上記加熱の温度としては、凝集体に含まれる樹脂のガラス転移温度(Tg)から、樹脂が熱分解する温度の間であればよく、結着樹脂及び前記一般式〔1〕で表される化合物の融点以上の温度であることが好ましい。結着樹脂と前記一般式〔1〕で表される化合物の融点以上の温度であることで、結着樹脂と前記一般式〔1〕で表される化合物との相溶性が向上し、且つ凝集体表面をより効率的に平滑化することができる。加熱・融合の時間としては、加熱の温度が高ければ短い時間で足り、加熱の温度が低ければ長い時間が必要である。即ち、加熱・融合の時間は、加熱の温度に依存するので一概に規定することはできないが、一般的には10分以上10時間以下である。 The heating temperature may be between the glass transition temperature (Tg) of the resin contained in the aggregate and the temperature at which the resin is thermally decomposed. The binder resin and the compound represented by the general formula [1] It is preferable that the temperature be equal to or higher than the melting point. When the temperature is equal to or higher than the melting point of the binder resin and the compound represented by the general formula [1], the compatibility between the binder resin and the compound represented by the general formula [1] is improved and the coagulation is performed. The surface of the aggregate can be smoothed more efficiently. As the heating / fusion time, a short time is sufficient if the heating temperature is high, and a long time is required if the heating temperature is low. That is, the heating / fusion time depends on the temperature of heating and cannot be generally defined, but is generally 10 minutes or more and 10 hours or less.
<冷却工程>
冷却工程とは、上記粒子を含む水系媒体の温度を、結着樹脂のガラス転移点(Tg)より低い温度まで冷却する工程である。冷却を該Tgより低い温度まで行うことで、粗大粒子の発生を抑制できる。具体的な冷却速度は、好ましくは0.1℃/分以上50℃/分以下である。
<Cooling process>
The cooling step is a step of cooling the temperature of the aqueous medium containing the particles to a temperature lower than the glass transition point (Tg) of the binder resin. By performing cooling to a temperature lower than the Tg, generation of coarse particles can be suppressed. The specific cooling rate is preferably 0.1 ° C./min or more and 50 ° C./min or less.
<シェル化工程>
また本発明では必要に応じて、下記の洗浄乾燥工程の前にシェル化工程を入れることができる。シェル化工程はこれまでの工程で作製した粒子に、樹脂微粒子を新たに添加し付着させて、シェル化させる工程である。
ここで添加する樹脂微粒子はコアに使用した樹脂微粒子と同一の構造でもよいし、異なる構造の樹脂微粒子でもよい。
<Shelling process>
In the present invention, if necessary, a shelling step can be added before the following washing and drying step. The shelling step is a step of newly adding resin fine particles to the particles produced in the previous steps and attaching them to form a shell.
The resin fine particles added here may have the same structure as the resin fine particles used for the core, or may be resin fine particles having a different structure.
このようなシェル層を構成する樹脂としては、特に限定はなく、トナーに用いられる公知の樹脂、例えばポリエステル樹脂、スチレン−アクリル共重合体などのビニル系重合体、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂等が使用できる。なかでも、ポリエステル樹脂又はスチレン−アクリル共重合体が好ましく、定着性及び耐久性の観点
から、ポリエステル樹脂がより好ましい。ポリエステル樹脂は、主鎖中に剛直な芳香環を有する場合、スチレン−アクリル共重合体のようなビニル系重合体にくらべ可撓性を有するため、ビニル系重合体より低分子量のものであっても同等の機械的強度を付与できる。そのため、低温定着性に適した樹脂としてもポリエステル樹脂が好ましい。
本発明においては、上記のシェル層を構成する結着樹脂は単独で用いてもよいが、2種以上組み合わせて用いてもよい。
The resin constituting such a shell layer is not particularly limited, and known resins used for toners, for example, vinyl polymers such as polyester resins and styrene-acrylic copolymers, epoxy resins, polycarbonate resins, and polyurethane resins. Etc. can be used. Among these, a polyester resin or a styrene-acrylic copolymer is preferable, and a polyester resin is more preferable from the viewpoints of fixability and durability. A polyester resin has a lower molecular weight than a vinyl polymer because it has flexibility compared to a vinyl polymer such as a styrene-acrylic copolymer when it has a rigid aromatic ring in the main chain. Can provide equivalent mechanical strength. Therefore, a polyester resin is preferable as a resin suitable for low-temperature fixability.
In the present invention, the binder resin constituting the shell layer may be used alone or in combination of two or more.
<洗浄乾燥工程>
上記工程を経て作製した粒子を、洗浄、ろ過、乾燥等することにより、トナー粒子を得ることができる。水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムでpHを調整されたイオン交換水で洗浄ろ過を行い、続いて、イオン交換水で洗浄、ろ過を複数回行うことが好ましい。この方法で、洗浄を行うことによって、加水分解によって発生したモノマー成分を効率的に除去することができる。
上記工程により、乳化凝集法によるトナー粒子を得ることができ、さらに必要に応じて、トナー粒子と外添剤をヘンシェルミキサーのような混合機により混合し、トナーを得ることができる。
<Washing and drying process>
Toner particles can be obtained by washing, filtering, drying and the like of the particles produced through the above steps. It is preferable to carry out washing filtration with ion-exchanged water whose pH is adjusted with sodium hydroxide or potassium hydroxide, and then washing and filtering with ion-exchanged water a plurality of times. By performing washing by this method, the monomer component generated by hydrolysis can be efficiently removed.
Through the above steps, toner particles can be obtained by an emulsion aggregation method, and if necessary, the toner particles and external additives can be mixed with a mixer such as a Henschel mixer to obtain a toner.
懸濁重合法によるトナー粒子は、例えば下記のようにして製造される。
懸濁重合法によるトナー粒子の製造方法とは、結着樹脂を生成する重合性モノマー及び着色剤を含有する重合性モノマー組成物の粒子を水系媒体中で形成し、前記粒子中に含有される前記重合性モノマーを重合させて得られるトナー粒子の製造方法であって、前記重合性モノマー組成物は、前記一般式〔1〕で表される化合物を含有する製造方法であることが好ましい。
重合性モノマー組成物の粒子を重合させて得られた粒子を、好ましくは、濾過し、洗浄し、乾燥させることで、トナー粒子を得ることができる。必要に応じて、重合後に蒸留を行い、残留している重合性モノマーを除いてもよい。
Toner particles by the suspension polymerization method are produced, for example, as follows.
The method for producing toner particles by the suspension polymerization method is to form particles of a polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer that produces a binder resin and a colorant in an aqueous medium and is contained in the particles. It is a method for producing toner particles obtained by polymerizing the polymerizable monomer, and the polymerizable monomer composition is preferably a production method containing the compound represented by the general formula [1].
The particles obtained by polymerizing the particles of the polymerizable monomer composition are preferably filtered, washed, and dried to obtain toner particles. If necessary, distillation may be performed after polymerization to remove the remaining polymerizable monomer.
重合性モノマーとしては、上記のスチレン系共重合樹脂の重合に用いられるビニル系モノマーが挙げられ、特に、スチレン系モノマー及びアクリル酸系モノマーが好ましく用いられる。さらに、上記のスチレン系共重合樹脂の重合に用いられる架橋性モノマーを組み合わせて用いてもよい。
重合性モノマーを重合させる際に用いることのできる重合開始剤は、重合性モノマー中に他の添加剤を添加するときに同時に加えてもよいし、水系媒体中で重合性モノマー組成物の粒子を形成する直前に加えてもよい。また、重合性モノマー組成物の粒子の形成直後かつ重合反応を開始する前に、重合性モノマー又は溶媒に溶解させた重合開始剤を加えてもよい。
As a polymerizable monomer, the vinyl-type monomer used for superposition | polymerization of said styrene-type copolymer resin is mentioned, A styrene-type monomer and an acrylic acid-type monomer are used preferably especially. Furthermore, you may use combining the crosslinkable monomer used for superposition | polymerization of said styrene-type copolymer resin.
The polymerization initiator that can be used for polymerizing the polymerizable monomer may be added simultaneously with the addition of the other additives in the polymerizable monomer, or the particles of the polymerizable monomer composition in the aqueous medium. You may add just before forming. Further, a polymerization initiator dissolved in the polymerizable monomer or solvent may be added immediately after the formation of the polymerizable monomer composition particles and before the polymerization reaction is started.
重合開始剤は、上記のスチレン系共重合樹脂の重合に用いられる重合開始剤を用いることができる。重合開始剤の種類は、10時間半減期温度を参考に選定される。重合開始剤は、1種を用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
これらの重合開始剤の使用量は、重合性モノマー100.0質量部に対して3.0質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。
As the polymerization initiator, a polymerization initiator used for the polymerization of the styrene copolymer resin can be used. The type of the polymerization initiator is selected with reference to the 10 hour half-life temperature. 1 type may be used for a polymerization initiator and 2 or more types may be used for it.
It is preferable that the usage-amount of these polymerization initiators is 3.0 to 20.0 mass parts with respect to 100.0 mass parts of polymerizable monomers.
重合性モノマー組成物を水系媒体中に分散させるための分散剤としては、無機系の分散安定剤及び有機系の分散安定剤が挙げられる。
無機系の分散安定剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナなどが挙げられる。
有機系の分散安定剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセル
ロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプンなどが挙げられる。
Examples of the dispersant for dispersing the polymerizable monomer composition in the aqueous medium include inorganic dispersion stabilizers and organic dispersion stabilizers.
Examples of inorganic dispersion stabilizers include tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, magnesium carbonate, calcium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, Examples thereof include calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, and alumina.
Examples of the organic dispersion stabilizer include polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose sodium salt, starch and the like.
また、分散安定剤として、ノニオン型、アニオン型、カチオン型の界面活性剤の利用も可能である。
界面活性剤としては、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなどが挙げられる。
これらの分散安定剤の中でも、無機系の難水溶性の分散安定剤が好ましい。また、酸に可溶性である難水溶性の無機分散安定剤がより好ましい。
また、分散安定剤の使用量は、重合性モノマー100.0質量部に対して0.2質量部以上2.0質量部以下であることが好ましい。
また、水系媒体の使用量は、重合性モノマー組成物100質量部に対して300質量部以上3000質量部以下の水を用いて調製されたものが好ましい。
Further, nonionic, anionic and cationic surfactants can be used as the dispersion stabilizer.
Examples of the surfactant include sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, calcium oleate and the like.
Among these dispersion stabilizers, inorganic, poorly water-soluble dispersion stabilizers are preferable. Further, a poorly water-soluble inorganic dispersion stabilizer that is soluble in an acid is more preferable.
Moreover, it is preferable that the usage-amount of a dispersion stabilizer is 0.2 to 2.0 mass parts with respect to 100.0 mass parts of polymerizable monomers.
Moreover, the usage-amount of an aqueous medium has preferable what was prepared using 300 mass parts or more and 3000 mass parts or less of water with respect to 100 mass parts of polymerizable monomer compositions.
難水溶性の無機分散安定剤が分散された水系媒体を調製する場合には、分散安定剤をそのまま水などの液媒体に分散させてもよい。また、細かい均一な粒度を有する分散安定剤の粒子を得るために、高速撹拌下、水などの液媒体中に難水溶性の無機分散安定剤の原料を加え、難水溶性の無機分散安定剤を生成させて、水系媒体を調製してもよい。例えば、難水溶性の無機分散安定剤の一種であるリン酸三カルシウムを分散安定剤として使用する場合、高速撹拌下でリン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合してリン酸三カルシウムの微粒子を形成することができる。 When preparing an aqueous medium in which a hardly water-soluble inorganic dispersion stabilizer is dispersed, the dispersion stabilizer may be dispersed as it is in a liquid medium such as water. In addition, in order to obtain particles of a dispersion stabilizer having a fine uniform particle size, a raw material of a poorly water-soluble inorganic dispersion stabilizer is added to a liquid medium such as water under high-speed stirring, and the poorly water-soluble inorganic dispersion stabilizer is added. To form an aqueous medium. For example, when using tricalcium phosphate, which is a kind of poorly water-soluble inorganic dispersion stabilizer, as a dispersion stabilizer, a sodium phosphate aqueous solution and a calcium chloride aqueous solution are mixed under high-speed stirring to form fine particles of tricalcium phosphate. Can be formed.
本発明におけるトナー粒子表面にシェル層を形成してもよい。シェル層を形成する為の樹脂粒子を固着させる方法としては、例えば、トナー粒子と樹脂粒子を乾式で混合し、機械的処理によって固着させる方法が挙げられる。また、水系媒体中にトナー粒子と樹脂粒子を分散させて、加熱したり凝集剤を添加したりする方法も挙げられる。トナー粒子の表面に樹脂粒子を均一に固着させ、かつ、トナー粒子間でのばらつきを抑えるために、水系媒体中で加熱することによりトナー母粒子の表面に樹脂粒子を固着させることが好ましい。
上記工程により、懸濁重合法によるトナー粒子を得る事ができ、さらに必要に応じて、トナー粒子と外添剤をヘンシェルミキサーのような混合機により混合し、トナーを得ることができる。
A shell layer may be formed on the surface of the toner particles in the present invention. Examples of the method for fixing the resin particles for forming the shell layer include a method in which toner particles and resin particles are mixed by a dry method and fixed by mechanical treatment. Another example is a method in which toner particles and resin particles are dispersed in an aqueous medium and heated or a flocculant is added. In order to uniformly fix the resin particles on the surface of the toner particles and to suppress variations among the toner particles, it is preferable to fix the resin particles on the surface of the toner base particles by heating in an aqueous medium.
Through the above steps, toner particles can be obtained by suspension polymerization, and if necessary, the toner particles and external additives can be mixed with a mixer such as a Henschel mixer to obtain a toner.
溶解懸濁法によるトナー粒子は、例えば下記のようにして製造される。
溶解懸濁法によるトナー粒子の製造方法は、結着樹脂、着色剤、及び前記一般式〔1〕で表される化合物を含有するトナー粒子組成物を有機溶媒中に溶解又は分散させた混合樹脂溶液を水系媒体中で分散し、該混合樹脂溶液の粒子を形成する造粒工程、及び該混合樹脂溶液の該粒子中に存在する該有機溶媒を除去してトナー粒子を得る溶剤除去工程を含むトナー粒子の製造方法である。
Toner particles by the dissolution suspension method are produced, for example, as follows.
A method for producing toner particles by a dissolution suspension method is a mixed resin in which a toner particle composition containing a binder resin, a colorant, and a compound represented by the general formula [1] is dissolved or dispersed in an organic solvent. A granulation step of dispersing the solution in an aqueous medium to form particles of the mixed resin solution; and a solvent removal step of obtaining toner particles by removing the organic solvent present in the particles of the mixed resin solution. A method for producing toner particles.
<混合樹脂溶液の作製工程>
有機溶媒中に、結着樹脂、着色剤、及び前記一般式〔1〕で表される化合物などを含むトナー粒子組成物を溶解又は分散させた混合樹脂溶液を作製する方法としては、有機溶媒中に攪拌をしながら結着樹脂、着色剤、及び前記一般式〔1〕で表される化合物などを徐々に添加していき、溶解又は分散させればよい。
有機溶媒中に結着樹脂と前記一般式〔1〕で表される化合物を溶解することで、結着樹脂と前記一般式〔1〕で表される化合物が均一に相溶する。一方で、着色剤として顔料を用いる場合や、離型剤や荷電制御剤などのうち有機溶媒に溶解しにくいようなものを添加する場合、有機溶媒への添加に先立って粒子を小さくしておくことが好ましい。分散に際
しては公知のビーズミルやディスクミルなどの分散機を用いることができる。
<Making process of mixed resin solution>
As a method for preparing a mixed resin solution in which a toner particle composition containing a binder resin, a colorant, and the compound represented by the general formula [1] is dissolved or dispersed in an organic solvent, The binder resin, the colorant, the compound represented by the general formula [1] and the like may be gradually added while being stirred, and dissolved or dispersed.
By dissolving the binder resin and the compound represented by the general formula [1] in an organic solvent, the binder resin and the compound represented by the general formula [1] are uniformly compatible. On the other hand, when using a pigment as a colorant or adding a release agent or charge control agent that is difficult to dissolve in an organic solvent, the particles are made smaller prior to addition to the organic solvent. It is preferable. For dispersion, a known disperser such as a bead mill or a disk mill can be used.
<造粒工程>
少なくとも界面活性剤又は無機分散安定剤を含む水系媒体中に前述の工程で得られた混合樹脂溶液を分散させ、トナー粒子組成物の水系分散体を作製する。トナー粒子組成物に、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する変性樹脂を添加している場合は、活性水素基含有化合物を添加し、水系媒体中で、活性水素基含有化合物と、該変性樹脂とを反応させることにより結着樹脂を生成しながら、トナー粒子組成物の水系分散体を形成してもよい。
<Granulation process>
The mixed resin solution obtained in the above-mentioned step is dispersed in an aqueous medium containing at least a surfactant or an inorganic dispersion stabilizer to prepare an aqueous dispersion of the toner particle composition. When a modified resin having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound is added to the toner particle composition, the active hydrogen group-containing compound is added, and the active hydrogen group-containing compound is added to the toner particle composition in an aqueous medium. An aqueous dispersion of the toner particle composition may be formed while producing a binder resin by reacting with a modified resin.
前記活性水素基含有化合物の活性水素基とは、例えば、水酸基(アルコール性水酸基又はフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基又はメルカプト基等が挙げられる。活性水素基含有化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
造粒工程で使用する装置としては、例えば高剪断力を有する撹拌機を設置した竪型撹拌槽で行なうことができる。高剪断力を有する撹拌機としてはハイシェアミキサー(IKA社製)、T.K.ホモミキサー(特殊機化工業社製)、T.K.フィルミックス(特殊機化工業社製)、クレアミックス(エム・テクニック社製)のような市販のものを用いることができる。
Examples of the active hydrogen group of the active hydrogen group-containing compound include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group or phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, or a mercapto group. An active hydrogen group containing compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
As an apparatus used in the granulation step, for example, a vertical stirring tank equipped with a stirrer having a high shearing force can be used. As a stirrer having a high shearing force, a high shear mixer (manufactured by IKA), T.A. K. Homo mixer (manufactured by Special Machine Industries Co., Ltd.) K. Commercially available products such as Philmix (manufactured by Special Machine Engineering Co., Ltd.) and Claremix (manufactured by M Technique Co., Ltd.) can be used.
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩及びリン酸エステルなどの陰イオン界面活性剤;アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体及びイミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩及び塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤;脂肪酸アミド誘導体及び多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤;例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン及びN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
溶解懸濁法によるトナー粒子の製造に用いる無機分散安定剤としては、懸濁重合法と同様のものを挙げることができ、単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
Surfactants include anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates and phosphate esters; amine salt types such as alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives and imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts and benzethonium chloride; fatty acid amide derivatives and polyhydric alcohols Nonionic surfactants such as derivatives; amphoteric interfaces such as alanine, dodecyl di (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine Sex agents. These can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the inorganic dispersion stabilizer used for the production of toner particles by the dissolution suspension method include those similar to the suspension polymerization method, and can be used alone or in combination of two or more.
<溶剤除去工程>
溶剤除去工程では、得られたトナー粒子組成物の水系分散体から有機溶剤を除去する。有機溶剤を除去するためには、系全体を攪拌しながら徐々に昇温し、液滴中の有機溶剤を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。又は、トナー粒子組成物の水系分散体を攪拌しながら減圧し、有機溶媒を蒸発除去してもよい。
<Solvent removal step>
In the solvent removal step, the organic solvent is removed from the aqueous dispersion of the obtained toner particle composition. In order to remove the organic solvent, it is possible to employ a method in which the temperature of the entire system is gradually raised while stirring to completely evaporate and remove the organic solvent in the droplets. Alternatively, the aqueous dispersion of the toner particle composition may be depressurized while stirring, and the organic solvent may be removed by evaporation.
<熟成工程>
末端にイソシアネート基等の活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する変性樹脂を添加している場合は、イソシアネートの伸長・架橋反応を進めるために、熟成工程を行ってもよい。熟成時間は通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常0〜65℃、好ましくは35〜50℃である。
上記工程により、溶解懸濁法によるトナー粒子を得ることができ、さらに必要に応じて、トナー粒子と外添剤をヘンシェルミキサーのような混合機により混合し、トナーを得ることができる。
<Aging process>
In the case where a modified resin having a site capable of reacting with an active hydrogen group-containing compound such as an isocyanate group is added at the terminal, an aging step may be performed in order to advance the elongation / crosslinking reaction of the isocyanate. The aging time is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is usually 0 to 65 ° C., preferably 35 to 50 ° C.
Through the above steps, toner particles can be obtained by the dissolution suspension method, and if necessary, the toner particles and external additives can be mixed with a mixer such as a Henschel mixer to obtain a toner.
次に本発明に関わるトナーの粒度分布の測定方法に関して記載する。
〈トナーの重量平均粒径(D4)測定〉
トナーの重量平均粒径(D4)は、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer
3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。
なお、測定、解析を行う前に、以下のように専用ソフトの設定を行う。
専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。閾値/ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。
Next, a method for measuring the particle size distribution of the toner according to the present invention will be described.
<Measurement of toner weight average particle diameter (D4)>
The weight average particle diameter (D4) of the toner is a precision particle size distribution measuring apparatus “Coulter Counter Multisizer by pore electrical resistance method equipped with an aperture tube of 100 μm.
3 ”(registered trademark, manufactured by Beckman Coulter) and attached dedicated software“ Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51 ”(manufactured by Beckman Coulter, Inc.) for measurement condition setting and measurement data analysis, Measure with 25,000 effective measurement channels, analyze and calculate the measurement data.
As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water so as to have a concentration of about 1% by mass, for example, “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.
Prior to measurement and analysis, the dedicated software is set as follows.
In the “Standard Measurement Method (SOM) Change Screen” of the dedicated software, set the total count in the control mode to 50000 particles, set the number of measurements once, and set the Kd value to “standard particles 10.0 μm” (Beckman Coulter, Inc.) Set the value obtained using The threshold and noise level are automatically set by pressing the threshold / noise level measurement button. Also, the current is set to 1600 μA, the gain is set to 2, the electrolyte is set to ISOTON II, and the aperture tube flash after measurement is checked.
In the “pulse to particle size conversion setting screen” of the dedicated software, the bin interval is set to logarithmic particle size, the particle size bin is set to 256 particle size bin, and the particle size range is set to 2 μm to 60 μm.
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れ、この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)電解水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
The specific measurement method is as follows.
(1) About 200 ml of the electrolytic solution is placed in a glass 250 ml round bottom beaker exclusively for Multisizer 3, set on a sample stand, and the stirrer rod is stirred counterclockwise at 24 rpm. Then, the dirt and bubbles in the aperture tube are removed by the “aperture flush” function of the dedicated software.
(2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is put in a glass 100 ml flat bottom beaker, and "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, organic builder pH 7 precision measurement is used as a dispersant therein. About 0.3 ml of a diluted solution obtained by diluting a 10% by weight aqueous solution of a neutral detergent for washing a vessel (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 3 times with ion-exchanged water is added.
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are incorporated in a state where the phase is shifted by 180 degrees, and is placed in a water tank of an ultrasonic disperser “Ultrasonic Dispersion System Tetora 150” (manufactured by Nikka Ki Bios) with an electrical output of 120 W. A predetermined amount of ion-exchanged water is put, and about 2 ml of the above-mentioned Contaminone N is added to this water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. And the height position of a beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolyte solution in a beaker may become the maximum.
(5) In a state where the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added to the electrolytic aqueous solution little by little and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion process is continued for another 60 seconds. In ultrasonic dispersion, the temperature of the water tank is appropriately adjusted so as to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
(6) To the (1) round bottom beaker installed in the sample stand, the (5) electrolytic aqueous solution in which the toner is dispersed is dropped using a pipette, and the measured concentration is adjusted to about 5%. Measurement is performed until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed with the dedicated software attached to the apparatus, and the weight average particle diameter (D4) is calculated. The “average diameter” on the analysis / volume statistics (arithmetic average) screen when the graph / volume% is set with the dedicated software is the weight average particle diameter (D4).
次に、前記一般式〔1〕で表される化合物及びその他の添加剤の、結着樹脂への可塑効果及び相溶性の検証方法に関して記載する。
1)可塑効果の検証方法
可塑効果は、前記一般式〔1〕で表される化合物又はその他の添加剤を含有するトナー
と、含有しないトナーの、ガラス転移温度Tgを測定することで検証する。ガラス転移温度Tgは、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、各サンプル約3mgを精秤し、アルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定範囲20℃〜200℃の間で、昇温速度10℃/minで測定を行う。測定温度範囲を20℃〜200℃とし、一旦、昇温速度10℃/minで20℃から200℃まで昇温した後、降温速度10℃/minで200℃から20℃まで降温し、再度、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温させる。
2回目の昇温過程で得られるDSC曲線において、比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、各トナーのガラス転移温度Tgとする。このとき、前記一般式〔1〕で表される化合物又はその他の添加剤を含有するトナーと、含有しないトナーの、ガラス転移温度Tgの差を測定し、その差を用いて可塑効果を検証する。前記各トナーのガラス転移温度Tgの差が大きいほど、可塑効果は大きいことになる。
Next, the verification method of the plastic effect and compatibility of the compound represented by the general formula [1] and other additives to the binder resin will be described.
1) Method for Verifying Plastic Effect The plastic effect is verified by measuring the glass transition temperature Tg of the toner containing the compound represented by the general formula [1] or other additive and the toner not containing it. The glass transition temperature Tg is measured according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter “Q1000” (manufactured by TA Instruments). The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium.
Specifically, about 3 mg of each sample is precisely weighed, put in an aluminum pan, an empty aluminum pan is used as a reference, and a temperature increase rate of 10 ° C. is measured between 20 ° C. and 200 ° C. Measure at / min. The measurement temperature range is 20 ° C. to 200 ° C., and the temperature is once increased from 20 ° C. to 200 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min. The temperature is raised to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min.
In the DSC curve obtained in the second temperature raising process, the intersection of the baseline intermediate line before and after the specific heat change and the differential heat curve is defined as the glass transition temperature Tg of each toner. At this time, the difference in glass transition temperature Tg between the toner containing the compound represented by the general formula [1] or other additive and the toner not containing it is measured, and the plastic effect is verified using the difference. . The greater the difference between the glass transition temperatures Tg of the toners, the greater the plastic effect.
2)相溶性の検証方法
相溶性は、前記一般式〔1〕で表される化合物又はその他の添加剤や、前記一般式〔1〕で表される化合物又はその他の添加剤を含有するトナーの吸熱量を測定することで検証する。吸熱量は、示差走査熱量分析装置「Q1000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、各サンプル約3mgを精秤し、アルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定範囲20〜200℃の間で、昇温速度10℃/minで測定を行う。測定温度範囲を20℃〜200℃とし、一旦、昇温速度10℃/minで20℃から200℃まで昇温した後、降温速度10℃/minで200℃から20℃まで降温し、再度、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温させる。
前記一般式〔1〕で表される化合物又はその他の添加剤において、この2度目の昇温過程での温度20℃〜200℃の範囲において、トナー中に含まれる前記一般式〔1〕で表される化合物由来の吸熱量を測定し、相溶性を検証する。前記一般式〔1〕で表される化合物又はその他の添加剤由来の吸熱量が小さいほど、相溶性が高いことになる。
本発明においては、トナー中に含まれる前記一般式〔1〕で表される化合物由来の吸熱量は1.0J/g以下であることが好ましく、0.5J/g以下であることがより好ましい。
2) Compatibility verification method The compatibility is determined by the compatibility of the toner represented by the general formula [1] or the toner containing the compound represented by the general formula [1] or the other additive. This is verified by measuring the endotherm. The endothermic amount is measured according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter “Q1000” (manufactured by TA Instruments). The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium.
Specifically, about 3 mg of each sample is precisely weighed and placed in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference. Measure in min. The measurement temperature range is 20 ° C. to 200 ° C., and the temperature is once increased from 20 ° C. to 200 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min. The temperature is raised to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min.
In the compound represented by the general formula [1] or other additive, the general formula [1] contained in the toner in the temperature range of 20 ° C. to 200 ° C. in the second temperature raising process. The endothermic amount derived from the compound is measured and the compatibility is verified. The smaller the endothermic amount derived from the compound represented by the general formula [1] or other additives, the higher the compatibility.
In the present invention, the endothermic amount derived from the compound represented by the general formula [1] contained in the toner is preferably 1.0 J / g or less, and more preferably 0.5 J / g or less. .
以上、本願発明の基本的な構成と特色について述べたが、以下、実施例に基づいて具体的に本願発明について説明する。しかしながら、本願発明は何らこれに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り部及び%は、質量基準である。 Although the basic configuration and features of the present invention have been described above, the present invention will be specifically described below based on examples. However, the present invention is not limited to this. Unless otherwise specified, parts and% are based on mass.
<結着樹脂1の製造例>
・ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物 117部
(平均付加モル数:2.2モル)
・ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物 62部
(平均付加モル数:2.2モル)
・イソフタル酸 390部
・n−ドデセニルコハク酸 360部
・無水トリメリット酸 19部
上記モノマーに、ジブチル錫オキシドを全酸成分100部に対して2部添加し窒素気流下、220℃にて6時間攪拌しつつ反応させ結着樹脂1を得た。軟化点135℃、Tg6
5℃であった。
<Example of production of binder resin 1>
117 parts of propylene oxide adduct of bisphenol A (average number of moles added: 2.2 moles)
-62 parts of bisphenol A ethylene oxide adduct (average number of moles added: 2.2 moles)
・ Isophthalic acid 390 parts ・ n-dodecenyl succinic acid 360 parts ・ trimellitic anhydride 19 parts 2 parts of dibutyltin oxide is added to 100 parts of the total acid component and stirred for 6 hours at 220 ° C. in a nitrogen stream. The binder resin 1 was obtained by reacting with this. Softening point 135 ° C, Tg6
It was 5 ° C.
<結着樹脂2の製造例>
・スチレン 70部
・アクリル酸n−ブチル 24部
・マレイン酸モノブチル 6部
・ジ−t−ブチルパーオキサイド 1部
上記モノマーをキシレン200部中に4時間かけて滴下した。さらに、キシレン還流下で重合を完了した。この後、昇温して有機溶剤を留去し、室温まで冷却後粉砕し結着樹脂2を得た。軟化点125℃、Tg60℃であった。
<Example of production of binder resin 2>
-70 parts of styrene-24 parts of n-butyl acrylate-6 parts of monobutyl maleate-1 part of di-t-butyl peroxide The monomer was added dropwise to 200 parts of xylene over 4 hours. Furthermore, the polymerization was completed under xylene reflux. Thereafter, the temperature was raised to distill off the organic solvent, and the mixture was cooled to room temperature and pulverized to obtain a binder resin 2. The softening point was 125 ° C and Tg was 60 ° C.
<実施例A−1>
(トナーA−1の製造例)
・結着樹脂1 100部
・一般式〔1〕で表される化合物(9−フルオレノン、融点:84℃) 3部
・C.I.ピグメントブルー 15:3 4部
・3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 0.5部
上記材料をヘンシェルミキサーで前混合した後、二軸混練押し出し機によって、溶融混練した。
得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、ジェットミルで粉砕し、得られた微粉砕粉末を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級し、重量平均粒径(D4)6.8μmの負摩擦帯電性のトナー粒子を得た。該トナー粒子100部に対し、疎水性シリカ微粉体(BET法で測定した窒素吸着による比表面積が140m2/g)1.0部とチタン酸ストロンチウム(体積平均粒径1.6μm)3.0部を外添混合し、目開き150μmのメッシュで篩い、トナーA−1を得た。
<Example A-1>
(Production Example of Toner A-1)
Binder resin 1 100 parts Compound represented by general formula [1] (9-fluorenone, melting point: 84 ° C.) 3 parts C.I. I. Pigment Blue 15: 3 4 parts · 3,5-di-tert-butylsalicylic acid aluminum compound 0.5 parts The above materials were premixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded with a twin-screw kneading extruder.
The obtained kneaded product is cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, then pulverized with a jet mill, and the obtained finely pulverized powder is classified using a multi-division classifier utilizing the Coanda effect, and the weight average particle diameter (D4) 6.8 μm negative triboelectrically chargeable toner particles were obtained. To 100 parts of the toner particles, 1.0 part of hydrophobic silica fine powder (specific surface area by nitrogen adsorption measured by BET method is 140 m 2 / g) and strontium titanate (volume average particle diameter 1.6 μm) 3.0 Parts were externally mixed and sieved with a mesh having an opening of 150 μm to obtain toner A-1.
トナーA−1において、可塑効果と相溶性の検証を行った。比較用のトナーとして、上記混合物のうち、一般式〔1〕で表される化合物(9−フルオレノン、融点:84℃)を添加していないトナーを作製した。このトナーを、トナーa−1と呼ぶ。
まず、可塑効果の検証として、トナーA−1及びトナーa−1のガラス転移温度Tgを、示差走査熱量分析装置「Q1000」を用いて測定した。トナーA−1のガラス転移温度Tgは53℃であり、トナーa−1のガラス転移温度Tgは61℃であった。この結果から、9−フルオレノンを3部添加することによって、Tgにして8℃の可塑効果があることが分かった。
次に、相溶性の検証として、9−フルオレノンと、トナーA−1の吸熱ピークを示差走査熱量分析装置「Q1000」を用いて測定した。9−フルオレノンは、84℃にシャープな吸熱ピークを観測した。一方、トナーA−1は、測定温度範囲内において、吸熱ピークは観測されず、全ての9−フルオレノンが相溶していると判断された。
以上のことから、9−フルオレノンは、結着樹脂1に対して高い可塑効果と相溶性を有している事を確認した。
For Toner A-1, the plastic effect and compatibility were verified. As a comparative toner, a toner to which the compound represented by the general formula [1] (9-fluorenone, melting point: 84 ° C.) was not added was prepared. This toner is referred to as toner a-1.
First, as verification of the plastic effect, the glass transition temperatures Tg of the toner A-1 and the toner a-1 were measured using a differential scanning calorimeter “Q1000”. The glass transition temperature Tg of the toner A-1 was 53 ° C., and the glass transition temperature Tg of the toner a-1 was 61 ° C. From this result, it was found that by adding 3 parts of 9-fluorenone, a Tg plasticity effect of 8 ° C. was obtained.
Next, as verification of compatibility, endothermic peaks of 9-fluorenone and toner A-1 were measured using a differential scanning calorimeter “Q1000”. 9-fluorenone observed a sharp endothermic peak at 84 ° C. On the other hand, in the toner A-1, no endothermic peak was observed within the measurement temperature range, and it was determined that all 9-fluorenone was compatible.
From the above, it was confirmed that 9-fluorenone has a high plastic effect and compatibility with the binder resin 1.
<磁性キャリアの製造例>
100部のFe2O3に水を添加し、ボールミルで15min粉砕し、平均粒径55μmの磁性コアを作製した。
次に、ストレートシリコーン樹脂(信越化学社製:KR271)1.0部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.5部、トルエン98.5部の混合液を、上記磁性コア100部に添加し、さらに溶液減圧ニーダーで撹拌混合しながら70℃、5時間減圧乾燥を行ない、溶剤を除去した。その後、140℃で2時間焼き付け処理して、篩振とう機(300MM−2型、筒井理化学機械:75μm開口)で篩い、磁性キャリアを得た。
<Example of manufacturing magnetic carrier>
Water was added to 100 parts of Fe 2 O 3 and pulverized with a ball mill for 15 minutes to produce a magnetic core having an average particle size of 55 μm.
Next, a mixed solution of 1.0 part of a straight silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: KR271), 0.5 part of γ-aminopropyltriethoxysilane, and 98.5 parts of toluene is added to 100 parts of the magnetic core, Further, the mixture was dried under reduced pressure at 70 ° C. for 5 hours while stirring and mixing with a solution vacuum kneader to remove the solvent. Then, it baked at 140 degreeC for 2 hours, and sieved with the sieve shaker (300MM-2 type | mold, Tsutsui physics and chemistry machine: 75 micrometers opening), and the magnetic carrier was obtained.
<現像剤A−1の調製>
トナーA−1と磁性キャリアを、キャリア1.0質量部に対して、トナーA−1が10.0質量部になるように、V型混合機(V−10型:株式会社徳寿製作所)を用いて、0.5s−1、回転時間5minの条件で混合して現像剤A−1を調製した。
評価は、画像形成装置として、キヤノン製フルカラー複写機imageRUNNER
ADVANCE C5255を用いた。また、評価紙はA4サイズのレーザービームプリ
ンター用紙CS−814(81.4g/m2)を用いた。
また、画像濃度はカラー反射濃度計(X−Rite 504 X−Rite社製)で測定した。
<Preparation of developer A-1>
A V-type mixer (V-10 type: Tokuju Seisakusho Co., Ltd.) is used so that the toner A-1 and the magnetic carrier are 10.0 parts by mass with respect to 1.0 part by mass of the carrier. The developer A-1 was prepared by mixing under conditions of 0.5 s −1 and a rotation time of 5 min.
Evaluation is a Canon full-color copier imageRUNNER as an image forming device.
ADVANCE C5255 was used. As the evaluation paper, A4 size laser beam printer paper CS-814 (81.4 g / m 2 ) was used.
The image density was measured with a color reflection densitometer (X-Rite 504 manufactured by X-Rite).
<常温常湿環境下の画像濃度>
試験の条件は、常温常湿環境下(温度23℃/湿度50%RH)において、印字比率50%のテストチャートを用いて50万枚の連続通紙試験を行った後、ベタ黒画像の画像濃度を測定した。
<Image density under normal temperature and humidity>
The test was conducted under a room temperature and humidity environment (temperature: 23 ° C./humidity: 50% RH). Concentration was measured.
<定着部材の汚染性の評価>
試験の条件は、低温低湿環境下(温度10℃/湿度15%RH)において、印字比率50%のオリジナルチャートを用いて50万枚の連続通紙試験を行った後、ベタ黒画像の画像濃度を測定し、また、定着器周りの汚染状態を目視により以下の基準で評価した。
A:定着器周辺に汚染は見られない。
B:定着器周辺に微量の汚染が観察される。
C:定着器周辺に汚染が観察される。
D:定着器周辺に汚染の広がりが観察される。
<Evaluation of contamination of fixing member>
The test was conducted under a low-temperature and low-humidity environment (temperature 10 ° C./humidity 15% RH) after conducting a continuous paper feed test of 500,000 sheets using an original chart with a printing ratio of 50%, and then the image density of a solid black image In addition, the contamination around the fixing unit was visually evaluated according to the following criteria.
A: No contamination is seen around the fixing device.
B: A small amount of contamination is observed around the fixing device.
C: Contamination is observed around the fixing device.
D: The spread of contamination is observed around the fixing device.
<ハーフトーンムラの評価>
高温高湿(32℃、80%RH)環境下において、印字比率5%のテストチャートを用いて30万枚の連続通紙試験を行った。その後、ベタ黒画像の画像濃度を測定し、また、600dpiの解像度で2ドット3スペースのハーフトーン画像(現像の濃淡ムラ)を目視で評価した。
A:濃淡ムラは感じられない。
B:濃淡ムラがわずかにみられるが、ほぼ気にならない。
C:濃淡ムラが若干みられる。
D:濃淡ムラが目立つ。
<Evaluation of halftone unevenness>
In a high-temperature and high-humidity (32 ° C., 80% RH) environment, 300,000 continuous sheet passing tests were performed using a test chart with a printing ratio of 5%. Thereafter, the image density of the solid black image was measured, and a halftone image (development shading unevenness) of 2 dots and 3 spaces at a resolution of 600 dpi was visually evaluated.
A: No shading unevenness is felt.
B: Slight unevenness is slightly seen, but it is hardly a concern.
C: Some shading unevenness is observed.
D: Light and shade unevenness is conspicuous.
<低温定着性の評価>
画像形成装置として、キヤノン製フルカラー複写機imageRUNNER ADVA
NCE C5255を改造して評価を行った。改造はシアントナー単色だけでも作動する
よう改造した。また、定着器を任意の温度に変更できるように改造した。
低温定着性の評価は、低温低湿(5℃、5%RH)環境下で行った。20mm×20mmサイズのハーフトーンのパッチをA3用紙に均等に9点書かせて、画像濃度が0.6になるように現像バイアスを設定した。次いで、定着器の加圧ローラーの温度が5℃以下になるまで冷却した後、20枚片面で連続通紙した。低温定着性評価用のサンプルとして、1枚目、3枚目、5枚目、10枚目、20枚目をサンプリングし、得られた定着画像に、4.9kPaの荷重をかけ、シルボン紙によりその定着画像を5往復摺擦した。5サンプルの内、摺擦前後での前記9点の画像濃度低下率の平均値の最悪値を各温度の画像濃度低下率とした。定着温度を160℃から175℃まで5℃おきに変えて、画像濃度低下率が10%以下となる定着温度を定着開始温度とし、これを基準に低温定着性を評価した。
(評価基準)
A:定着開始温度が160℃である。
B:定着開始温度が165℃である。
C:定着開始温度が170℃である。
D:定着開始温度が175℃である。
以上の各評価項目において、実施例A−1の現像剤は全てA判定であった。
<Evaluation of low-temperature fixability>
Canon full color copier imageRUNNER ADVA as an image forming device
NCE C5255 was modified and evaluated. The modification was made to work with only cyan toner. In addition, the fuser was modified so that it could be changed to any temperature.
Evaluation of low-temperature fixability was performed in a low-temperature and low-humidity (5 ° C., 5% RH) environment. Nine points of 20 mm × 20 mm halftone patches were evenly written on A3 paper, and the development bias was set so that the image density was 0.6. Subsequently, after cooling until the temperature of the pressure roller of the fixing device became 5 ° C. or lower, 20 sheets were continuously fed on one side. As a sample for low-temperature fixability evaluation, the first, third, fifth, tenth, and twentieth samples were sampled, and a load of 4.9 kPa was applied to the obtained fixed images, The fixed image was rubbed 5 times. Among the five samples, the worst value of the average value of the nine image density reduction rates before and after rubbing was defined as the image density reduction rate at each temperature. The fixing temperature was changed from 160 ° C. to 175 ° C. every 5 ° C., and the fixing temperature at which the image density reduction rate was 10% or less was set as the fixing start temperature.
(Evaluation criteria)
A: The fixing start temperature is 160 ° C.
B: Fixing start temperature is 165 ° C.
C: Fixing start temperature is 170 ° C.
D: Fixing start temperature is 175 ° C.
In each of the above evaluation items, all the developers of Example A-1 were A determinations.
(トナーA−2の製造例)
・結着樹脂2 100部
・一般式〔1〕で表される化合物(2−アミノ−9−フルオレノン、融点:156℃)
5部
・C.I.ピグメントブルー 15:3 4部
・3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 0.5部
上記材料をヘンシェルミキサーで前混合した後、二軸混練押し出し機によって、溶融混練した。
得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、ジェットミルで粉砕し、得られた微粉砕粉末を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級し、重量平均粒径(D4)6.8μmの負摩擦帯電性のトナー粒子を得た。該トナー粒子100部に対し、疎水性シリカ微粉体(BET法で測定した窒素吸着による比表面積が140m2/g)1.0部とチタン酸ストロンチウム(体積平均粒径1.6μm)3.0部を外添混合し、目開き150μmのメッシュで篩い、トナーA−2を得た。トナーA−2のガラス転移温度Tgは50℃であり、測定温度範囲内において、吸熱ピークは観測されず、全ての2−アミノ−9−フルオレノンが相溶していると判断された。
(Production Example of Toner A-2)
-Binder resin 2 100 parts-Compound represented by the general formula [1] (2-amino-9-fluorenone, melting point: 156 ° C)
5 parts I. Pigment Blue 15: 3 4 parts · 3,5-di-tert-butylsalicylic acid aluminum compound 0.5 parts The above materials were premixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded with a twin-screw kneading extruder.
The obtained kneaded product is cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, then pulverized with a jet mill, and the obtained finely pulverized powder is classified using a multi-division classifier utilizing the Coanda effect, and the weight average particle diameter (D4) 6.8 μm negative triboelectrically chargeable toner particles were obtained. To 100 parts of the toner particles, 1.0 part of hydrophobic silica fine powder (specific surface area by nitrogen adsorption measured by BET method is 140 m 2 / g) and strontium titanate (volume average particle diameter 1.6 μm) 3.0 Parts were externally added and sieved with a mesh having an opening of 150 μm to obtain toner A-2. The glass transition temperature Tg of the toner A-2 was 50 ° C., and no endothermic peak was observed within the measurement temperature range, and it was determined that all 2-amino-9-fluorenone was compatible.
(トナーA−3〜A−20の製造例)
一般式〔1〕で表される化合物の種類及び添加量を表1のように変更した以外はトナーA−1の製造例と同様にして、トナーA−3〜A−20を得た。トナーA−3〜A−20のガラス転移温度Tgを表1に示す。トナーA−3〜A−20のTgがいずれもトナーa−1のTgである61℃よりも低いことから、表1に記載の化合物において可塑効果があることを確認した。また、トナーA−3〜A−20は測定温度範囲内において、吸熱ピークは観測されず、全ての一般式〔1〕で表される化合物が相溶していると判断された。
(Production Example of Toners A-3 to A-20)
Toners A-3 to A-20 were obtained in the same manner as in the production example of the toner A-1, except that the type and addition amount of the compound represented by the general formula [1] were changed as shown in Table 1. Table 1 shows the glass transition temperatures Tg of Toners A-3 to A-20. Since the Tg of toners A-3 to A-20 are all lower than 61 ° C., which is the Tg of toner a-1, it was confirmed that the compounds shown in Table 1 have a plasticizing effect. Further, in the toners A-3 to A-20, no endothermic peak was observed within the measurement temperature range, and it was determined that all the compounds represented by the general formula [1] were compatible.
(現像剤A−2〜A−20の製造例)
表1に示すように、トナーをA−2〜A−20に変更した以外は現像剤A−1と同様にして、現像剤A−2〜A−20を得た。
(Production Examples of Developers A-2 to A-20)
As shown in Table 1, Developers A-2 to A-20 were obtained in the same manner as Developer A-1, except that the toner was changed to A-2 to A-20.
<実施例A−2〜A−20>
現像剤A−2〜A−20を実施例1と同様の方法で評価した。評価結果を表2に示す。
<Examples A-2 to A-20>
Developers A-2 to A-20 were evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 2.
(現像剤A−21〜A−27の製造例)
一般式〔1〕で表される化合物の代わりに、表3に示す化合物を添加した以外はトナーA−1の製造例と同様にして、トナーA−21〜A−27を得た。更に、表3示すように、トナーをA−21〜A−27に変更した以外は現像剤A−1と同様にして、現像剤A−21〜A−27を得た。
(Production Examples of Developers A-21 to A-27)
Toners A-21 to A-27 were obtained in the same manner as in the production example of the toner A-1, except that the compounds shown in Table 3 were added instead of the compounds represented by the general formula [1]. Further, as shown in Table 3, Developers A-21 to A-27 were obtained in the same manner as Developer A-1, except that the toner was changed to A-21 to A-27.
<比較例A−1〜A−7>
現像剤A−21〜A−27を実施例A−1と同様の方法で評価した。評価結果を表4に示す。
<Comparative Examples A-1 to A-7>
Developers A-21 to A-27 were evaluated in the same manner as in Example A-1. The evaluation results are shown in Table 4.
<実施例B−1>
(樹脂微粒子分散液1の調製)
・結着樹脂1 1200部
・9−フルオレノン 36部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンSC−A) 0.5部
・テトラヒドロフラン 2400部
上記成分を添加し、10分間撹拌した。その後、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて、回転数5000rpmにて撹拌しながら、イオン交換水:3600部を滴下した。得られた混合物を減圧下(50mmHg)、50℃にて処理することでTHFを除去し、樹脂微粒子分散液1を得た。得られた樹脂微粒子のD50は0.12μmであり、D90は0.16μmであった。
<Example B-1>
(Preparation of resin fine particle dispersion 1)
Binder resin 1 1200 parts 9-fluorenone 36 parts Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC-A) 0.5 parts Tetrahydrofuran 2400 parts The above ingredients were added and stirred for 10 minutes. . Thereafter, 3600 parts of ion-exchanged water was added dropwise with stirring at a rotational speed of 5000 rpm using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Tarrax T50). The obtained mixture was treated at 50 ° C. under reduced pressure (50 mmHg) to remove THF and obtain resin fine particle dispersion 1. D50 of the obtained resin fine particles was 0.12 μm, and D90 was 0.16 μm.
(着色剤微粒子分散液の調製)
・C.I.ピグメントブルー 15:3 100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬社製:ネオゲンRK) 15部
・イオン交換水 885部
以上を混合し、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業社製)を用いて1時間分散して、着色剤を分散させてなる着色剤微粒子の水系分散体を調整した。着色剤微粒子のD50は0.19μmであり、D90は0.26μmであった。
(Preparation of colorant fine particle dispersion)
・ C. I. Pigment Blue 15: 3 100 parts ・ Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen RK) 15 parts ・ Ion-exchanged water 885 parts Was used for 1 hour to prepare an aqueous dispersion of colorant fine particles obtained by dispersing a colorant. D50 of the colorant fine particles was 0.19 μm, and D90 was 0.26 μm.
(トナーB−1の製造例)
・樹脂微粒子分散液1 600部
・着色剤微粒子分散液 60部
・1質量%硫酸マグネシウム水溶液 150部
・イオン交換水 515部
上記の各成分を、丸型ステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて5000rpmで10分間混合、分散させた後、加熱用オイルバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数に適宜調節しながら43℃まで加熱した。43℃で1時間保持して、凝集粒子を形成した。
その後、285部のイオン交換水に対し、クエン酸三ナトリウム15部を溶解させた水溶液を追加した後、撹拌を継続しながら90℃まで加熱し、3時間保持した。その後、室温まで冷却して後、ろ過して、ろ物をイオン交換水で十分に洗浄し、真空乾燥機を用いて乾燥させることにより、トナー粒子を得た。トナー粒子の重量平均粒径は6.0μmであった。
該トナー粒子100部に対し、疎水性シリカ微粉体(BET法で測定した窒素吸着による比表面積が140m2/g)1.0部とチタン酸ストロンチウム(体積平均粒径1.6μm)3.0部を外添混合し、目開き150μmのメッシュで篩い、トナーB−1を得た。トナーB−1のガラス転移温度Tgは52℃であり、測定温度範囲内において、吸熱ピークは観測されず、全ての9−フルオレノンが相溶していると判断された。
(Production example of toner B-1)
・ Resin fine particle dispersion 1 600 parts ・ Colorant fine particle dispersion 60 parts ・ 1 mass% magnesium sulfate aqueous solution 150 parts ・ Ion-exchanged water 515 parts Each of the above components was put into a round stainless steel flask and homogenizer (IKA). (Made by Ultra Turrax T50) at 5000 rpm for 10 minutes, and then dispersed using a stirring blade in an oil bath for heating. Until heated. Holding at 43 ° C. for 1 hour formed aggregated particles.
Thereafter, an aqueous solution in which 15 parts of trisodium citrate was dissolved was added to 285 parts of ion-exchanged water, and then heated to 90 ° C. while maintaining stirring, and maintained for 3 hours. Then, after cooling to room temperature, it filtered, and the filtrate was fully wash | cleaned with ion-exchange water, and the toner particle was obtained by making it dry using a vacuum dryer. The weight average particle diameter of the toner particles was 6.0 μm.
To 100 parts of the toner particles, 1.0 part of hydrophobic silica fine powder (specific surface area by nitrogen adsorption measured by BET method is 140 m 2 / g) and strontium titanate (volume average particle diameter 1.6 μm) 3.0 Parts were externally mixed and sieved with a mesh having an opening of 150 μm to obtain toner B-1. The glass transition temperature Tg of the toner B-1 was 52 ° C., and no endothermic peak was observed within the measurement temperature range, and it was determined that all 9-fluorenone was compatible.
(現像剤B−1の製造例)
トナーB−1と磁性キャリアを、キャリア1.0部に対して、トナーB−1が10.0部になるように、V型混合機(V−10型:株式会社徳寿製作所)を用いて、0.5s−1、回転時間5minの条件で混合して現像剤B−1を調製した。得られた現像剤B−1に対して評価を行った。
定着部材の汚染性、ハーフトーンムラ及び低温定着性の評価に関しては、実施例A−1と同様の方法で評価を行った。現像剤B−1は全てA判定であった。
(Example of production of developer B-1)
Using a V-type mixer (V-10 type: Tokuju Seisakusho Co., Ltd.) so that toner B-1 and magnetic carrier are 10.0 parts of toner B-1 with respect to 1.0 part of carrier. , 0.5 s −1 , and a rotation time of 5 minutes were mixed to prepare developer B-1. The obtained developer B-1 was evaluated.
Regarding the evaluation of the fouling property, halftone unevenness and low-temperature fixability of the fixing member, the evaluation was performed in the same manner as in Example A-1. Developer B-1 was all A grade.
<実施例C−1>
<トナーC−1の製造例>
温度60℃に加温したイオン交換水1300.0部に、リン酸三カルシウム9.0部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、撹拌速度15,000rpmにて撹拌し、水系媒体を調製した。また、下記の材料をプロペラ式攪拌装置にて撹拌速度100rpmで撹拌しながら、混合して混合液を調製した。
・スチレン 50.0部
・n−ブチルアクリレート 30.0部
・結着樹脂1 5.0部
次に上記混合液に、
・スチレン 20.0部
・C.I.ピグメントブルー15:3 7.0部
・3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 0.5部
・一般式〔1〕で表される化合物(9−フルオレノン、融点:84℃) 3.0部
を加え、その後、混合液を温度65℃に加温した後にTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)にて、撹拌速度10,000rpmにて攪拌し、溶解、分散し、重合性モノマー組成物を調整した。
<Example C-1>
<Production Example of Toner C-1>
To 1300.0 parts of ion-exchanged water heated to a temperature of 60 ° C., 9.0 parts of tricalcium phosphate is added, and the stirring speed is 15,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Special Machine Industries). Stir to prepare an aqueous medium. Further, the following materials were mixed with a propeller type stirring device at a stirring speed of 100 rpm to prepare a mixed solution.
-Styrene 50.0 parts-n-Butyl acrylate 30.0 parts-Binder resin 1 5.0 parts
-Styrene 20.0 parts-C.I. I. Pigment Blue 15: 3 7.0 parts · 3,5-di-tert-butylsalicylic acid aluminum compound 0.5 parts · Compound represented by the general formula [1] (9-fluorenone, melting point: 84 ° C.) 3.0 After that, the mixture was heated to a temperature of 65 ° C., and then stirred with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) at a stirring speed of 10,000 rpm to dissolve and disperse the polymerizable monomer composition. I adjusted things.
続いて、上記水系媒体中に上記重合性モノマー組成物を投入し、重合開始剤としてパーブチルPV(10時間半減期温度54.6℃(日本油脂製))6.0部を加え、温度70℃にてTK式ホモミキサーを用いて、撹拌速度12,000rpmで10分間攪拌し、造粒した。
プロペラ式攪拌装置に移して撹拌速度200rpmで攪拌しつつ、温度85℃で5時間、重合性モノマー組成物中の重合性単量体であるスチレン及びn−ブチルアクリレートを重合反応させ、トナー粒子を含むスラリーを製造した。重合反応終了後、該スラリーを冷却した。冷却されたスラリーに塩酸を加えpHを1.4にし、1時間撹拌することでリン
酸カルシウム塩を溶解させた。その後、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥したトナー粒子をコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級し、重量平均粒径(D4)6.8μmの負摩擦帯電性のトナー粒子を得た。
該トナー粒子100部に対し、疎水性シリカ微粉体(BET法で測定した窒素吸着による比表面積が140m2/g)1.0部とチタン酸ストロンチウム(体積平均粒径1.6μm)3.0部を外添混合し、目開き150μmのメッシュで篩い、トナーC−1を得た。トナーC−1のガラス転移温度Tgは54℃であり、測定温度範囲内において、吸熱ピークは観測されず、全ての9−フルオレノンが相溶していると判断された。
Subsequently, the polymerizable monomer composition was charged into the aqueous medium, and 6.0 parts of perbutyl PV (10-hour half-life temperature 54.6 ° C. (manufactured by NOF Corporation)) was added as a polymerization initiator, and the temperature was 70 ° C. The mixture was stirred for 10 minutes at a stirring speed of 12,000 rpm using a TK homomixer and granulated.
The mixture was transferred to a propeller-type stirring device and stirred at a stirring speed of 200 rpm, and the styrene and n-butyl acrylate, which are polymerizable monomers in the polymerizable monomer composition, were subjected to a polymerization reaction at a temperature of 85 ° C. for 5 hours. A slurry containing was produced. After completion of the polymerization reaction, the slurry was cooled. Hydrochloric acid was added to the cooled slurry to adjust the pH to 1.4, and the mixture was stirred for 1 hour to dissolve the calcium phosphate salt. Thereafter, the toner particles were washed with 10 times the amount of water of the slurry, filtered and dried, and classified using a multi-division classifier utilizing the Coanda effect, and a negative frictional charging property with a weight average particle diameter (D4) of 6.8 μm. Toner particles were obtained.
To 100 parts of the toner particles, 1.0 part of hydrophobic silica fine powder (specific surface area by nitrogen adsorption measured by BET method is 140 m 2 / g) and strontium titanate (volume average particle diameter 1.6 μm) 3.0 Parts were externally mixed and sieved with a mesh having an opening of 150 μm to obtain toner C-1. The glass transition temperature Tg of the toner C-1 was 54 ° C., and no endothermic peak was observed within the measurement temperature range, and it was determined that all 9-fluorenone was compatible.
(現像剤C−1の製造例)
トナーC−1と磁性キャリアを、キャリア1.0部に対して、トナーC−1が10.0部になるように、V型混合機(V−10型:株式会社徳寿製作所)を用いて、0.5s−1、回転時間5minの条件で混合して現像剤C−1を調製した。得られた現像剤C−1に対して定着部材の汚染性、ハーフトーンムラ及び低温定着性の評価を実施例A−1と同様の方法で行った。現像剤C−1は全てA判定であった。
(Example of production of developer C-1)
Using a V-type mixer (V-10 type: Tokuju Seisakusho Co., Ltd.) so that toner C-1 and magnetic carrier are 10.0 parts of toner C-1 with respect to 1.0 part of carrier. , 0.5 s −1 , and a rotation time of 5 minutes were mixed to prepare developer C-1. The obtained developer C-1 was evaluated for the fouling property, halftone unevenness and low temperature fixability of the fixing member in the same manner as in Example A-1. The developer C-1 was all judged as A.
<実施例D−1>
(トナーD−1の製造例)
(水系媒体の調製)
イオン交換水330部に、Na3PO4:5.0部、10%塩酸2.0部を添加し、ハイシェアミキサー(IKA製)を用いて、3,000r/minにて撹拌しながら、60℃に加温した。これにイオン交換水:20部にCaCl2:3.0部を溶解させた水溶液を添加し、30分後、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5質量%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業社製)15部、酢酸エチル30部を加え、液温を30℃まで冷却し、水系媒体を調製した。
<Example D-1>
(Production example of toner D-1)
(Preparation of aqueous medium)
To 330 parts of ion-exchanged water, 5.0 parts of Na 3 PO 4 : 2.0 parts of 10% hydrochloric acid was added and stirred using a high shear mixer (manufactured by IKA) at 3,000 r / min. Warmed to 60 ° C. To this, an aqueous solution in which 3.0 parts of CaCl 2 was dissolved in 20 parts of ion-exchanged water was added, and after 30 minutes, a 48.5% by mass aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7, Sanyo Chemical Industries) 15 parts and 30 parts of ethyl acetate were added, and the liquid temperature was cooled to 30 ° C. to prepare an aqueous medium.
(マスターバッチの作製)
・C.I.ピグメントブルー15:3 40部
・結着樹脂1 60部
を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕して、マスターバッチを得た。
(Production of master batch)
・ C. I. Pigment Blue 15: 3 40 parts and binder resin 1 60 parts were kneaded at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain a master batch.
(中間体ポリエステル及びプレポリマーの合成)
・ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物 682部
(平均付加モル数:2.2モル)
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド 81部
(平均付加モル数:2.2モル)
・テレフタル酸 283部
・無水トリメリット酸 22部
・ジブチル錫オキサイド 2部
を反応容器内に投入し、常圧下、230℃で8時間反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応して中間体ポリエステルを合成した。
次いで、
・中間体ポリエステル 410部
・イソホロンジイソシアネート 89部
・酢酸エチル 500部
を入れ100℃で5時間反応し、プレポリマーを合成した。
(Synthesis of intermediate polyester and prepolymer)
-Bisphenol A ethylene oxide adduct 682 parts (average number of moles added: 2.2 moles)
-Bisphenol A propylene oxide 81 parts (average addition mole number: 2.2 mol)
-283 parts of terephthalic acid-22 parts of trimellitic anhydride-2 parts of dibutyltin oxide were put in a reaction vessel and reacted at 230 ° C for 8 hours under normal pressure. Next, an intermediate polyester was synthesized by reacting at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours.
Then
-410 parts of intermediate polyester-89 parts of isophorone diisocyanate-500 parts of ethyl acetate were reacted at 100 ° C for 5 hours to synthesize a prepolymer.
(ケチミンの合成)
反応容器内に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、5
0℃で5時間反応を行い、ケチミン化合物を合成した。
(トナー粒子組成物の作製)
攪拌棒、及び温度計をセットした容器内に、マスターバッチ150部、結着樹脂1:700部、一般式〔1〕で表される化合物(9−フルオレノン、融点:84℃) 23部、
酢酸エチル850部を投入し、TKホモミキサー(特殊機化社製)で回転数9,000rpmで10分間混合した。
その後、容器を冷却しながらTKホモミキサーの回転数を1,000rpmとし、液温が30℃となるまで攪拌した。液温が30℃となった後、更にプレポリマー:194部、及びケチミン化合物:6部を加え回転数5,000rpmで30秒攪拌しトナー粒子組成物を得た。
(Synthesis of ketimine)
In a reaction vessel, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone are charged.
Reaction was performed at 0 ° C. for 5 hours to synthesize a ketimine compound.
(Preparation of toner particle composition)
In a container in which a stir bar and a thermometer are set, 150 parts of a master batch, 1: 700 parts of a binder resin, 23 parts of a compound represented by the general formula [1] (9-fluorenone, melting point: 84 ° C.),
850 parts of ethyl acetate was added and mixed with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd.) at a rotation speed of 9,000 rpm for 10 minutes.
Thereafter, while cooling the container, the number of revolutions of the TK homomixer was set to 1,000 rpm, and the mixture was stirred until the liquid temperature became 30 ° C. After the liquid temperature reached 30 ° C., 194 parts of a prepolymer and 6 parts of a ketimine compound were further added and stirred at a rotational speed of 5,000 rpm for 30 seconds to obtain a toner particle composition.
(造粒)
造粒スラリー総量が、600kgになるように、下記の比率で材料の使用量を調整した。水系媒体:140部を入れた容器内にトナー粒子組成物を60部投入し、ハイシェアミキサー(IKA製)を用いて、3,000r/minで10分間混合しトナー粒子組成物の分散体を得た。
(溶剤除去・熟成)
造粒工程終了後、トナー粒子組成物の分散体を30℃に維持している容器に移して50r/minで攪拌を開始し、10時間溶剤除去を行った。続いて、ジャケット内温度を80℃に設定し、容器内温度55℃まで昇温させ、更に55℃で5時間熟成を行い、トナー粒子を得た。
得られたトナー粒子を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級し、重量平均粒径(D4)6.8μmの負摩擦帯電性のトナー粒子を得た。
該トナー粒子100部に対し、疎水性シリカ微粉体(BET法で測定した窒素吸着による比表面積が140m2/g)1.0部とチタン酸ストロンチウム(体積平均粒径1.6μm)3.0部を外添混合し、目開き150μmのメッシュで篩い、トナーD−1を得た。トナーD−1のガラス転移温度Tgは52℃であり、測定温度範囲内において、吸熱ピークは観測されず、全ての9−フルオレノンが相溶していると判断された。
(Granulation)
The amount of the material used was adjusted at the following ratio so that the total amount of the granulated slurry was 600 kg. Aqueous medium: 60 parts of the toner particle composition is placed in a container containing 140 parts, and mixed for 10 minutes at 3,000 r / min using a high shear mixer (manufactured by IKA) to obtain a dispersion of the toner particle composition. Obtained.
(Solvent removal / aging)
After completion of the granulation step, the dispersion of the toner particle composition was transferred to a container maintained at 30 ° C., and stirring was started at 50 r / min, and the solvent was removed for 10 hours. Subsequently, the temperature in the jacket was set to 80 ° C., the temperature in the container was raised to 55 ° C., and aging was further performed at 55 ° C. for 5 hours to obtain toner particles.
The obtained toner particles were classified using a multi-division classifier utilizing the Coanda effect to obtain negative triboelectrically chargeable toner particles having a weight average particle diameter (D4) of 6.8 μm.
To 100 parts of the toner particles, 1.0 part of hydrophobic silica fine powder (specific surface area by nitrogen adsorption measured by BET method is 140 m 2 / g) and strontium titanate (volume average particle diameter 1.6 μm) 3.0 Parts were externally mixed and sieved with a mesh having an opening of 150 μm to obtain toner D-1. The glass transition temperature Tg of the toner D-1 was 52 ° C., and no endothermic peak was observed within the measurement temperature range, and it was determined that all 9-fluorenone was compatible.
(現像剤D−1の製造例)
トナーD−1と磁性キャリアを、キャリア1.0部に対して、トナーD−1が10.0部になるように、V型混合機(V−10型:株式会社徳寿製作所)を用いて、0.5s−1、回転時間5minの条件で混合して現像剤D−1を調製した。得られた現像剤D−1に対して定着部材の汚染性、ハーフトーンムラ及び低温定着性の評価を実施例A−1と同様の方法で行った。現像剤D−1は全てA判定であった。
(Example of production of developer D-1)
Using a V-type mixer (V-10 type: Tokuju Seisakusho Co., Ltd.) so that toner D-1 and magnetic carrier are 10.0 parts of toner D-1 with respect to 1.0 part of carrier. , 0.5 s −1 , and a rotation time of 5 min, to prepare developer D-1. Evaluation of the fouling property, halftone unevenness and low-temperature fixability of the fixing member was performed on the obtained developer D-1 in the same manner as in Example A-1. The developer D-1 was all judged as A.
Claims (4)
(式中、R1〜R8は、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ヒドロキシ基、アセチル基、アルデヒド基、炭素数1以上6以下の炭化水素基、及びアミノ基から選択される基を表し、Xは酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、及び−CR9R10−から選択される基を表し、R9及びR10は、それぞれ独立して水素原子、臭素原子、炭素数1以上3以下のヒドロキシアルキル基、水酸基、フェニル基、及び炭素数1以上6以下の炭化水素基から選択される基を表す。) A toner comprising a binder resin, a colorant, and a compound represented by the following general formula [1].
Wherein R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a hydroxy group, an acetyl group, an aldehyde group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and an amino group. X represents a group selected from an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, and —CR 9 R 10 —, and R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a bromine atom. Represents a group selected from a hydroxyalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxyl group, a phenyl group, and a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.)
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