JP2018101006A - Liquid developer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる液体現像剤に関する。 The present invention relates to a liquid developer used for developing a latent image formed in, for example, electrophotography, electrostatic recording method, electrostatic printing method and the like.
電子写真用現像剤には、着色剤及び結着樹脂を含む材料からなるトナー成分を乾式状態で用いる乾式現像剤と、トナー成分が絶縁性液体中に分散した液体現像剤がある。 Electrophotographic developers include a dry developer that uses a toner component made of a material containing a colorant and a binder resin in a dry state, and a liquid developer in which the toner component is dispersed in an insulating liquid.
液体現像剤では、トナー粒子が絶縁性液体中に油中分散しているので、乾式現像剤と比べ小粒径化が可能である。従って、オフセット印刷を凌駕する高画質の印刷物を得ることができるので、商業印刷用途に適している。また、近年、高速化への要求が高まっていることから、液体現像剤の低粘度化が求められている。つまり、トナー粒子が小粒径、低粘度で安定に分散した液体現像剤が求められている。 In the liquid developer, since the toner particles are dispersed in the insulating liquid in oil, the particle size can be reduced as compared with the dry developer. Therefore, a high-quality printed matter that surpasses offset printing can be obtained, which is suitable for commercial printing applications. In recent years, the demand for speeding up has increased, and therefore, there is a demand for lowering the viscosity of the liquid developer. That is, there is a need for a liquid developer in which toner particles are stably dispersed with a small particle size and low viscosity.
特許文献1には、定着性、耐オフセット性、発色性に優れ、優れた保存安定性を兼ね備えることで、長期にわたって安定した出力画像を得ることができる液体現像剤を提供することを目的として、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体と炭素数4〜24のアルキル基を含有するエチレン性不飽和単量体とを重合してなる高分子分散剤や、融点が25℃以上でキャリア液に不溶な可塑剤を含む液体現像剤が開示されている。 In Patent Document 1, for the purpose of providing a liquid developer that is excellent in fixing property, offset resistance, color developability, and has excellent storage stability, a stable output image can be obtained over a long period of time. A polymer dispersant obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer having an amino group and an ethylenically unsaturated monomer having an alkyl group having 4 to 24 carbon atoms, or a carrier liquid having a melting point of 25 ° C. or higher A liquid developer containing a plasticizer that is insoluble in water is disclosed.
特許文献2には、扁平形状のトナー粒子を含む液体現像剤が簡便に製造される液体現像剤の製造方法を提供することを目的として、ポリエステルを含む結着樹脂及び固体可塑剤を含有する粗製粒子を準備する粗製粒子準備工程と、粗製粒子と絶縁性のキャリア液とを混合し、粗製粒子のガラス転移温度Tg℃に対し、(Tg−5)℃以上Tg℃以下の平均温度に制御しながら粗製粒子を摩砕力によって粉砕して扁平形状のトナー粒子を得る粉砕工程とを有する液体現像剤の製造方法が開示されている。 Patent Document 2 discloses a crude developer containing a binder resin containing polyester and a solid plasticizer for the purpose of providing a method for producing a liquid developer in which a liquid developer containing flat toner particles is easily produced. The coarse particle preparation step for preparing particles, the coarse particles and the insulating carrier liquid are mixed, and the glass transition temperature Tg ° C. of the coarse particles is controlled to an average temperature of (Tg−5) ° C. to Tg ° C. However, there is disclosed a method for producing a liquid developer having a pulverizing step of pulverizing coarse particles with a grinding force to obtain flat toner particles.
近年、高速化への要求が高まっていることから、少ない熱量で溶融定着可能なトナー、すなわち低温定着性に優れるトナーが求められている。さらに、従来速度でもホットオフセットを起こすことなく定着する必要があるため、幅広い温度で定着可能なトナーが求められている。 In recent years, demands for higher speeds have increased, and therefore toners capable of being melt-fixed with a small amount of heat, that is, toners having excellent low-temperature fixability, have been demanded. Furthermore, since it is necessary to fix without causing hot offset even at a conventional speed, a toner that can be fixed at a wide range of temperatures is demanded.
しかしながら、トナーの溶融性を高めて低温定着性を改良した場合、ホットオフセットを起こしやすく、幅広い温度で定着可能なトナーを得ることは困難である。 However, when the low-temperature fixability is improved by increasing the meltability of the toner, hot offset is likely to occur, and it is difficult to obtain a toner that can be fixed at a wide range of temperatures.
本発明は、小粒径、低粘度かつ幅広い温度で定着可能な液体現像剤に関する。 The present invention relates to a liquid developer that has a small particle size, low viscosity, and can be fixed at a wide range of temperatures.
本発明は、結着樹脂、着色剤、及び固体可塑剤を含有するトナー粒子と絶縁性液体とを含有する液体現像剤であって、前記結着樹脂が、ポリエステル樹脂とスチレン系樹脂とが、該ポリエステル樹脂の原料モノマーと該スチレン系樹脂の原料モノマーのいずれとも反応し得る両反応性モノマーを介して化学的に結合した複合樹脂を含有する、液体現像剤に関する。 The present invention is a liquid developer containing toner particles containing a binder resin, a colorant, and a solid plasticizer and an insulating liquid, wherein the binder resin comprises a polyester resin and a styrenic resin. The present invention relates to a liquid developer containing a composite resin chemically bonded via both reactive monomers capable of reacting with both the raw material monomer of the polyester resin and the raw material monomer of the styrenic resin.
本発明の液体現像剤は、小粒径、低粘度かつ幅広い温度で定着が可能であるという優れた効果を奏する。 The liquid developer of the present invention has an excellent effect that it can be fixed at a small particle size, low viscosity, and a wide range of temperatures.
本発明の液体現像剤は、結着樹脂、着色剤、及び固体可塑剤を含有するトナー粒子と絶縁性液体とを含有する液体現像剤であり、結着樹脂が、ポリエステル樹脂とスチレン系樹脂とが、該ポリエステル樹脂の原料モノマーと該スチレン系樹脂の原料モノマーのいずれとも反応し得る両反応性モノマーを介して化学的に結合した複合樹脂を含有するという点に1つの特徴を有しており、小粒径、低粘度かつ幅広い温度で定着可能である。 The liquid developer of the present invention is a liquid developer containing toner particles containing a binder resin, a colorant, and a solid plasticizer and an insulating liquid, and the binder resin comprises a polyester resin and a styrene resin. However, it has one characteristic in that it contains a composite resin chemically bonded via both reactive monomers capable of reacting with both the raw material monomer of the polyester resin and the raw material monomer of the styrenic resin. , Small particle size, low viscosity and fixable at wide temperature range.
このような効果を奏する理由は定かではないが、以下のように考えられる。
可塑剤は極性部位を有しているため、ポリエステル樹脂とスチレン系樹脂との複合樹脂中に添加した場合、高極性のポリエステル部位と親和性が高く、ポリエステル部位に選択的に作用して可塑化が起こる。この可塑化されたポリエステル部位が低温定着性に寄与すると考えられる。一方で、可塑剤はスチレン系樹脂には作用せず、スチレン部位は高い弾性を維持した状態であり、これがホットオフセットの抑制に寄与し、高温でも定着性を維持することができる。従って、幅広い温度で定着可能になると考えられる。
また、複合樹脂中のポリエステル樹脂はスチレン系樹脂に比べ分子間力が強く、湿式粉砕しにくいが、可塑剤がポリエステル樹脂に選択的に作用し分子間力を弱めるとともに固体の可塑剤が界面となって粉砕が促進されるため、湿式粉砕性が向上し、小粒径化及び低粘度化が促進されると考えられる。
また、ポリエステル樹脂とスチレン系樹脂を化学的に結合し複合化した樹脂を含有することで、極性の異なる2つの樹脂が偏在することを抑制し、均一に分散した樹脂が得られる。それにより、トナーの作製時にも均一な粒子が得られ、良好な湿式粉砕性や定着性が得られると考えられる。
The reason for such an effect is not clear, but is considered as follows.
Since the plasticizer has a polar part, when added to a composite resin of polyester resin and styrene resin, it has high affinity with the highly polar polyester part and selectively acts on the polyester part to plasticize it. Happens. This plasticized polyester portion is considered to contribute to low-temperature fixability. On the other hand, the plasticizer does not act on the styrene-based resin, and the styrene portion maintains a high elasticity, which contributes to the suppression of hot offset and can maintain the fixing property even at a high temperature. Therefore, it is considered that fixing can be performed at a wide range of temperatures.
In addition, the polyester resin in the composite resin has stronger intermolecular force than styrene resin and is difficult to wet pulverize, but the plasticizer acts selectively on the polyester resin to weaken the intermolecular force and the solid plasticizer is at the interface. Since pulverization is accelerated, wet pulverization is improved, and it is considered that reduction in the particle size and reduction in viscosity are promoted.
Moreover, by containing the resin which chemically combined and combined the polyester resin and the styrene resin, it is possible to suppress the uneven distribution of two resins having different polarities, and to obtain a uniformly dispersed resin. As a result, uniform particles can be obtained even during the production of the toner, and good wet grindability and fixability can be obtained.
結着樹脂は、ポリエステル樹脂とスチレン系樹脂とが、該ポリエステル樹脂の原料モノマーと該スチレン系樹脂の原料モノマーのいずれとも反応し得る両反応性モノマーを介して化学的に結合した複合樹脂を含有する。 The binder resin contains a composite resin in which a polyester resin and a styrenic resin are chemically bonded via both reactive monomers capable of reacting with both the raw material monomer of the polyester resin and the raw material monomer of the styrenic resin. To do.
ポリエステル樹脂は、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と2価以上のカルボン酸系化合物を含むカルボン酸成分との重縮合物が好ましい。 The polyester resin is preferably a polycondensate of an alcohol component containing a divalent or higher alcohol and a carboxylic acid component containing a divalent or higher carboxylic acid compound.
2価のアルコールとしては、例えば、炭素数2以上20以下、好ましくは炭素数2以上15以下の脂肪族ジオールや、式(I): Examples of the divalent alcohol include aliphatic diols having 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 15 carbon atoms, and the formula (I):
(式中、RO及びORはオキシアルキレン基であり、Rはエチレン及び/又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上であり、そして、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、さらに好ましくは4以下である)
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。炭素数2以上20以下のジオールとして、具体的には、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。
(In the formula, RO and OR are oxyalkylene groups, R is an ethylene and / or propylene group, x and y are the average number of moles of alkylene oxide added, each being a positive number, The sum value is 1 or more, preferably 1.5 or more, and 16 or less, preferably 8 or less, more preferably 6 or less, and further preferably 4 or less)
An alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by: Specific examples of the diol having 2 to 20 carbon atoms include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, bisphenol A, hydrogen Additive bisphenol A etc. are mentioned.
アルコール成分としては、トナーの粉砕性を向上させ小粒径の液体現像剤を得る観点、トナーの低温定着性を向上させる観点、及びトナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物が好ましい。式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、アルコール成分中、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上、さらに好ましくは100モル%である。 As the alcohol component, the viewpoint of improving the pulverization property of the toner to obtain a liquid developer having a small particle diameter, the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the toner, and the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability. Therefore, an alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the formula (I) is preferable. The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the formula (I) is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, further preferably 90 mol% or more, more preferably in the alcohol component. It is 95 mol% or more, more preferably 100 mol%.
3価以上のアルコールとしては、炭素数3以上20以下、好ましくは炭素数3以上10以下の3価以上のアルコールが挙げられる。具体的には、ソルビトール、1,4-ソルビタン、ペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパン等が挙げられる。 Examples of the trivalent or higher alcohol include trivalent or higher alcohol having 3 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms. Specific examples include sorbitol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, glycerol, trimethylolpropane, and the like.
一方、カルボン酸成分において、2価のカルボン酸系化合物としては、耐久性の観点から、芳香族ジカルボン酸系化合物が好ましい。また、低温定着性の観点からは、脂肪族ジカルボン酸系化合物が好ましい。 On the other hand, in the carboxylic acid component, the divalent carboxylic acid compound is preferably an aromatic dicarboxylic acid compound from the viewpoint of durability. From the viewpoint of low-temperature fixability, an aliphatic dicarboxylic acid compound is preferable.
芳香族ジカルボン酸系化合物としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸;それらの酸の無水物及びそれらの酸のアルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられ、これらの中では、テレフタル酸又はイソフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。なお、本発明において、カルボン酸系化合物には、遊離酸だけでなく、反応中に分解して酸を生成する無水物、及び炭素数1以上3以下のアルキルエステルも含まれる。 Examples of aromatic dicarboxylic acid compounds include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid; anhydrides of these acids and alkyl (carbon number 1 to 3) esters of these acids. Among these, terephthalic acid Or isophthalic acid is preferable and terephthalic acid is more preferable. In the present invention, the carboxylic acid compound includes not only a free acid but also an anhydride that decomposes during the reaction to produce an acid, and an alkyl ester having 1 to 3 carbon atoms.
芳香族ジカルボン酸系化合物の含有量は、カルボン酸成分中、耐久性の観点から、好ましくは30モル%以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは80モル%以下、より好ましくは75モル%以下である。 The content of the aromatic dicarboxylic acid compound is preferably 30 mol% or more from the viewpoint of durability in the carboxylic acid component, and preferably 80 mol% or less, more preferably from the viewpoint of low-temperature fixability. 75 mol% or less.
脂肪族ジカルボン酸系化合物における鎖状炭化水素基は直鎖であっても分岐鎖であってもよく、脂肪族ジカルボン酸系化合物の炭素数は、好ましくは4以上であり、そして、入手性の観点から、好ましくは14以下、より好ましくは12以下である。ただし、アルキルエステル部のアルキル基の炭素数は、脂肪族ジカルボン酸系化合物の炭素数には含めない。 The chain hydrocarbon group in the aliphatic dicarboxylic acid-based compound may be linear or branched, and the aliphatic dicarboxylic acid-based compound preferably has 4 or more carbon atoms, and is readily available. From the viewpoint, it is preferably 14 or less, more preferably 12 or less. However, the carbon number of the alkyl group in the alkyl ester portion is not included in the carbon number of the aliphatic dicarboxylic acid compound.
脂肪族ジカルボン酸系化合物としては、コハク酸(炭素数:4)、フマル酸(炭素数:4)、グルタル酸(炭素数:5)、アジピン酸(炭素数:6)、スベリン酸(炭素数:8)、アゼライン酸(炭素数:9)、セバシン酸(炭素数:10)、ドデカン2酸(炭素数:12)、テトラデカン2酸(炭素数:14)、側鎖にアルキル基又はアルケニル基を有するコハク酸、これらの酸の無水物、それらの炭素数1〜3のアルキルエステル等が挙げられる。 Aliphatic dicarboxylic acid compounds include succinic acid (carbon number: 4), fumaric acid (carbon number: 4), glutaric acid (carbon number: 5), adipic acid (carbon number: 6), suberic acid (carbon number) : 8), azelaic acid (carbon number: 9), sebacic acid (carbon number: 10), dodecanedioic acid (carbon number: 12), tetradecanedioic acid (carbon number: 14), alkyl group or alkenyl group in the side chain Succinic acid having these, anhydrides of these acids, alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms thereof, and the like.
脂肪族ジカルボン酸系化合物の含有量は、カルボン酸成分中、低温定着性の観点から、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上であり、そして、保存性の観点から、好ましくは50モル%以下である。 The content of the aliphatic dicarboxylic acid compound is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more in the carboxylic acid component, from the viewpoint of low-temperature fixability, and preferably from the viewpoint of storage stability. 50 mol% or less.
また、カルボン酸成分は、保存性及び耐久性の観点から、3価以上の芳香族カルボン酸系化合物を含有していることが好ましい。 The carboxylic acid component preferably contains a trivalent or higher aromatic carboxylic acid compound from the viewpoints of storage stability and durability.
3価以上の芳香族カルボン酸系化合物としては、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸及びこれらの酸無水物、低級アルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられ、これらの中では、トリメリット酸系化合物が好ましい。 Trivalent or higher aromatic carboxylic acid compounds include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, pyromellitic acid and their acid anhydrides, and lower alkyls. (C1-C3) ester etc. are mentioned, In these, a trimellitic acid type compound is preferable.
3価以上の芳香族カルボン酸系化合物の含有量は、アルコール成分100モルに対して、軟化点を向上させる観点から、好ましくは3モル以上、より好ましくは5モル以上、さらに好ましくは7モル以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは25モル以下である。 The content of the trivalent or higher valent aromatic carboxylic acid compound is preferably 3 mol or more, more preferably 5 mol or more, and even more preferably 7 mol or more, from the viewpoint of improving the softening point with respect to 100 mol of the alcohol component. From the viewpoint of low-temperature fixability, it is preferably 25 mol or less.
なお、アルコール成分には1価のアルコールが、カルボン酸成分には1価のカルボン酸系化合物が、ポリエステル樹脂の分子量及び軟化点を調整する観点から、適宜含有されていてもよい。 A monovalent alcohol may be contained in the alcohol component, and a monovalent carboxylic acid compound in the carboxylic acid component may be appropriately contained from the viewpoint of adjusting the molecular weight and softening point of the polyester resin.
ポリエステル樹脂におけるカルボン酸成分とアルコール成分との当量比(COOH基/OH基)は、ポリエステル樹脂の軟化点を調整する観点から、好ましくは0.6以上、より好ましくは0.70以上、より好ましくは0.75以上であり、そして、好ましくは1.10以下、より好ましくは1.05以下、より好ましくは1.00以下である。 From the viewpoint of adjusting the softening point of the polyester resin, the equivalent ratio (COOH group / OH group) of the carboxylic acid component and the alcohol component in the polyester resin is preferably 0.6 or more, more preferably 0.70 or more, more preferably 0.75 or more. Yes, and preferably 1.10 or less, more preferably 1.05 or less, more preferably 1.00 or less.
ポリエステル樹脂は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中、好ましくはエステル化触媒の存在下、さらに必要に応じて、エステル化助触媒、重合禁止剤等の存在下、130℃以上250℃以下、好ましくは170℃以上240℃以下の温度で重縮合させて製造することができる。 The polyester resin is, for example, an alcohol component and a carboxylic acid component in an inert gas atmosphere, preferably in the presence of an esterification catalyst, and further in the presence of an esterification promoter, a polymerization inhibitor, etc. It can be produced by polycondensation at a temperature of 250 ° C. or lower, preferably 170 ° C. or higher and 240 ° C. or lower.
エステル化触媒としては、酸化ジブチル錫、2-エチルヘキサン酸錫(II)等の錫化合物、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のチタン化合物等が挙げられ、錫化合物が好ましい。エステル化触媒の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上であり、そして、好ましくは1.5質量部以下、より好ましくは1.0質量部以下である。エステル化助触媒としては、没食子酸等が挙げられる。エステル化助触媒の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上であり、そして、好ましくは0.5質量部以下、より好ましくは0.1質量部以下である。重合禁止剤としては、t-ブチルカテコール等が挙げられる。重合禁止剤の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上であり、そして、好ましくは0.5質量部以下、より好ましくは0.1質量部以下である。 Examples of the esterification catalyst include tin compounds such as dibutyltin oxide and tin (II) 2-ethylhexanoate, and titanium compounds such as titanium diisopropylate bistriethanolamate, and tin compounds are preferred. The amount of the esterification catalyst used is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and preferably 1.5 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component. Preferably it is 1.0 mass part or less. Examples of the esterification promoter include gallic acid. The amount of esterification promoter used is preferably 0.001 parts by mass or more, more preferably 0.01 parts by mass or more, and preferably 0.5 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component. More preferably, it is 0.1 parts by mass or less. Examples of the polymerization inhibitor include t-butylcatechol. The amount of the polymerization inhibitor used is preferably 0.001 parts by mass or more, more preferably 0.01 parts by mass or more, and preferably 0.5 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component. Preferably it is 0.1 mass part or less.
スチレン系樹脂は、少なくとも、スチレン、又はα−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体(以下、スチレンとスチレン誘導体をまとめて「スチレン化合物」という)を含む原料モノマーの付加重合体である。 The styrenic resin is an addition polymer of a raw material monomer containing at least styrene or a styrene derivative such as α-methylstyrene or vinyltoluene (hereinafter, styrene and styrene derivatives are collectively referred to as “styrene compound”).
スチレン化合物、好ましくはスチレンの含有量は、スチレン樹脂の原料モノマー中、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上であり、そして、トナーの低温定着性を向上させる観点及び湿式粉砕性を向上させる観点から、好ましくは95質量%以下、より好ましくは93質量%以下、さらに好ましくは90質量%以下である。 The content of the styrene compound, preferably styrene, is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more from the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles in the styrene resin raw material monomer and improving the storage stability. More preferably, it is 80% by mass or more, and from the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the toner and from the viewpoint of improving wet grindability, it is preferably 95% by mass or less, more preferably 93% by mass or less, and still more preferably. 90% by mass or less.
また、スチレン系樹脂は、原料モノマーとしてアルキル基の炭素数が7以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含んでも良い。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸(イソ)オクチル、(メタ)アクリル酸(イソ)デシル、(メタ)アクリル酸(イソ)ステアリル等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いることが好ましい。なお、本明細書において、「(イソ)」は、この基が存在している場合とそうでない場合の双方を含むことを意味し、これらの基が存在していない場合には、ノルマルであることを示す。また、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸、メタクリル酸、又はその両者を示す。 The styrenic resin may contain (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 7 or more carbon atoms as a raw material monomer. Examples of (meth) acrylic acid alkyl esters include 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) decyl (meth) acrylate, (iso) stearyl (meth) acrylate, and the like. Can be mentioned. It is preferable to use one or more of these. In the present specification, “(iso)” means to include both when this group is present and when it is not present, and is normal when these groups are not present. It shows that. “(Meth) acrylic acid” refers to acrylic acid, methacrylic acid, or both.
スチレン系樹脂の原料モノマーとしての(メタ)アクリル酸アルキルエステルにおけるアルキル基の炭素数は、トナーの低温定着性を向上させる観点から、好ましくは7以上、より好ましくは8以上であり、そして、好ましくは12以下、より好ましくは10以下である。なお、該アルキルエステルの炭素数は、エステルを構成するアルコール成分由来の炭素数をいう。 The carbon number of the alkyl group in the (meth) acrylic acid alkyl ester as a raw material monomer for the styrene resin is preferably 7 or more, more preferably 8 or more, and preferably from the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the toner. Is 12 or less, more preferably 10 or less. In addition, carbon number of this alkyl ester means carbon number derived from the alcohol component which comprises ester.
スチレン系樹脂の原料モノマーには、スチレン化合物及び(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外の原料モノマー、例えば、エチレン、プロピレン等のエチレン性不飽和モノオレフィン類;ブタジエン等のジオレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸エステル;ビニルメチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のビニリデンハロゲン化物;N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類等が含まれていてもよい。 Examples of the raw material monomer for the styrene resin include raw material monomers other than styrene compounds and (meth) acrylic acid alkyl esters, for example, ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene and propylene; diolefins such as butadiene; vinyl chloride and the like Halovinyls; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; ethylenic monocarboxylic acid esters such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether; vinylidene halides such as vinylidene chloride; N- N-vinyl compounds such as vinylpyrrolidone may be included.
スチレン系樹脂の原料モノマーの付加重合反応は、例えば、ジクミルパーオキサイド等の重合開始剤、重合禁止剤、架橋剤等の存在下、有機溶媒存在下又は無溶媒下で、常法により行うことができるが、温度条件としては、好ましくは110℃以上、より好ましくは140℃以上であり、そして、好ましくは200℃以下、より好ましくは170℃以下である。 The addition polymerization reaction of the raw material monomer of the styrenic resin is carried out by a conventional method, for example, in the presence of a polymerization initiator such as dicumyl peroxide, a polymerization inhibitor, a crosslinking agent, etc., in the presence or absence of an organic solvent. However, the temperature condition is preferably 110 ° C. or higher, more preferably 140 ° C. or higher, and preferably 200 ° C. or lower, more preferably 170 ° C. or lower.
付加重合反応の際に有機溶媒を使用する場合、キシレン、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン等を用いることができる。有機溶媒の使用量は、スチレン系樹脂の原料モノマー100質量部に対して、10質量部以上50質量部以下が好ましい。 When an organic solvent is used in the addition polymerization reaction, xylene, toluene, methyl ethyl ketone, acetone or the like can be used. The amount of the organic solvent used is preferably 10 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the raw material monomer of the styrene resin.
両反応性モノマーは、分子内に、水酸基、カルボキシ基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基、好ましくは水酸基及び/又はカルボキシ基、より好ましくはカルボキシ基と、エチレン性不飽和結合とを有する化合物が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸及び無水マレイン酸からなる群より選ばれた少なくとも1種がより好ましく、重縮合反応及び付加重合反応の反応性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸及びフマル酸からなる群より選ばれた少なくとも1種がさらに好ましい。但し、重合禁止剤と共に用いた場合は、フマル酸等のエチレン性不飽和結合を有する多価カルボン酸系化合物は、ポリエステル樹脂の原料モノマーとして機能する。この場合、フマル酸等は両反応性モノマーではなく、ポリエステル樹脂の原料モノマーである。 Both reactive monomers have at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxy group, an epoxy group, a primary amino group and a secondary amino group in the molecule, preferably a hydroxyl group and / or a carboxy group. Group, more preferably a compound having a carboxy group and an ethylenically unsaturated bond, more preferably at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid and maleic anhydride, From the viewpoint of the reactivity of the polycondensation reaction and the addition polymerization reaction, at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and fumaric acid is more preferable. However, when used with a polymerization inhibitor, a polyvalent carboxylic acid compound having an ethylenically unsaturated bond such as fumaric acid functions as a raw material monomer for the polyester resin. In this case, fumaric acid or the like is not a bireactive monomer but a raw material monomer for a polyester resin.
また、両反応性モノマーは、アルキル基の炭素数が6以下であるアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルから選ばれた1種又は2種以上の(メタ)アクリル酸エステルであってもよい。 The both reactive monomers may be one or more (meth) acrylic acid esters selected from acrylic acid esters and methacrylic acid esters having an alkyl group with 6 or less carbon atoms.
(メタ)アクリル酸エステルは、エステル交換に対する反応性の観点から、(メタ)アクリル酸アルキルエステルであることが好ましく、アルキル基の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、そして、好ましくは6以下、より好ましくは4以下である。アルキル基は、水酸基等の置換基を有していてもよい。 The (meth) acrylic acid ester is preferably a (meth) acrylic acid alkyl ester from the viewpoint of reactivity to transesterification, and the carbon number of the alkyl group is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, And it is preferably 6 or less, more preferably 4 or less. The alkyl group may have a substituent such as a hydroxyl group.
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸(イソ)プロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸(イソ又はターシャリー)ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル等が挙げられる。なお、本明細書において、「(イソ又はターシャリー)」は、これらの基が存在している場合とそうでない場合の双方を含むことを意味し、これらの基が存在していない場合には、ノルマルであることを示す。 Specific examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, ( Examples include meth) acrylic acid (iso or tertiary) butyl, hexyl (meth) acrylate, and the like. In the present specification, “(iso or tertiary)” includes both the case where these groups are present and the case where these groups are not present, and in the case where these groups are not present , Indicates normal.
本発明において、アクリル酸エステルは、好ましくはアルキル基の炭素数が2以上6以下であるアクリル酸アルキルエステル、より好ましくはアクリル酸ブチルであり、メタクリル酸エステルは、好ましくはアルキル基の炭素数が2以上6以下であるメタクリル酸アルキルエステル、より好ましくはメタクリル酸ブチルである。 In the present invention, the acrylate ester is preferably an alkyl acrylate ester having 2 to 6 carbon atoms in the alkyl group, more preferably butyl acrylate, and the methacrylic acid ester preferably has a carbon number in the alkyl group. The alkyl ester is 2 or more and 6 or less, more preferably butyl methacrylate.
両反応性モノマーの使用量は、低温定着性の観点から、ポリエステル樹脂のアルコール成分の合計100モルに対して、好ましくは1モル以上、より好ましくは2モル以上であり、そして、スチレン系樹脂とポリエステル樹脂との分散性を高め、トナーの耐久性を向上させる観点から、好ましくは30モル以下、より好ましくは20モル以下、さらに好ましくは10モル以下である。
また、両反応性モノマーの使用量は、低温定着性の観点から、スチレン系樹脂の原料モノマーの合計100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上であり、そして、スチレン系樹脂とポリエステル樹脂との分散性を高め、トナーの耐久性を向上させる観点から、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下である。ここで、スチレン系樹脂の原料モノマーの合計に重合開始剤は含める。
From the viewpoint of low-temperature fixability, the amount of both reactive monomers used is preferably 1 mol or more, more preferably 2 mol or more with respect to a total of 100 mol of the alcohol component of the polyester resin. From the viewpoint of enhancing the dispersibility with the polyester resin and improving the durability of the toner, the amount is preferably 30 mol or less, more preferably 20 mol or less, and still more preferably 10 mol or less.
In addition, the amount of both reactive monomers used is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, with respect to a total of 100 parts by mass of the raw material monomers of the styrenic resin, from the viewpoint of low-temperature fixability. From the viewpoint of improving the dispersibility of the styrene resin and the polyester resin and improving the durability of the toner, the amount is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and still more preferably 10 parts by mass or less. Here, the polymerization initiator is included in the total of the raw material monomers of the styrene resin.
本発明において、複合樹脂は、ポリエステル樹脂とスチレン系樹脂とが両反応性モノマーを介して化学的に結合した樹脂である。 In the present invention, the composite resin is a resin in which a polyester resin and a styrenic resin are chemically bonded via both reactive monomers.
複合樹脂は、具体的には、以下の方法により製造することが好ましい。両反応性モノマーは、トナーの耐久性を向上させる観点、トナーの低温定着性及び耐熱保存性を向上させる観点から、スチレン系樹脂の原料モノマーとともに付加重合反応に用いることが好ましい。 Specifically, the composite resin is preferably produced by the following method. Both reactive monomers are preferably used in the addition polymerization reaction together with the raw material monomer of the styrenic resin from the viewpoint of improving the durability of the toner and improving the low temperature fixability and heat resistant storage stability of the toner.
(i) ポリエステル樹脂の原料モノマーによる重縮合反応の工程(A)の後に、スチレン系樹脂の原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応の工程(B)を行う方法
この方法では、重縮合反応に適した反応温度条件下で工程(A)を行い、反応温度を低下させ、付加重合反応に適した温度条件下で工程(B)を行う。スチレン系樹脂の原料モノマー及び両反応性モノマーは、付加重合反応に適した温度で反応系内に添加にすることが好ましい。両反応性モノマーは付加重合反応をすると共にポリエステル樹脂とも反応する。
工程(B)の後に、再度反応温度を上昇させ、必要に応じて架橋剤となる3価以上のポリエステル樹脂の原料モノマー等を重合系に添加し、工程(A)の重縮合反応や両反応性モノマーとの反応をさらに進めることができる。
(i) A method of performing a step (B) of an addition polymerization reaction using a raw material monomer of a styrenic resin and an amphoteric monomer after the step (A) of the polycondensation reaction using the raw material monomer of the polyester resin. The step (A) is carried out under the reaction temperature conditions suitable for the reaction, the reaction temperature is lowered, and the step (B) is carried out under the temperature conditions suitable for the addition polymerization reaction. The styrene resin raw material monomer and the both reactive monomers are preferably added to the reaction system at a temperature suitable for the addition polymerization reaction. Both reactive monomers undergo an addition polymerization reaction and also react with a polyester resin.
After the step (B), the reaction temperature is raised again, and if necessary, a raw material monomer or the like of a trivalent or higher polyester resin that becomes a crosslinking agent is added to the polymerization system, and the polycondensation reaction or both reactions in the step (A). The reaction with the functional monomer can be further advanced.
(ii) スチレン系樹脂の原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応の工程(B)の後に、ポリエステル樹脂の原料モノマーによる重縮合反応の工程(A)を行う方法
この方法では、付加重合反応に適した反応温度条件下で工程(B)を行い、反応温度を上昇させ、重縮合反応に適した温度条件下で、工程(A)の重縮合反応を行う。両反応性モノマーは付加重合反応と共に重縮合反応にも関与する。
ポリエステル樹脂の原料モノマーは、付加重合反応時に反応系内に存在してもよく、重縮合反応に適した温度条件下で反応系内に添加してもよい。前者の場合は、重縮合反応に適した温度でエステル化触媒を添加することで重縮合反応の進行を調節できる。
(ii) Method of performing the step (A) of the polycondensation reaction using the raw material monomer of the polyester resin after the step (B) of the addition polymerization reaction using the raw material monomer of the styrene resin and the both reactive monomers. Step (B) is carried out under the reaction temperature conditions suitable for the step, the reaction temperature is raised, and the polycondensation reaction of step (A) is carried out under the temperature conditions suitable for the polycondensation reaction. Both reactive monomers are involved in the polycondensation reaction as well as the addition polymerization reaction.
The raw material monomer for the polyester resin may be present in the reaction system during the addition polymerization reaction, or may be added to the reaction system under temperature conditions suitable for the polycondensation reaction. In the former case, the progress of the polycondensation reaction can be controlled by adding an esterification catalyst at a temperature suitable for the polycondensation reaction.
(iii) ポリエステル樹脂の原料モノマーによる重縮合反応の工程(A)とスチレン系樹脂の原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応の工程(B)とを、並行して進行する条件で反応を行う方法
この方法では、付加重合反応に適した反応温度条件下で工程(A)と工程(B)とを並行して行い、反応温度を上昇させ、重縮合反応に適した温度条件下で、必要に応じて架橋剤となる3価以上のポリエステル樹脂の原料モノマーを重合系に添加し、工程(A)の重縮合反応をさらに行うことが好ましい。その際、重縮合反応に適した温度条件下では、重合禁止剤を添加して重縮合反応だけを進めることもできる。両反応性モノマーは付加重合反応と共に重縮合反応にも関与する。
(iii) The step (A) of the polycondensation reaction using the raw material monomer of the polyester resin and the step (B) of the addition polymerization reaction using the raw material monomer and both reactive monomers of the styrenic resin are performed under the conditions that proceed in parallel. In this method, the step (A) and the step (B) are performed in parallel under the reaction temperature conditions suitable for the addition polymerization reaction, the reaction temperature is increased, and under the temperature conditions suitable for the polycondensation reaction, If necessary, it is preferable to further add a raw material monomer of a trivalent or higher valent polyester resin to be a crosslinking agent to the polymerization system and further perform the polycondensation reaction in the step (A). At that time, under a temperature condition suitable for the polycondensation reaction, a polymerization inhibitor can be added to advance only the polycondensation reaction. Both reactive monomers are involved in the polycondensation reaction as well as the addition polymerization reaction.
上記(i)の方法においては、重縮合反応を行う工程(A)の代わりに、予め重合した重縮合系樹脂を用いてもよい。上記(iii)の方法において、工程(A)と工程(B)を並行して進行する条件で反応を行う際には、ポリエステル樹脂の原料モノマーを含有した混合物中に、スチレン系樹脂の原料モノマーを含有した混合物を滴下して反応させることもできる。 In the method (i), a prepolymerized polycondensation resin may be used in place of the step (A) for performing the polycondensation reaction. In the above method (iii), when the reaction is carried out under the conditions in which the step (A) and the step (B) proceed in parallel, the raw material monomer for the styrene resin is contained in the mixture containing the raw material monomer for the polyester resin. It is also possible to cause the reaction to be carried out dropwise.
上記(i)〜(iii)の方法は、同一容器内で行うことが好ましい。 The methods (i) to (iii) are preferably performed in the same container.
複合樹脂におけるスチレン系樹脂とポリエステル樹脂の質量比(スチレン系樹脂/ポリエステル樹脂)は、トナー粒子の粉砕性の観点から、好ましくは3/97以上、より好ましくは7/93以上、さらに好ましくは10/90以上であり、そして、トナー粒子の分散安定性の観点から、好ましくは45/55以下、より好ましくは40/60以下、さらに好ましくは35/65以下、さらに好ましくは30/70以下、さらに好ましくは25/75以下である。なお、上記の計算において、ポリエステル樹脂の質量は、用いられるポリエステル樹脂の原料モノマーの質量から、重縮合反応により脱水される反応水の量(計算値)を除いた量であり、両反応性モノマーの量は、ポリエステル樹脂の原料モノマー量に含める。また、スチレン系樹脂の量は、スチレン系樹脂の原料モノマーと重合開始剤の合計量である。 The mass ratio of the styrene resin to the polyester resin (styrene resin / polyester resin) in the composite resin is preferably 3/97 or more, more preferably 7/93 or more, and still more preferably 10 from the viewpoint of pulverizability of the toner particles. From the viewpoint of dispersion stability of the toner particles, it is preferably 45/55 or less, more preferably 40/60 or less, further preferably 35/65 or less, further preferably 30/70 or less, Preferably it is 25/75 or less. In the above calculation, the mass of the polyester resin is an amount obtained by subtracting the amount (calculated value) of the reaction water dehydrated by the polycondensation reaction from the mass of the raw material monomer of the polyester resin to be used. This amount is included in the raw material monomer amount of the polyester resin. The amount of the styrene resin is the total amount of the raw material monomer of the styrene resin and the polymerization initiator.
複合樹脂の軟化点は、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは70℃以上、より好ましくは75℃以上であり、そして、トナーの低温定着性を向上させる観点から、好ましくは160℃以下、より好ましくは130℃以下、さらに好ましくは120℃以下、さらに好ましくは110℃以下である。 The softening point of the composite resin is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 75 ° C. or higher from the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability, and improves the low-temperature fixability of the toner. From the viewpoint, it is preferably 160 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, further preferably 120 ° C. or lower, and further preferably 110 ° C. or lower.
複合樹脂のガラス転移温度は、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは40℃以上、より好ましくは45℃以上であり、そして、低温定着性を向上させる観点から、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、さらに好ましくは60℃以下である。 The glass transition temperature of the composite resin is preferably 40 ° C or higher, more preferably 45 ° C or higher, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability, and the viewpoint of improving the low-temperature fixability Therefore, it is preferably 80 ° C. or lower, more preferably 70 ° C. or lower, and further preferably 60 ° C. or lower.
複合樹脂の酸価は、液体現像剤の粘度を低減する観点、及びトナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは3mgKOH/g以上、より好ましくは5mgKOH/g以上、さらに好ましくは8mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは60mgKOH/g以下、より好ましくは50mgKOH/g以下、さらに好ましくは40mgKOH/g以下である。複合樹脂の酸価は、カルボン酸成分とアルコール成分の当量比を変化させる、樹脂製造時の反応時間を変化させる、又は3価以上のカルボン酸系化合物の含有量を変化させる等の方法で調整することができる。 The acid value of the composite resin is preferably 3 mgKOH / g or more, more preferably 5 mgKOH / g or more, from the viewpoint of reducing the viscosity of the liquid developer and improving the storage stability by improving the dispersion stability of the toner particles. More preferably, it is 8 mgKOH / g or more, and preferably 60 mgKOH / g or less, more preferably 50 mgKOH / g or less, and further preferably 40 mgKOH / g or less. The acid value of the composite resin is adjusted by changing the equivalent ratio of the carboxylic acid component and the alcohol component, changing the reaction time during resin production, or changing the content of trivalent or higher carboxylic acid compounds. can do.
複合樹脂の含有量は、結着樹脂中、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、100質量%、即ち、複合樹脂のみを用いることがさらに好ましい。ただし、本発明の効果が損なわれない範囲において、複合樹脂以外の他の樹脂を含有してもよい。複合樹脂以外の樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、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もしくはスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体であるスチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、フェノール系樹脂、脂肪族又は脂環式炭化水素樹脂等の樹脂から選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。 The content of the composite resin is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more in the binder resin, and more preferably 100% by mass, that is, only the composite resin is used. However, a resin other than the composite resin may be contained as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the resin other than the composite resin include polyester resin, polystyrene, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, and styrene-maleic acid copolymer. Polymers, styrene resins such as styrene-acrylic acid ester copolymers, styrene-methacrylic acid ester copolymers, and styrene resins, epoxy resins, rosin-modified maleic acids that are styrene or styrene-substituted copolymers or copolymers Examples thereof include one or more selected from resins such as resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polyurethane resins, silicone resins, phenol resins, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins.
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等を使用することができる。例えば、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、イソインドリン、ジスアゾエロー等が挙げられる。なお、本発明において、トナー粒子は、黒用トナー、カラー用トナーのいずれであってもよい。 As the colorant, dyes, pigments and the like used as toner colorants can be used. Examples include carbon black, phthalocyanine blue, permanent brown FG, brilliant first scarlet, pigment green B, rhodamine-B base, solvent red 49, solvent red 146, solvent blue 35, quinacridone, carmine 6B, isoindoline, disazo yellow. . In the present invention, the toner particles may be either black toner or color toner.
着色剤の含有量は、画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、さらに好ましくは10質量部以上、さらに好ましくは15質量部以上であり、そして、トナーの粉砕性を向上させ小粒径にできる観点、低温定着性を向上させる観点、及びトナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは100質量部以下、より好ましくは70質量部以下、さらに好ましくは50質量部以下、さらに好ましくは30質量部以下である。 The content of the colorant is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, still more preferably 10 parts by mass or more, more preferably from 100 parts by mass of the binder resin from the viewpoint of improving the image density. Is 15 parts by mass or more, and from the viewpoint of improving the pulverization property of the toner and reducing the particle size, improving the low-temperature fixability, and improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability. The amount is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, still more preferably 50 parts by mass or less, and further preferably 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
本発明において、固体可塑剤とは、25℃で固体状態を示す物質であり、DSC(示差走査熱量計)測定で観測される吸熱ピーク温度が25℃以上であるものを意味する。 In the present invention, the solid plasticizer is a substance that shows a solid state at 25 ° C., and means an endothermic peak temperature observed by DSC (differential scanning calorimeter) measurement of 25 ° C. or higher.
固体可塑剤としては、高分子固体可塑剤、低分子固体可塑剤等が挙げられ、低温定着性やトナーの湿式粉砕性を向上させる観点から、低分子固体可塑剤が好ましい。 Examples of the solid plasticizer include a high molecular solid plasticizer and a low molecular solid plasticizer, and a low molecular solid plasticizer is preferable from the viewpoint of improving low-temperature fixability and wet grindability of toner.
低分子固体可塑剤の分子量は、好ましくは150以上、より好ましくは300以上、さらに好ましくは400以上であり、そして、好ましくは1500以下、より好ましくは1300以下、さらに好ましくは1200以下である。 The molecular weight of the low molecular weight solid plasticizer is preferably 150 or more, more preferably 300 or more, further preferably 400 or more, and preferably 1500 or less, more preferably 1300 or less, and still more preferably 1200 or less.
低分子固体可塑剤としては、脂肪族系固体可塑剤、芳香族系固体可塑剤等が挙げられる。 Examples of the low-molecular solid plasticizer include aliphatic solid plasticizers and aromatic solid plasticizers.
脂肪族系固体可塑剤としては、脂肪族エステル系可塑剤、脂肪族炭化水素系可塑剤、脂肪族エポキシ系可塑剤等が挙げられ、低温定着性やトナーの湿式粉砕性を向上させる観点から、脂肪族エステル系可塑剤が好ましい。 Examples of the aliphatic solid plasticizer include aliphatic ester plasticizers, aliphatic hydrocarbon plasticizers, aliphatic epoxy plasticizers, etc., from the viewpoint of improving low-temperature fixability and wet grindability of the toner. Aliphatic ester plasticizers are preferred.
脂肪族エステル系可塑剤としては、脂肪酸の1価アルコールエステル、多塩基酸の1価アルコールエステル、多価アルコールの脂肪酸エステル等が挙げられ、低温定着性を向上させる観点から、多価アルコールの脂肪酸エステルが好ましい。 Examples of the aliphatic ester plasticizer include monohydric alcohol esters of fatty acids, monohydric alcohol esters of polybasic acids, fatty acid esters of polyhydric alcohols, and the like. From the viewpoint of improving low-temperature fixability, fatty acids of polyhydric alcohols. Esters are preferred.
多価アルコールの脂肪酸エステルとしては、ステアリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライド、パルミチン酸モノグリセライド、ベヘニン酸モノグリセライド等のグリセリンの脂肪酸エステル、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラパルミテート等が挙げられる。 Examples of fatty acid esters of polyhydric alcohol include fatty acid esters of glycerin such as stearic acid monoglyceride, oleic acid monoglyceride, palmitic acid monoglyceride, behenic acid monoglyceride, sorbitan tristearate, sorbitan monostearate, sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan Examples thereof include tristearate, polyoxyethylene sorbitol tetraoleate, polyethylene glycol monostearate, polyethylene glycol distearate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol tetrapalmitate and the like.
脂肪族エステル系可塑剤は、低温定着性を向上させる観点、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、エステル結合を複数有することが好ましく、エステル結合の数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、そして、好ましくは5以下、より好ましくは4以下である。 The aliphatic ester plasticizer preferably has a plurality of ester bonds from the viewpoint of improving low-temperature fixability, improving the dispersion stability of toner particles and improving storage stability, and the number of ester bonds is preferably Is 2 or more, more preferably 3 or more, and preferably 5 or less, more preferably 4 or less.
芳香族系固体可塑剤としては、芳香族アミド系可塑剤、芳香族エステル系可塑剤等が挙げられ、トナーの帯電性を向上させる観点から、芳香族アミド系可塑剤が好ましい。芳香族アミド系の可塑剤としては、p-トルエンスルホンアミド、N-シクロへキシル-p-トルエンスルホンアミド、N-n-ブチルベンゼンスルホンアミド等が挙げられる。 Examples of the aromatic solid plasticizer include aromatic amide plasticizers and aromatic ester plasticizers, and aromatic amide plasticizers are preferable from the viewpoint of improving the chargeability of the toner. Examples of the aromatic amide plasticizer include p-toluenesulfonamide, N-cyclohexyl-p-toluenesulfonamide, Nn-butylbenzenesulfonamide and the like.
固体可塑剤は、前記可塑剤を1種又は2種以上で用いることができるが、本発明では、低温定着性やトナーの湿式粉砕性を向上させる観点から、低分子の脂肪族系固体可塑剤を含有することが好ましい。低分子の脂肪族系固体可塑剤の含有量は、固体可塑剤中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは100質量%である。 As the solid plasticizer, one or more plasticizers can be used. In the present invention, a low molecular weight aliphatic solid plasticizer is used from the viewpoint of improving low-temperature fixability and wet grindability of the toner. It is preferable to contain. The content of the low molecular weight aliphatic solid plasticizer is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, further preferably 95% by mass or more, and further preferably 100% by mass in the solid plasticizer. .
また、エステル結合を複数有する化合物の含有量は、固体可塑剤中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは100質量%である。 The content of the compound having a plurality of ester bonds in the solid plasticizer is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and further preferably 100% by mass.
固体可塑剤の含有量は、トナー粒子中、好ましくは2質量%以上、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは4質量%以上であり、そして、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下である。 The content of the solid plasticizer in the toner particles is preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and further preferably 4% by mass or more, and the dispersion stability of the toner particles is improved and storage stability is improved. From the viewpoint of improving the properties, it is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and further preferably 10% by mass or less.
トナー粒子は、結着樹脂、着色剤、及び固体可塑剤に加えて、離型剤、荷電制御剤、荷電制御樹脂、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤を適宜含有していてもよい。 In addition to binder resins, colorants, and solid plasticizers, toner particles can be used to reinforce release agents, charge control agents, charge control resins, magnetic powders, fluidity improvers, conductivity modifiers, fibrous materials, etc. An additive such as a filler, an antioxidant, and a cleaning property improver may be appropriately contained.
トナー粒子の製造方法としては、結着樹脂、着色剤、及び固体可塑剤を含有するトナー原料を溶融混練し、得られた溶融混練物を粉砕、好ましくは湿式粉砕して得る方法、水系結着樹脂分散液と水系着色剤分散液と固体可塑剤分散液を混合し結着樹脂粒子と着色剤粒子を合一させる方法、又は水系結着樹脂分散液と着色剤を高速攪拌する方法等が挙げられる。現像性及び定着性を向上させる観点から、トナー原料を溶融混練した後に粉砕、好ましくは湿式粉砕する方法が好ましい。 As a method for producing toner particles, a toner raw material containing a binder resin, a colorant, and a solid plasticizer is melt-kneaded, and the obtained melt-kneaded product is pulverized, preferably wet-pulverized, and an aqueous binder. Examples include a method of mixing a resin dispersion, an aqueous colorant dispersion, and a solid plasticizer dispersion to unite the binder resin particles and the colorant particles, or a method of stirring the aqueous binder resin dispersion and the colorant at high speed. It is done. From the viewpoint of improving developability and fixability, a method of pulverizing, preferably wet pulverizing, after melt-kneading the toner raw material is preferable.
先ず、結着樹脂、着色剤、固体可塑剤、必要に応じて用いる添加剤等を含有するトナー原料は、あらかじめヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、ボールミル等の混合機で混合した後、混練機に供給することが好ましく、結着樹脂中での着色剤及び固体可塑剤の分散性を向上させる観点から、ヘンシェルミキサーがより好ましい。 First, a toner raw material containing a binder resin, a colorant, a solid plasticizer, and additives used as necessary is mixed in advance with a mixer such as a Henschel mixer, a super mixer, or a ball mill, and then supplied to a kneader. The Henschel mixer is more preferable from the viewpoint of improving the dispersibility of the colorant and the solid plasticizer in the binder resin.
ヘンシェルミキサーでの混合は、攪拌の周速度、及び攪拌時間を調整しながら行う。周速度は、着色剤及び固体可塑剤の分散性を向上させる観点から、好ましくは10m/sec以上30m/sec以下である。また、攪拌時間は、着色剤及び固体可塑剤の分散性を向上させる観点から、好ましくは1分以上10分以下である。 Mixing with a Henschel mixer is carried out while adjusting the peripheral speed of stirring and the stirring time. The peripheral speed is preferably 10 m / sec or more and 30 m / sec or less from the viewpoint of improving the dispersibility of the colorant and the solid plasticizer. The stirring time is preferably 1 minute or more and 10 minutes or less from the viewpoint of improving the dispersibility of the colorant and the solid plasticizer.
次いで、トナー原料の溶融混練は、密閉式ニーダー、一軸もしくは二軸の混練機、連続式オープンロール型混練機等の公知の混練機を用いて行うことができる。本発明の製造方法においては、着色剤及び固体可塑剤の分散性を向上させる観点、及び粉砕後のトナー粒子の収率を向上させる観点から、オープンロール型混練機が好ましい。 Next, melt kneading of the toner raw material can be performed using a known kneader such as a closed kneader, a uniaxial or biaxial kneader, a continuous open roll type kneader. In the production method of the present invention, an open roll kneader is preferable from the viewpoint of improving the dispersibility of the colorant and the solid plasticizer and improving the yield of the toner particles after pulverization.
オープンロール型混練機とは、溶融混練部が密閉されておらず開放されているものをいい、溶融混練の際に発生する混練熱を容易に放熱することができる。本発明で使用するオープンロール型混練機は、ロールの軸方向に沿って設けられた複数の原料供給口と混練物排出口を備えており、生産効率の観点から、連続式オープンロール型混練機であることが好ましい。 The open roll type kneader refers to an open roll kneading unit that is not sealed and can easily dissipate the kneading heat generated during melt kneading. The open roll type kneader used in the present invention comprises a plurality of raw material supply ports and a kneaded product discharge port provided along the axial direction of the roll, and from the viewpoint of production efficiency, a continuous open roll type kneader. It is preferable that
次いで、溶融混練物を粉砕が可能な程度に冷却した後、粉砕工程、及び必要に応じて分級工程等を経て、トナー粒子を得ることができる。 Next, after the melt-kneaded product is cooled to such an extent that it can be pulverized, toner particles can be obtained through a pulverization step and, if necessary, a classification step.
粉砕工程は、多段階に分けてもよい。例えば、溶融混練物を、約1〜5mmに粗粉砕した後、さらに微粉砕してもよい。また、粉砕工程時の生産性を向上させるために、溶融混練物を疎水性シリカ等の無機微粒子と混合した後、粉砕してもよい。 The grinding process may be divided into multiple stages. For example, the melt-kneaded product may be coarsely pulverized to about 1 to 5 mm and further finely pulverized. Moreover, in order to improve the productivity at the time of a grinding | pulverization process, you may grind | pulverize, after mixing melt-kneaded material with inorganic fine particles, such as hydrophobic silica.
粗粉砕に好適に用いられる粉砕機としては、例えば、アトマイザー、ロートプレックス等が挙げられるが、ハンマーミル等を用いてもよい。また、微粉砕に好適に用いられる粉砕機としては、流動層式ジェットミル、気流式ジェットミル、機械式ミル等が挙げられる。 Examples of a pulverizer that is suitably used for coarse pulverization include an atomizer and a rotoplex, but a hammer mill or the like may also be used. Moreover, examples of the pulverizer suitably used for fine pulverization include a fluidized bed jet mill, an airflow jet mill, and a mechanical mill.
分級工程に用いられる分級機としては、気流式分級機、慣性式分級機、篩式分級機等が挙げられる。なお、必要に応じて粉砕工程と分級工程とを繰り返してもよい。 Examples of the classifier used in the classification process include an airflow classifier, an inertia classifier, and a sieve classifier. In addition, you may repeat a grinding | pulverization process and a classification process as needed.
この工程で得られるトナー粒子の体積中位粒径(D50)は、後述の湿式粉砕工程の生産性を向上させる観点から、好ましくは3μm以上、より好ましくは4μm以上であり、そして好ましくは15μm以下、より好ましくは12μm以下である。なお、体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になる粒径を意味する。トナー粒子は、分散剤及び絶縁性液体と混合後、湿式粉砕等によりさらに微細化されることが好ましい。 The volume median particle size (D 50 ) of the toner particles obtained in this step is preferably 3 μm or more, more preferably 4 μm or more, and preferably 15 μm from the viewpoint of improving the productivity of the wet pulverization step described later. Below, more preferably 12 μm or less. The volume-median particle size (D 50 ) means a particle size at which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction is 50% calculated from the smaller particle size. It is preferable that the toner particles are further refined by wet pulverization after mixing with the dispersant and the insulating liquid.
トナー粒子の含有量は、絶縁性液体100質量部に対して、高速印刷性の観点から、好ましくは10質量部以上、より好ましくは20質量部以上、さらに好ましくは30質量部以上、さらに好ましくは40質量部以上、さらに好ましくは50質量部以上であり、そして、分散安定性の向上の観点から、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下、さらに好ましくは70質量部以下、さらに好ましくは60質量部以下である。 The content of the toner particles is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, still more preferably 30 parts by mass or more, further preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the insulating liquid. 40 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, and from the viewpoint of improving dispersion stability, it is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less, still more preferably 70 parts by mass or less, The amount is preferably 60 parts by mass or less.
本発明における絶縁性液体とは、電気が流れにくい液体のことを意味するが、本発明においては、絶縁性液体の導電率が、好ましくは1.0×10-11S/m以下、より好ましくは5.0×10-12S/m以下であり、そして、好ましくは1.0×10-13S/m以上である。 The insulating liquid in the present invention means a liquid in which electricity does not easily flow.In the present invention, the conductivity of the insulating liquid is preferably 1.0 × 10 −11 S / m or less, more preferably 5.0. × 10 −12 S / m or less, and preferably 1.0 × 10 −13 S / m or more.
本発明の液体現像剤における絶縁性液体は、定着性やトナー粒子の分散安定性を向上させる観点から、非シリコーン系絶縁性液体が好ましい。非シリコーン系絶縁性液体としては、例えば、分散安定性及び帯電性の観点から、ポリイソブテンを含有する絶縁性液体が好ましい。 The insulating liquid in the liquid developer of the present invention is preferably a non-silicone insulating liquid from the viewpoint of improving fixability and toner particle dispersion stability. As the non-silicone insulating liquid, for example, an insulating liquid containing polyisobutene is preferable from the viewpoint of dispersion stability and chargeability.
本発明においてポリイソブテンとは、イソブテンを公知の方法、例えば触媒を用いたカチオン重合法によって重合した後、末端の二重結合に水素添加を行って得られるものである。 In the present invention, polyisobutene is obtained by polymerizing isobutene by a known method, for example, cationic polymerization using a catalyst, and then hydrogenating the terminal double bond.
ポリイソブテンの重合度は、トナーの低温定着性を向上させる観点から、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、さらに好ましくは5以下、さらに好ましくは4以下、さらに好ましくは3以下である。また、チャージャー汚染を抑制する観点から、好ましくは2以上、より好ましくは3以上である。 The degree of polymerization of the polyisobutene is preferably 8 or less, more preferably 6 or less, further preferably 5 or less, further preferably 4 or less, and further preferably 3 or less, from the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the toner. Further, from the viewpoint of suppressing charger contamination, it is preferably 2 or more, more preferably 3 or more.
重合反応の際に生じるイソブテンの未反応成分や重合度の高い高沸点成分は、蒸留により除去されることが好ましい。 It is preferable that unreacted components of isobutene and high-boiling components having a high degree of polymerization that are generated during the polymerization reaction are removed by distillation.
重合反応で得られた生成物は重合末端に二重結合を有しているため、水素化反応により水素添加物を得る。 Since the product obtained by the polymerization reaction has a double bond at the polymerization terminal, a hydrogenated product is obtained by a hydrogenation reaction.
ポリイソブテンの含有量は、絶縁性液体中、チャージャー汚染を抑制する観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは20質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上である。 The content of polyisobutene is preferably 5% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, further preferably 40% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, from the viewpoint of suppressing charger contamination in the insulating liquid. More preferably, it is 80 mass% or more.
ポリイソブテンを含有する絶縁性液体の市販品としては、「NAS-3」、「NAS-4」、「NAS-5H」(以上、いずれも日油(株)製)等が挙げられる。これらの中では、「NAS-4」がより好ましい。これらのうちの1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of commercially available insulating liquids containing polyisobutene include “NAS-3”, “NAS-4”, “NAS-5H” (all of which are manufactured by NOF Corporation). Among these, “NAS-4” is more preferable. One or more of these can be used in combination.
ポリイソブテン以外の絶縁性液体の具体例としては、例えば、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ポリシロキサン、植物油等が挙げられる。これらの中で、液体現像剤の粘度を低減する観点、臭気、無害性及びコストの観点から、流動パラフィン、イソパラフィン等の脂肪族炭化水素が好ましい。 Specific examples of the insulating liquid other than polyisobutene include, for example, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, polysiloxanes, vegetable oils, and the like. Among these, aliphatic hydrocarbons such as liquid paraffin and isoparaffin are preferable from the viewpoints of reducing the viscosity of the liquid developer, odor, harmlessness, and cost.
脂肪族炭化水素の市販品としては、アイソパーM(エクソンモービル社製)、Lytol(Sonneborn社製)、カクタスN12D、カクタスN14(以上、いずれもJX日鉱日石エネルギー(株)製)等が挙げられる。 Examples of commercially available aliphatic hydrocarbons include Isopar M (ExxonMobil), Lytol (Sonneborn), Cactus N12D, Cactus N14 (all of which are manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation). .
絶縁性液体の沸点は、トナー粒子の分散安定性をより向上させて保存安定性を向上させる観点から、好ましくは120℃以上、より好ましくは140℃以上、さらに好ましくは160℃以上、さらに好ましくは180℃以上、さらに好ましくは200℃以上、さらに好ましくは220℃以上であり、そして、トナーの低温定着性をより向上させる観点、湿式粉砕時にトナーの粉砕性をより向上させ小粒径の液体現像剤を得る観点から、好ましくは300℃以下、より好ましくは280℃以下、さらに好ましくは260℃以下である。絶縁性液体を2種以上組み合わせて用いる場合には、組み合わせた絶縁性液体混合物の沸点が上記範囲内であることが好ましい。 The boiling point of the insulating liquid is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 140 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, more preferably from the viewpoint of further improving the storage stability by further improving the dispersion stability of the toner particles. 180 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, more preferably 220 ° C. or higher, and from the viewpoint of further improving the low-temperature fixability of the toner, liquid development with a small particle size by further improving the toner grindability during wet grinding From the viewpoint of obtaining an agent, it is preferably 300 ° C. or lower, more preferably 280 ° C. or lower, and further preferably 260 ° C. or lower. When two or more insulating liquids are used in combination, the boiling point of the combined insulating liquid mixture is preferably within the above range.
絶縁性液体の25℃における粘度は、液体現像剤の現像性を向上させる観点から、液体現像剤中でのトナー粒子の保存安定性を向上させる観点から、好ましくは1mPa・s以上、より好ましくは1.5mPa・s以上であり、そして、好ましくは100mPa・s以下、より好ましくは50mPa・s以下、さらに好ましくは20mPa・s以下、さらに好ましくは10mPa・s以下、さらに好ましくは5mPa・s以下である。 The viscosity at 25 ° C. of the insulating liquid is preferably 1 mPa · s or more, more preferably from the viewpoint of improving the storage stability of the toner particles in the liquid developer, from the viewpoint of improving the developability of the liquid developer. 1.5 mPa · s or more, and preferably 100 mPa · s or less, more preferably 50 mPa · s or less, further preferably 20 mPa · s or less, more preferably 10 mPa · s or less, and even more preferably 5 mPa · s or less. .
本発明の液体現像剤は、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点、及び湿式粉砕時にトナー粒子の粉砕性を向上させ小粒径の液体現像剤を得る観点から、さらに、塩基性分散剤を含有することが好ましい。分散剤は、トナー粒子を絶縁性液体中に安定に分散させるために用いるものである。本発明の液体現像剤は、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点、トナーの帯電性を向上させる観点から、塩基性吸着基を有する塩基性分散剤を含有することが好ましい。塩基性吸着基としては、トナーの正帯電性の観点から、アミノ基(-NH2、-NHR、-NHRR’)、イミノ基(=NH)、アミド基(-C(=O)-NRR’)、シアノ基(-CN)、アゾ基(-N=N-)、ジアゾ基(=N2)、及びアジ基(-N3)からなる群より選ばれた少なくとも1種の窒素含有基が好ましい。ここで、R、R’は炭素数1〜5の炭化水素基を表す。分散剤のトナー粒子への吸着性の観点からは、アミノ基又はイミノ基が好ましく、分散剤の吸着効率を高める観点、及びトナー粒子の凝集を抑制し、液体現像剤の粘度を低減する観点からは、イミノ基がより好ましい。塩基性分散剤は、複数の塩基性吸着基を有していることが好ましく、イミノ基を有する塩基性分散剤としては、ポリイミンと酸との縮合物が好ましく、ポリイミンとカルボン酸の縮合物が好ましい。 From the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability, and the liquid developer of the present invention from the viewpoint of obtaining a liquid developer having a small particle diameter by improving the pulverization property of the toner particles during wet pulverization. It is preferable to contain a basic dispersant. The dispersant is used for stably dispersing the toner particles in the insulating liquid. The liquid developer of the present invention may contain a basic dispersant having a basic adsorbing group from the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability and from the viewpoint of improving the chargeability of the toner. preferable. Basic adsorbing groups include amino groups (—NH 2 , —NHR, —NHRR ′), imino groups (═NH), amide groups (—C (═O) —NRR ′, from the viewpoint of positive chargeability of the toner. ), A cyano group (—CN), an azo group (—N═N—), a diazo group (═N 2 ), and an azide group (—N 3 ), at least one nitrogen-containing group selected from the group consisting of preferable. Here, R and R ′ represent a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. From the viewpoint of the adsorptivity of the dispersant to the toner particles, an amino group or an imino group is preferable, from the viewpoint of increasing the adsorption efficiency of the dispersant, and from the viewpoint of suppressing aggregation of the toner particles and reducing the viscosity of the liquid developer. Is more preferably an imino group. The basic dispersant preferably has a plurality of basic adsorbing groups, and the basic dispersant having an imino group is preferably a condensate of polyimine and acid, and a condensate of polyimine and carboxylic acid. preferable.
ポリイミンとしては、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、ポリアルキレンイミンが好ましい。具体例としては、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリブチレンイミン等が挙げられるが、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、ポリエチレンイミンがより好ましい。エチレンイミンの付加モル数は、好ましくは10以上、より好ましくは100以上であり、そして、好ましくは1,000以下、より好ましくは500以下である。 As the polyimine, polyalkyleneimine is preferable from the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability. Specific examples include polyethyleneimine, polypropyleneimine, polybutyleneimine, and the like, and polyethyleneimine is more preferable from the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability. The number of moles of ethyleneimine added is preferably 10 or more, more preferably 100 or more, and preferably 1,000 or less, more preferably 500 or less.
一方、カルボン酸としては、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは炭素数10以上30以下、より好ましくは炭素数12以上24以下、さらに好ましくは炭素数16以上22以下の飽和又は不飽和の脂肪族カルボン酸が好ましく、直鎖の飽和又は不飽和の脂肪族カルボン酸がより好ましい。具体的なカルボン酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の直鎖飽和脂肪族カルボン酸;オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の直鎖不飽和脂肪族カルボン酸等が挙げられる。 On the other hand, the carboxylic acid is preferably from 10 to 30 carbon atoms, more preferably from 12 to 24 carbon atoms, still more preferably 16 carbon atoms from the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability. A saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acid of 22 or less is preferable, and a linear saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acid is more preferable. Specific carboxylic acids include linear saturated aliphatic carboxylic acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearic acid; linear unsaturated aliphatic carboxylic acids such as oleic acid, linoleic acid and linolenic acid. It is done.
また、カルボン酸は、ヒドロキシ基等の置換基を有していてもよい。トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、ヒドロキシ基を置換基として有する、ヒドロキシカルボン酸が好ましい。ヒドロキシカルボン酸としては、メバロン酸、リシノール酸、12-ヒドロキシステアリン酸等のヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。ヒドロキシカルボン酸はその縮合体であってもよい。 The carboxylic acid may have a substituent such as a hydroxy group. From the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability, a hydroxycarboxylic acid having a hydroxy group as a substituent is preferred. Examples of the hydroxycarboxylic acid include mevalonic acid, ricinoleic acid, hydroxycarboxylic acid such as 12-hydroxystearic acid, and the like. The hydroxycarboxylic acid may be a condensate thereof.
上記観点から、カルボン酸としては、好ましくは炭素数10以上30以下、より好ましくは炭素数12以上24以下、さらに好ましくは炭素数16以上22以下のヒドロキシ脂肪族カルボン酸、又はその縮合体が好ましく、12-ヒドロキシステアリン酸又はその縮合体がより好ましい。 From the above viewpoint, the carboxylic acid is preferably a hydroxy aliphatic carboxylic acid having 10 to 30 carbon atoms, more preferably 12 to 24 carbon atoms, and still more preferably 16 to 22 carbon atoms, or a condensate thereof. 12-hydroxystearic acid or a condensate thereof is more preferable.
縮合物の具体例としては、ソルスパース11200、ソルスパース13940(以上、いずれも日本ルーブリゾール(株)製)等が挙げられ、好ましくはソルスパース11200である。 Specific examples of the condensate include Solsperse 11200, Solsperse 13440 (all of which are manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.), and Solsperse 11200 is preferred.
本発明において、ポリイミンとカルボン酸の縮合物以外の塩基性分散剤としては、アミノ基を有するモノマーAと式(II): In the present invention, as the basic dispersant other than the polyimine-carboxylic acid condensate, the monomer A having an amino group and the formula (II):
(式中、R1は水素原子又はメチル基、R2は、置換基を有していてもよい、炭素数1以上22以下のアルキル基又は炭素数2以上22以下のアルケニル基を示す)
で表されるモノマーBとを重合した共重合体C、α-オレフィン/ビニルピロリドンの共重合体(アンタロンV-216)等が挙げられる。
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 22 carbon atoms, which may have a substituent)
And a copolymer C obtained by polymerizing the monomer B represented by the following formula: an α-olefin / vinylpyrrolidone copolymer (Antalon V-216).
アミノ基を有するモノマーAとしては、式(III):
CH2=C(R5)COYR6NR3R4 (III)
(式中、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1以上4以下の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を示し、それらは互いに結合して環構造を形成していてもよく、R5は、水素原子又はメチル基を示し、R6は、炭素数2以上4以下の直鎖又は分岐のアルキレン基を示し、Yは−O−又は−NH−を示す)
で表されるアミノ基を有するモノマー、又はこのモノマーの酸中和物(3級アミン塩)もしくは4級アンモニウム塩が好ましい。上記の酸中和物を得るための好ましい酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、ギ酸、マレイン酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、アジピン酸、スルファミン酸、トルエンスルホン酸、乳酸、ピロリドン-2-カルボン酸、コハク酸等が挙げられる。上記第4級アンモニウム塩を得るための好ましい4級化剤としては、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル、ヨウ化メチル等のハロゲン化アルキル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジ-n-プロピル等の一般的なアルキル化剤が挙げられる。
As the monomer A having an amino group, the formula (III):
CH 2 ═C (R 5 ) COYR 6 NR 3 R 4 (III)
(Wherein R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which are bonded to each other to form a ring structure. R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 6 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and Y represents —O— or —NH—.
Or an acid neutralized product (tertiary amine salt) or quaternary ammonium salt of this monomer. Preferred acids for obtaining the acid neutralized product include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, formic acid, maleic acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid, adipic acid, sulfamic acid, toluenesulfonic acid, lactic acid, pyrrolidone- Examples thereof include 2-carboxylic acid and succinic acid. Preferred quaternizing agents for obtaining the quaternary ammonium salts include alkyl halides such as methyl chloride, ethyl chloride, methyl bromide and methyl iodide, dimethyl sulfate, diethyl sulfate, di-n-propyl sulfate and the like. The general alkylating agent of these is mentioned.
式(III)において、R3及びR4は、それぞれ独立して、炭素数1以上4以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基が好ましく、NR3R4は3級アミノ基が好ましい。R3及びR4の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられ、メチル基が好ましい。 In the formula (III), R 3 and R 4 are each independently preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and NR 3 R 4 is preferably a tertiary amino group. Specific examples of R 3 and R 4 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group, and a methyl group is preferable.
R6としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられ、エチレン基が好ましい。 Examples of R 6 include an ethylene group, a propylene group, and a butylene group, and an ethylene group is preferable.
式(III)においてNR3R4が3級アミノ基であるモノマー(3級アミノ基を有するモノマー)の具体例としては、ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル、ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。なお、「(メタ)アクリル酸エステル」は、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステル、「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミドとメタクリルアミドの双方の場合を含むことを示す。 Specific examples of the monomer in which NR 3 R 4 is a tertiary amino group in formula (III) (monomers having a tertiary amino group) include (meth) acrylic acid esters having a dialkylamino group and dialkylamino groups ( And (meth) acrylamide. Note that “(meth) acrylic acid ester” includes both acrylic acid ester and methacrylic acid ester, and “(meth) acrylamide” includes both acrylamide and methacrylamide.
ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジイソプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジイソブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、及びジt−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる1種以上等が挙げられる。 Examples of (meth) acrylic acid ester having a dialkylamino group include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dipropylaminoethyl (meth) acrylate, diisopropylaminoethyl (meth) acrylate, dibutylaminoethyl ( Examples thereof include one or more selected from the group consisting of (meth) acrylate, diisobutylaminoethyl (meth) acrylate, and di-t-butylaminoethyl (meth) acrylate.
ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリルアミドとしては、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジイソプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジブチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジイソブチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、及びジt−ブチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれる1種以上等が挙げられる。 Examples of (meth) acrylamide having a dialkylamino group include dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, diethylaminopropyl (meth) acrylamide, dipropylaminopropyl (meth) acrylamide, diisopropylaminopropyl (meth) acrylamide, and dibutylaminopropyl (meth). Examples thereof include one or more selected from the group consisting of acrylamide, diisobutylaminopropyl (meth) acrylamide, and di-t-butylaminopropyl (meth) acrylamide.
これらの中では、ジアルキルアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステルが、小粒径、低粘度、保存安定性、低温定着性の観点から好ましく、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートがより好ましい。 Among these, a (meth) acrylic acid ester having a dialkylamino group is preferable from the viewpoint of small particle size, low viscosity, storage stability, and low-temperature fixability, and dimethylaminoethyl (meth) acrylate is more preferable.
モノマーBは、前記式(II)で表されるものであり、前記式(II)において、R2で表されるアルキル基及びアルケニル基の炭素数は、低粘度化、保存安定性、及び低温定着性の観点から、好ましくは10以上、より好ましくは12以上であり、そして、低温定着性の観点から、22以下、好ましくは18以下、より好ましくは16以下、さらに好ましくは14以下である。R2のアルキル基又はアルケニル基は、直鎖であっても分岐鎖であってもよく、水酸基等の置換基を有していてもよい。 The monomer B is represented by the formula (II). In the formula (II), the number of carbon atoms of the alkyl group and alkenyl group represented by R 2 is reduced in viscosity, storage stability, and low temperature. From the viewpoint of fixability, it is preferably 10 or more, more preferably 12 or more, and from the viewpoint of low-temperature fixability, it is 22 or less, preferably 18 or less, more preferably 16 or less, and even more preferably 14 or less. The alkyl group or alkenyl group of R 2 may be linear or branched, and may have a substituent such as a hydroxyl group.
モノマーBの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)ノニル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ウンデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)トリデシル(メタ)アクリレート、(イソ)テトラデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ペンタデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ヘキサデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ヘプタデシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクタデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ノナデシル(メタ)アクリレート、(イソ)イコシル(メタ)アクリレート、(イソ)エイコシル(メタ)アクリレート、(イソ)ヘンイコシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドコシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いることができる。ここで、「(イソ又はターシャリー)」、「(イソ)」は、これらの基が存在している場合とそうでない場合の双方を含むことを意味し、これらの基が存在していない場合には、ノルマルであることを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの双方の場合を含むことを示す。 Specific examples of the monomer B include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (iso or tertiary) butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) nonyl (meth) acrylate, (iso) decyl (meth) acrylate, (iso) undecyl (meth) acrylate, (iso) dodecyl (meth) ) Acrylate, (iso) tridecyl (meth) acrylate, (iso) tetradecyl (meth) acrylate, (iso) pentadecyl (meth) acrylate, (iso) hexadecyl (meth) acrylate, (iso) heptadecyl (meth) acrylate, (iso ) Octadecyl (Me ) Acrylate, (iso) nonadecyl (meth) acrylate, (iso) icosyl (meth) acrylate, (iso) eicosyl (meth) acrylate, (iso) henicosyl (meth) acrylate, (iso) docosyl (meth) acrylate, etc. It is done. One or more of these can be used. Here, “(iso or tertiary)” and “(iso)” mean that both of these groups are present and not present, and when these groups are not present Indicates normal. Further, “(meth) acrylate” indicates that both acrylate and methacrylate are included.
モノマーAとモノマーBのモル比(モノマーA/モノマーB)は、分散剤として機能し、低粘度化及び保存安定性の観点から、好ましくは2/98以上、より好ましくは3/97以上、さらに好ましくは5/95以上、さらに好ましくは7/93以上であり、そして、低粘度化、保存安定性、及び低温定着性の観点から、好ましくは50/50以下、より好ましくは40/60以下、さらに好ましくは35/65以下である。 The molar ratio of monomer A to monomer B (monomer A / monomer B) functions as a dispersant, and is preferably 2/98 or more, more preferably 3/97 or more, from the viewpoint of low viscosity and storage stability. Preferably 5/95 or more, more preferably 7/93 or more, and from the viewpoint of low viscosity, storage stability, and low-temperature fixability, preferably 50/50 or less, more preferably 40/60 or less, More preferably, it is 35/65 or less.
共重合体Cに用いられる全モノマー中のモノマーAとモノマーBの合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは100質量%である。 The total content of monomer A and monomer B in all monomers used in copolymer C is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, further preferably 95% by mass or more, and further preferably 100% by mass. %.
モノマーAとモノマーBの重合は、例えば、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等の重合開始剤の存在下、溶媒中で、40〜140℃程度に加熱して、反応させることができる。 Monomer A and monomer B are polymerized by, for example, heating to about 40 to 140 ° C. in a solvent in the presence of a polymerization initiator such as 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). Can be made.
塩基性分散剤の数平均分子量は、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは1,000以上、より好ましくは1,500以上、さらに好ましくは2,500以上であり、そして、トナーの粉砕性の観点から、好ましくは10,000以下、より好ましくは9,000以下、さらに好ましくは8,000以下、さらに好ましくは7,000以下、さらに好ましくは6,000以下である。 The number average molecular weight of the basic dispersant is preferably 1,000 or more, more preferably 1,500 or more, and further preferably 2,500 or more, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability. From the viewpoint of the grindability, it is preferably 10,000 or less, more preferably 9,000 or less, further preferably 8,000 or less, further preferably 7,000 or less, and further preferably 6,000 or less.
塩基性分散剤の重量平均分子量は、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは2,000以上、より好ましくは4,000以上、さらに好ましくは8,000以上であり、そして、トナーの粉砕性の観点から、好ましくは50,000以下、より好ましくは40,000以下、さらに好ましくは30,000以下、さらに好ましくは20,000以下、さらに好ましくは18,000以下である。 The weight average molecular weight of the basic dispersant is preferably 2,000 or more, more preferably 4,000 or more, and still more preferably 8,000 or more, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability. From the viewpoint of grindability, it is preferably 50,000 or less, more preferably 40,000 or less, further preferably 30,000 or less, further preferably 20,000 or less, and further preferably 18,000 or less.
塩基性分散剤の含有量は、トナー粒子の凝集を抑制し、液体現像剤の粘度を低減する観点から、トナー粒子100質量部に対して、有効分として好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、さらに好ましくは2質量部以上であり、そして、現像性及び定着性を向上させる観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下である。 The content of the basic dispersant is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably as an effective component with respect to 100 parts by mass of the toner particles, from the viewpoint of suppressing aggregation of the toner particles and reducing the viscosity of the liquid developer. 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and from the viewpoint of improving developability and fixability, preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less. It is.
また、塩基性分散剤中のイミノ基を有する塩基性分散剤の含有量は、トナー粒子の凝集を抑制し、液体現像剤の粘度を低減する観点、及び湿式粉砕時にトナー粒子の粉砕性を向上させ小粒径の液体現像剤を得る観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは100質量%である。 In addition, the content of the basic dispersant having an imino group in the basic dispersant suppresses aggregation of the toner particles, reduces the viscosity of the liquid developer, and improves the pulverizability of the toner particles during wet pulverization. From the viewpoint of obtaining a liquid developer having a small particle size, preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, further preferably 95% by mass or more, and further preferably 100% by mass. It is.
液体現像剤は、トナー粒子を絶縁性液体中に分散させて得られる。液体現像剤中のトナー粒子の粒径を小さくする観点、及び液体現像剤の粘度を低減する観点から、トナー粒子を絶縁性液体中に分散させた後、湿式粉砕して液体現像剤を得ることが好ましい。 The liquid developer is obtained by dispersing toner particles in an insulating liquid. From the viewpoint of reducing the particle size of the toner particles in the liquid developer and reducing the viscosity of the liquid developer, the toner particles are dispersed in the insulating liquid and then wet pulverized to obtain the liquid developer. Is preferred.
トナー粒子及び絶縁性液体、好ましくはさらに塩基性分散剤の混合方法としては、攪拌混合装置により攪拌する方法等が好ましい。 As a method of mixing the toner particles and the insulating liquid, preferably a basic dispersant, a method of stirring with a stirring and mixing device is preferable.
撹拌混合装置は、特に限定はされないが、トナー粒子分散液の生産性及び保存安定性を向上させる観点から、高速攪拌混合装置が好ましく、具体的には、デスパ(浅田鉄工(株)製)、T.K.ホモミクサー、T.K.ホモディスパー、T.K.ロボミックス(以上、いずれもプライミクス(株)製)、クレアミックス(エム・テクニック(株)製)、ケイディーミル(ケイディー・インターナショナル社製)等が好ましい。 The stirring and mixing device is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the productivity and storage stability of the toner particle dispersion, a high-speed stirring and mixing device is preferable. Specifically, Despa (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), TK homomixer, TK homodisper, TK robotics (all of which are manufactured by Primics Co., Ltd.), Claremix (manufactured by M Technique Co., Ltd.), KD Mill (manufactured by KD International) Etc.) are preferred.
高速攪拌混合装置により混合することによって、トナー粒子が予備分散され、トナー粒子分散液を得ることができ、次の湿式粉砕による液体現像剤の生産性が向上する。 By mixing with a high-speed stirring and mixing device, the toner particles are preliminarily dispersed to obtain a toner particle dispersion, and the productivity of the liquid developer by the next wet pulverization is improved.
トナー粒子分散液の固形分濃度は、画像濃度を向上させる観点から、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは33質量%以上であり、そして、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。 From the viewpoint of improving the image density, the solid content concentration of the toner particle dispersion is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and further preferably 33% by mass or more. From the viewpoint of improving the property and improving the storage stability, it is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less.
湿式粉砕とは、絶縁性液体中に分散させたトナー粒子を、絶縁性液体に分散した状態で機械的に粉砕処理する方法である。 The wet pulverization is a method in which toner particles dispersed in an insulating liquid are mechanically pulverized in a state of being dispersed in the insulating liquid.
使用する装置としては、例えば、アンカー翼等の一般に用いられている撹拌混合装置を用いることができる。撹拌混合装置の中では、デスパ(浅田鉄工(株)製)、T.K.ホモミクサー(プライミクス(株)製)等の高速攪拌混合装置、ロールミル、ビーズミル、ニーダー、エクストルーダ等の粉砕機又は混練機等が挙げられる。これらの装置は複数を組み合わせることもできる。 As a device to be used, for example, a generally used stirring and mixing device such as an anchor blade can be used. Among the stirring and mixing devices, high speed stirring and mixing devices such as Despa (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), TK. Etc. A plurality of these devices can be combined.
これらの中では、トナー粒子の粒径を小さくする観点、及びトナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点、及びその分散液の粘度を低減する観点から、ビーズミルの使用が好ましい。 Among these, use of a bead mill is preferable from the viewpoint of reducing the particle size of the toner particles, improving the dispersion stability of the toner particles to improve the storage stability, and reducing the viscosity of the dispersion. .
ビーズミルでは、用いるメディアの粒径や充填率、ローターの周速度、滞留時間等を制御することにより所望の粒径、粒径分布を持ったトナー粒子を得ることができる。 In the bead mill, toner particles having a desired particle size and particle size distribution can be obtained by controlling the particle size and filling rate of the medium used, the peripheral speed of the rotor, the residence time, and the like.
以上のように、本発明の液体現像剤は、
工程1:ポリエステル系樹脂を含む結着樹脂、着色剤、及び固体可塑剤を溶融混練し、粉砕してトナー粒子を得る工程、
工程2:工程1で得られたトナー粒子に塩基性分散剤を加え、絶縁性液体中に分散させ、トナー粒子分散液を得る工程、及び
工程3:工程2で得られたトナー粒子分散液を湿式粉砕し、液体現像剤を得る工程
を含む方法により製造することが好ましい。
As described above, the liquid developer of the present invention is
Step 1: a step of melt-kneading a binder resin containing a polyester-based resin, a colorant, and a solid plasticizer, and pulverizing to obtain toner particles;
Step 2: A basic dispersant is added to the toner particles obtained in Step 1 and dispersed in an insulating liquid to obtain a toner particle dispersion, and Step 3: the toner particle dispersion obtained in Step 2 is used. It is preferably produced by a method including a step of wet pulverization to obtain a liquid developer.
液体現像剤の固形分濃度は、画像濃度を向上させる観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上であり、そして、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。 From the viewpoint of improving the image density, the solid concentration of the liquid developer is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more, and the dispersion stability of the toner particles. From the viewpoint of improving the storage stability and the storage stability, it is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less.
液体現像剤中のトナー粒子の体積中位粒径(D50)は、液体現像剤の粘度を低減する観点から、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1.0μm以上、さらに好ましくは1.5μm以上であり、そして、液体現像剤の画質を向上させる観点から、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下、さらに好ましくは2.5μm以下である。 The volume median particle size (D 50 ) of the toner particles in the liquid developer is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1.0 μm or more, and even more preferably 1.5 μm or more, from the viewpoint of reducing the viscosity of the liquid developer. In view of improving the image quality of the liquid developer, it is preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less, and further preferably 2.5 μm or less.
液体現像剤の25℃における粘度は、トナー粒子の分散安定性を向上させ保存安定性を向上させる観点から、好ましくは3mPa・s以上、より好ましくは5mPa・s以上、さらに好ましくは6mPa・s以上、さらに好ましくは7mPa・s以上であり、そして、液体現像剤の定着性を向上させる観点から、好ましくは50mPa・s以下、より好ましくは40mPa・s以下、さらに好ましくは37mPa・s以下、さらに好ましくは35mPa・s以下、さらに好ましくは32mPa・s以下、さらに好ましくは28mPa・s以下、さらに好ましくは24mPa・s以下、さらに好ましくは20mPa・s以下、さらに好ましくは16mPa・s以下である。 The viscosity at 25 ° C. of the liquid developer is preferably 3 mPa · s or more, more preferably 5 mPa · s or more, more preferably 6 mPa · s or more, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the toner particles and improving the storage stability. More preferably, it is 7 mPa · s or more, and from the viewpoint of improving the fixability of the liquid developer, it is preferably 50 mPa · s or less, more preferably 40 mPa · s or less, still more preferably 37 mPa · s or less, and still more preferably Is 35 mPa · s or less, more preferably 32 mPa · s or less, more preferably 28 mPa · s or less, more preferably 24 mPa · s or less, still more preferably 20 mPa · s or less, and even more preferably 16 mPa · s or less.
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。樹脂等の物性は、以下の方法により測定した。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The physical properties of the resin and the like were measured by the following method.
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター「CFT-500D」((株)島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/minで加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出す。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
[Softening point of resin]
Using a flow tester “CFT-500D” (manufactured by Shimadzu Corporation), a 1 g sample was heated at a heating rate of 6 ° C./min, and a 1.96 MPa load was applied by a plunger, and the diameter was 1 mm and the length was 1 mm. Extrude from the nozzle. The amount of plunger drop of the flow tester is plotted against the temperature, and the temperature at which half of the sample flows out is taken as the softening point.
〔樹脂のガラス転移温度〕
示差走査熱量計「DSC210」(セイコー電子工業(株)製)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで昇温し、吸熱ピークを測定する。吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とする。
[Glass transition temperature of resin]
Using a differential scanning calorimeter “DSC210” (manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.), 0.01 to 0.02 g of sample was weighed into an aluminum pan, heated to 200 ° C., and the temperature was reduced to 0 ° C./min. Cool to ° C. Next, the sample is heated at a heating rate of 10 ° C./min, and the endothermic peak is measured. The glass transition temperature is defined as the temperature at the intersection of the base line extension below the maximum peak temperature of endotherm and the tangent line indicating the maximum slope from the peak rising portion to the peak apex.
〔樹脂の酸価〕
JIS K0070の方法により測定する。但し、測定溶媒のみJIS K0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更する。
[Acid value of the resin]
Measured by the method of JIS K0070. However, only the measurement solvent is changed from the mixed solvent of ethanol and ether specified in JIS K0070 to the mixed solvent of acetone and toluene (acetone: toluene = 1: 1 (volume ratio)).
〔可塑剤の吸熱ピーク温度〕
示差走査熱量計「Q-100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)製)を用いて、可塑剤0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、室温(25℃)から降温速度10℃/minで-40℃まで冷却しそのまま1分間静止させる。その後、昇温速度10℃/minで150℃まで吸熱ピークを測定する。
[Endothermic peak temperature of plasticizer]
Using a differential scanning calorimeter “Q-100” (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), 0.01 to 0.02 g of plasticizer is weighed into an aluminum pan, and the temperature drop rate is 10 from room temperature (25 ° C.). Cool to -40 ° C at ℃ / min and let stand for 1 minute. Thereafter, the endothermic peak is measured up to 150 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min.
〔絶縁性液体と混合する前のトナー粒子の体積中位粒径〕
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター(株)製)
アパチャー径:100μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター(株)製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター(株)製)
分散液:電解液にエマルゲン109P(花王(株)製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB(グリフィン):13.6)を溶解して5質量%に調整したもの
分散条件:前記分散液5mLに測定試料10mgを添加し、超音波分散機(機械名:(株)エスエヌディー製US-1、出力:80W)にて1分間分散させ、その後、前記電解液25mLを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製する。
測定条件:前記電解液100mLに、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度となるように、前記試料分散液を加え、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
[Volume-median particle size of toner particles before mixing with insulating liquid]
Measuring machine: Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.)
Aperture diameter: 100μm
Analysis software: Coulter Multisizer AccuComp version 1.19 (Beckman Coulter, Inc.)
Electrolyte: Isoton II (Beckman Coulter, Inc.)
Dispersion: Emulgen 109P (manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB (Griffin): 13.6) dissolved in the electrolyte to adjust to 5% by mass Dispersion condition: 10 mL of measurement sample in 5 mL of the dispersion Is added for 1 minute with an ultrasonic disperser (machine name: US-1 manufactured by SND Co., Ltd., output: 80 W), and then 25 mL of the electrolyte is added. For 1 minute to prepare a sample dispersion.
Measurement conditions: The sample dispersion was added to 100 mL of the electrolyte so that the particle size of 30,000 particles could be measured in 20 seconds, and 30,000 particles were measured. Determine the median particle size (D 50 ).
〔ポリイミンとカルボン酸の縮合物の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)〕
以下に示す、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、数平均分子量及び重量平均分子量を求める。
(1) 試料溶液の調製
濃度が0.2g/100mLになるように、縮合物をクロロホルムに溶解させる。次いで、この溶液を孔径0.20μmのPTFEタイプメンブレンフィルター「DISMIC-25JP」(東洋濾紙(株)製)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とする。
(2) 分子量測定
下記の測定装置と分析カラムを用い、溶離液として100mmol/LのファーミンDM2098(花王(株)製)のクロロホルム溶液を、毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに試料溶液100μlを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレン(東ソー(株)製のA-500(Mw 5.0×102)、A-5000(Mw 5.97×103)、F-2(Mw 1.81×104)、F-10(Mw 9.64×104)、F-40(Mw 4.27×105))を標準試料として作成したものを用いる。括弧内は分子量を示す。
測定装置:HLC-8220GPC(東ソー(株)製)
分析カラム:K-804L(昭和電工(株)製)
[Number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of polyimine and carboxylic acid condensate]
The molecular weight distribution is measured by the gel permeation chromatography (GPC) method shown below to determine the number average molecular weight and the weight average molecular weight.
(1) Preparation of sample solution Dissolve the condensate in chloroform so that the concentration is 0.2 g / 100 mL. Next, this solution is filtered using a PTFE type membrane filter “DISMIC-25JP” (manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.) having a pore size of 0.20 μm to remove insoluble components, thereby obtaining a sample solution.
(2) Molecular weight measurement Using the following measuring device and analytical column, a chloroform solution of 100 mmol / L Farmin DM2098 (manufactured by Kao Corporation) was flowed as an eluent at a flow rate of 1 mL per minute in a constant temperature bath at 40 ° C. To stabilize the column. Measurement is performed by injecting 100 μl of the sample solution. The molecular weight of the sample is calculated based on a calibration curve prepared in advance. The calibration curves at this time include several types of monodisperse polystyrene (A-500 (Mw 5.0 × 10 2 ), A-5000 (Mw 5.97 × 10 3 ), F-2 (Mw 1.81 × 10) manufactured by Tosoh Corporation. 4 ), F-10 (Mw 9.64 × 10 4 ), F-40 (Mw 4.27 × 10 5 )) are used as standard samples. The molecular weight is shown in parentheses.
Measuring device: HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Analytical column: K-804L (manufactured by Showa Denko KK)
〔分散剤A、Bの数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)〕
以下に示す、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により分子量分布を測定し、数平均分子量及び重量平均分子量を求める。
(1) 試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mLになるように、分散剤(分散剤溶液から絶縁性液体を留去)をテトラヒドロフランに溶解させた。次いで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター「FP-200」(住友電気工業(株)製)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とした。
(2) 分子量分布測定
下記の測定装置と分析カラムを用い、溶離液としてテトラヒドロフランを、毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに試料溶液100μLを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレン(東ソー(株)製のA-500(5.0×102)、A-1000(1.01×103)、A-2500(2.63×103)、A-5000(5.97×103)、F-1(1.02×104)、F-2(1.81×104)、F-4(3.97×104)、F-10(9.64×104)、F-20(1.90×105)、F-40(4.27×105)、F-80(7.06×105)、F-128(1.09×106))を標準試料として作成したものを用いる。括弧内は分子量を示す。
測定装置:HLC-8220GPC(東ソー(株)製)
分析カラム:TSKgel GMHXL+TSKgel G3000HXL(東ソー(株)製)
[Number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of dispersants A and B]
The molecular weight distribution is measured by the gel permeation chromatography (GPC) method shown below to determine the number average molecular weight and the weight average molecular weight.
(1) Preparation of sample solution A dispersant (the insulating liquid was distilled off from the dispersant solution) was dissolved in tetrahydrofuran so that the concentration was 0.5 g / 100 mL. Subsequently, this solution was filtered using a fluororesin filter “FP-200” (manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) having a pore size of 2 μm to remove insoluble components to obtain a sample solution.
(2) Molecular weight distribution measurement Using the following measuring device and analytical column, tetrahydrofuran is flowed as an eluent at a flow rate of 1 mL per minute, and the column is stabilized in a constant temperature bath at 40 ° C. Inject 100 μL of the sample solution into the sample and perform measurement. The molecular weight of the sample is calculated based on a calibration curve prepared in advance. The calibration curve at this time includes several types of monodisperse polystyrene (A-500 (5.0 × 10 2 ), A-1000 (1.01 × 10 3 ), A-2500 (2.63 × 10 3 ) manufactured by Tosoh Corporation, A-5000 (5.97 × 10 3 ), F-1 (1.02 × 10 4 ), F-2 (1.81 × 10 4 ), F-4 (3.97 × 10 4 ), F-10 (9.64 × 10 4 ), F-20 (1.90 × 10 5 ), F-40 (4.27 × 10 5 ), F-80 (7.06 × 10 5 ), F-128 (1.09 × 10 6 )) prepared as standard samples are used. The molecular weight is shown in parentheses.
Measuring device: HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Analytical column: TSKgel GMH XL + TSKgel G3000H XL (manufactured by Tosoh Corporation)
〔絶縁性液体の導電率〕
絶縁性液体25gを40mL容のガラス製サンプル管「スクリューNo.7」((株)マルエム製)に入れ、非水系導電率計「DT-700」(Dispersion Technology社製)を用いて、電極を絶縁性液体に浸し、20回測定を行って平均値を算出し、導電率を測定する。数値が小さいほど高抵抗であることを示す。
[Conductivity of insulating liquid]
Put 25 g of insulating liquid into a 40 mL glass sample tube “Screw No. 7” (manufactured by Marum Co., Ltd.), and use a non-aqueous conductivity meter “DT-700” (manufactured by Dispersion Technology) Immerse in an insulating liquid, measure 20 times, calculate the average value, and measure the conductivity. The smaller the value, the higher the resistance.
〔絶縁性液体の沸点〕
示差走査熱量計「DSC210」(セイコー電子工業(株)製)を用いて、試料6.0〜8.0mgをアルミパンに計量し、昇温速度10℃/minで350℃まで昇温し、吸熱ピークを測定する。最も高温側の吸熱ピークを沸点とする。
[Boiling point of insulating liquid]
Using a differential scanning calorimeter “DSC210” (manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.), a sample of 6.0 to 8.0 mg was weighed into an aluminum pan, heated to 350 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and an endothermic peak was obtained. taking measurement. The endothermic peak on the highest temperature side is defined as the boiling point.
〔絶縁性液体及び液体現像剤の25℃における粘度〕
10mL容のスクリュー管に測定液を7mL入れ、回転振動式粘度計「ビスコメイトVM-10A-L」((株)セコニック製、検出端子:チタン製、φ8mm)を用い、検出端子の先端部の15mm上に液面が来る位置にスクリュー管を固定し、25℃にて粘度を測定する。
[Viscosity of insulating liquid and liquid developer at 25 ° C]
Put 7 mL of the measuring solution into a 10 mL screw tube, and use the rotational vibration viscometer “Viscomate VM-10A-L” (manufactured by Seconic Co., Ltd., detection terminal: titanium, φ8 mm). Fix the screw tube at the position where the liquid level reaches 15mm above, and measure the viscosity at 25 ℃.
〔トナー粒子分散液及び液体現像剤の固形分濃度〕
試料10質量部をヘキサン90質量部で希釈し、遠心分離装置「H-201F」((株)コクサン製)を用いて、回転数25000r/minにて、20分間回転させる。静置後、上澄み液をデカンテーションにて除去した後、90質量部のヘキサンで希釈し、同様の条件で再び遠心分離を行う。上澄み液をデカンテーションにて除去した後、下層を真空乾燥機にて0.5kPa、40℃にて8時間乾燥させ、以下の式より固形分濃度を計算する。
[Solid content concentration of toner particle dispersion and liquid developer]
10 parts by mass of the sample is diluted with 90 parts by mass of hexane, and is rotated for 20 minutes at a rotational speed of 25000 r / min using a centrifugal separator “H-201F” (manufactured by Kokusan Co., Ltd.). After standing, the supernatant is removed by decantation, diluted with 90 parts by mass of hexane, and centrifuged again under the same conditions. After removing the supernatant by decantation, the lower layer is dried in a vacuum dryer at 0.5 kPa and 40 ° C. for 8 hours, and the solid content concentration is calculated from the following formula.
〔液体現像剤中のトナー粒子の体積中位粒径(D50)〕
レーザー回折/散乱式粒径測定装置「マスターサイザー2000」(マルバーン社製)を用いて、測定用セルにアイソパーL(エクソンモービル社製、イソパラフィン、25℃における粘度1mPa・s)を加え、散乱強度が5〜15%になる濃度で、粒子屈折率1.58(虚数部0.1)、分散媒屈折率1.42の条件にて、体積中位粒径(D50)を測定する。
[Volume Median Particle Size (D 50 ) of Toner Particles in Liquid Developer]
Using a laser diffraction / scattering particle size measuring device “Mastersizer 2000” (Malvern), add Isopar L (ExxonMobil, isoparaffin, viscosity 1 mPa · s at 25 ° C.) to the measurement cell, and the scattering intensity The volume median particle size (D 50 ) is measured under the conditions of a particle refractive index of 1.58 (imaginary part 0.1) and a dispersion medium refractive index of 1.42 at a concentration of 5 to 15%.
樹脂製造例1〔複合樹脂A〕
表1に示すフマル酸及び無水トリメリット酸以外のポリエステル樹脂の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、マントルヒーターを用いて、230℃に昇温した後、230℃にて8時間反応させ、さらに8.3kPaに減圧して1時間反応させた。
170℃に降温し、表1に示すスチレン系樹脂の原料モノマー、両反応性モノマー及び重合開始剤を滴下ロートにより1時間かけて滴下した。170℃に保持したまま1時間付加重合反応を熟成させた後、210℃に昇温し、8.3kPaにて1時間スチレン系樹脂の原料モノマーの除去及び、両反応性モノマーとポリエステル部位の反応を行った。
さらに、210℃にて、無水トリメリット酸、フマル酸及び重合禁止剤5gを添加し、表1に示す軟化点に達するまで反応を行って、表1に示す物性を有する複合樹脂Aを得た。
Resin Production Example 1 [Composite Resin A]
Polyester resin raw material monomers other than fumaric acid and trimellitic anhydride shown in Table 1, esterification catalyst and esterification co-catalyst, 10 L four-neck flask equipped with nitrogen introduction tube, dehydration tube, stirrer and thermocouple The mixture was heated to 230 ° C. using a mantle heater, reacted at 230 ° C. for 8 hours, further depressurized to 8.3 kPa, and reacted for 1 hour.
The temperature was lowered to 170 ° C., and the styrene resin raw material monomer, the bireactive monomer and the polymerization initiator shown in Table 1 were added dropwise over 1 hour using a dropping funnel. After aging the addition polymerization reaction for 1 hour while maintaining at 170 ° C, the temperature was raised to 210 ° C, the raw material monomer of the styrene resin was removed at 8.3 kPa for 1 hour, and the reaction of both reactive monomers and the polyester part was performed. went.
Further, at 210 ° C., trimellitic anhydride, fumaric acid, and 5 g of a polymerization inhibitor were added, and the reaction was performed until the softening point shown in Table 1 was reached. Thus, composite resin A having physical properties shown in Table 1 was obtained. .
樹脂製造例2〔ポリエステル樹脂A〕
表1に示すポリエステル樹脂の原料モノマー、エステル化触媒、及びエステル化助触媒を窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、マントルヒーターを用いて、180℃〜210℃まで、4時間かけて昇温し、210℃にて4時間反応、さらに8.3kPaにて表1に示す軟化点に達するまで反応を行って、表1に示す物性を有するポリエステル樹脂Aを得た。
Resin Production Example 2 [Polyester Resin A]
The polyester resin raw material monomer, esterification catalyst, and esterification co-catalyst shown in Table 1 were placed in a 10 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, and a mantle heater was used. The temperature is raised from 180 ° C. to 210 ° C. over 4 hours, reacted at 210 ° C. for 4 hours, further reacted at 8.3 kPa until the softening point shown in Table 1 is reached, and has the physical properties shown in Table 1. Polyester resin A was obtained.
樹脂製造例3〔ポリエステル樹脂B〕
表1に示すフマル酸及び無水トリメリット酸以外のポリエステル樹脂の原料モノマー、エステル化触媒及びエステル化助触媒を窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、マントルヒーターを用いて、230℃に昇温した後、230℃にて8時間反応させ、8.3kPaに減圧して1時間反応させた。
さらに、210℃にて、無水トリメリット酸、フマル酸及び重合禁止剤5gを添加し、表1に示す軟化点に達するまで反応を行って、表1に示す物性を有するポリエステル樹脂Bを得た。
Resin Production Example 3 [Polyester Resin B]
Polyester resin raw material monomers other than fumaric acid and trimellitic anhydride shown in Table 1, esterification catalyst and esterification co-catalyst, 10 L four-neck flask equipped with nitrogen introduction tube, dehydration tube, stirrer and thermocouple The mixture was heated to 230 ° C. using a mantle heater, reacted at 230 ° C. for 8 hours, depressurized to 8.3 kPa, and reacted for 1 hour.
Furthermore, at 210 ° C., trimellitic anhydride, fumaric acid and a polymerization inhibitor 5 g were added and reacted until reaching the softening point shown in Table 1 to obtain a polyester resin B having physical properties shown in Table 1. .
樹脂製造例4〔スチレンアクリル樹脂A〕
キシレン1567gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5L容の四つ口フラスコに入れ、130℃に昇温した。表1に示すスチレン系樹脂の原料モノマー及び重合開始剤の混合液を130℃で攪拌しながら1.5時間かけて滴下し、さらに1.5時間同温度を保持して付加重合反応を行った。160℃に昇温し、1時間反応を行った後、200℃に昇温し、1時間保持してキシレンを除去した。さらに8.3kPaにて残りのキシレンを除去し、表1に示す物性を有するスチレンアクリル樹脂Aを得た。
Resin Production Example 4 [Styrene Acrylic Resin A]
1567 g of xylene was placed in a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, and the temperature was raised to 130 ° C. A mixture of the styrene resin raw material monomer and the polymerization initiator shown in Table 1 was added dropwise over 1.5 hours while stirring at 130 ° C., and the addition polymerization reaction was carried out while maintaining the same temperature for 1.5 hours. After raising the temperature to 160 ° C. and carrying out the reaction for 1 hour, the temperature was raised to 200 ° C. and maintained for 1 hour to remove xylene. Further, the remaining xylene was removed at 8.3 kPa to obtain styrene acrylic resin A having the physical properties shown in Table 1.
分散剤の製造例
溶媒(メチルエチルケトン)100gを、冷却管、窒素導入管、撹拌機及び熱電対を装備した2L容の四つ口フラスコに入れ、窒素ガスで反応容器内を置換した。反応容器内を80℃に加温して、表2に示す原料モノマーと重合開始剤の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、80℃でさらに3時間反応させた。80℃で溶媒を留去し、表2に示す物性を有する共重合体からなる分散剤A、Bを得た。
Production Example of Dispersant 100 g of a solvent (methyl ethyl ketone) was placed in a 2 L four-necked flask equipped with a cooling tube, a nitrogen introduction tube, a stirrer and a thermocouple, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen gas. The inside of the reaction vessel was heated to 80 ° C., and a mixture of the raw material monomer and the polymerization initiator shown in Table 2 was dropped over 2 hours to carry out a polymerization reaction. After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 3 hours. The solvent was distilled off at 80 ° C. to obtain dispersants A and B composed of copolymers having physical properties shown in Table 2.
実施例1〜4及び比較例1〜4
表3に示す量の結着樹脂及び固体可塑剤(比較例1では使用せず)と、顔料「ECB-301」(大日精化工業(株)製、フタロシアニンブルー15:3)20質量部を、予め20L容のヘンシェルミキサーを使用し、回転数1500r/min(周速度21.6m/sec)で3分間攪拌混合後、以下に示す条件で溶融混練した。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4
The amount of binder resin and solid plasticizer shown in Table 3 (not used in Comparative Example 1) and 20 parts by mass of pigment “ECB-301” (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., phthalocyanine blue 15: 3) Then, using a 20 L Henschel mixer in advance, the mixture was stirred and mixed for 3 minutes at a rotational speed of 1500 r / min (circumferential speed 21.6 m / sec), and then melt-kneaded under the following conditions.
〔溶融混練条件〕
連続式二本オープンロール型混練機「ニーデックス」(日本コークス工業(株)製、ロール外径:14cm、有効ロール長:55cm)を使用した。連続式二本オープンロール型混練機の運転条件は、高回転側ロール(フロントロール)周速度75r/min(32.4m/min)、低回転側ロール(バックロール)周速度35r/min(15.0m/min)、混練物供給口側端部のロール間隙0.1mmであった。ロール内の加熱媒体温度及び冷却媒体温度は、高回転側ロールの原料投入側が90℃及び混練物排出側が85℃であり、低回転側ロールの原料投入側が35℃及び混練物排出側が35℃であった。また、原料混合物の上記混練機への供給速度は10kg/h、上記混練機中の平均滞留時間は約3分間であった。
[Melting and kneading conditions]
A continuous two-open roll kneader “NIDEX” (manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd., roll outer diameter: 14 cm, effective roll length: 55 cm) was used. The operating conditions of the continuous two-open roll type kneader are: high rotation side roll (front roll) peripheral speed 75r / min (32.4m / min), low rotation side roll (back roll) peripheral speed 35r / min (15.0m) / min), the roll gap at the end of the kneaded product supply port was 0.1 mm. The heating medium temperature and cooling medium temperature in the roll are 90 ° C. on the raw material input side of the high rotation side roll and 85 ° C. on the kneaded material discharge side, 35 ° C. on the raw material input side of the low rotation side roll and 35 ° C. on the kneaded material discharge side. there were. The feed rate of the raw material mixture to the kneader was 10 kg / h, and the average residence time in the kneader was about 3 minutes.
上記で得られた混練物を冷却ロールで圧延冷却した後、ハンマーミルを用いて1mm程度に粗粉砕した。得られた粗粉砕物を気流式ジェットミル「IDS」(日本ニューマチック(株)製)により微粉砕及び分級し、体積中位粒径(D50)が10μmのトナー粒子を得た。 The kneaded product obtained above was rolled and cooled with a cooling roll, and then roughly pulverized to about 1 mm using a hammer mill. The obtained coarsely pulverized product was finely pulverized and classified by an airflow jet mill “IDS” (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) to obtain toner particles having a volume median particle size (D 50 ) of 10 μm.
得られたトナー粒子35質量部と絶縁性液体「NAS-4」(日油(株)製、ポリイソブテン、導電率:1.52×10-12S/m、沸点:247℃、25℃における粘度:2mPa・s)62.9質量部、及び表3に示す塩基性分散剤2.1質量部を1L容のポリエチレン製容器に入れ、「T.K.ロボミックス」(プライミクス(株)製)を用いて、氷冷下、回転数7000r/minにて30分間攪拌を行い、固形分濃度36質量%のトナー粒子分散液を得た。 35 parts by mass of the obtained toner particles and insulating liquid “NAS-4” (manufactured by NOF Corporation, polyisobutene, conductivity: 1.52 × 10 −12 S / m, boiling point: 247 ° C., viscosity at 25 ° C .: 2 mPa・ S) Put 62.9 parts by mass and 2.1 parts by mass of the basic dispersant shown in Table 3 in a 1 L polyethylene container and rotate under ice-cooling using “TK Robotics” (manufactured by Primics Co., Ltd.). The mixture was stirred for 30 minutes at several 7000 r / min to obtain a toner particle dispersion having a solid content concentration of 36% by mass.
次に、得られたトナー粒子分散液を、直径0.8mmのジルコニアビーズを用いて、体積充填率60体積%にて、6筒式サンドミル「TSG-6」(アイメックス(株)製)で回転数1300r/min(周速度4.8m/sec)にて表3に示す体積中位粒径(D50)になるまで湿式粉砕した。ビーズをろ過により除去した後、ろ液100質量部に対し絶縁性液体「NAS-4」(日油(株)製)40質量部を加えて希釈し、固形分濃度が26質量%の、表3に示す物性を有する液体現像剤を得た。 Next, the obtained toner particle dispersion was rotated with a 6-cylinder sand mill “TSG-6” (manufactured by IMEX Co., Ltd.) using zirconia beads having a diameter of 0.8 mm at a volume filling rate of 60% by volume. Wet grinding was performed at 1300 r / min (circumferential speed 4.8 m / sec) until the volume-median particle size (D 50 ) shown in Table 3 was obtained. After removing the beads by filtration, 100 parts by mass of the filtrate was diluted by adding 40 parts by mass of the insulating liquid “NAS-4” (manufactured by NOF Corporation), and the solid content concentration was 26% by mass. A liquid developer having the physical properties shown in 3 was obtained.
実施例5、6
塩基性分散剤を表3に示す分散剤に変更し、塩基性分散剤の使用量を1.05質量部に、絶縁性液体の使用量を63.95質量部に変更した以外は実施例1と同様の方法で、固形分濃度が26質量%の、表3に示す物性を有する液体現像剤を得た。
Examples 5 and 6
The same method as in Example 1 except that the basic dispersant was changed to the dispersant shown in Table 3, the basic dispersant usage was changed to 1.05 parts by mass, and the insulating liquid usage was changed to 63.95 parts by mass. Thus, a liquid developer having a solid content concentration of 26% by mass and having the physical properties shown in Table 3 was obtained.
比較例5
結着樹脂をポリエステル樹脂B 67.5質量部とスチレンアクリル樹脂A 7.5質量部に変更した以外は実施例1と同様の方法で、固形分濃度が26質量%の、表3に示す物性を有する液体現像剤を得た。
Comparative Example 5
Liquid development having the physical properties shown in Table 3 in the same manner as in Example 1 except that the binder resin was changed to 67.5 parts by mass of polyester resin B and 7.5 parts by mass of styrene acrylic resin A, and the solid content concentration was 26% by mass. An agent was obtained.
試験例〔定着性〕
「PODグロスコート紙」(王子製紙(株)製)に液体現像剤を滴下し、ワイヤーバーにより乾燥後の質量が1.2g/m2になるように薄膜を作製した。その後、80℃の恒温槽中で10秒間保持した。
Test example (fixability)
A liquid developer was dropped onto “POD gloss coated paper” (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.), and a thin film was prepared with a wire bar so that the mass after drying was 1.2 g / m 2 . Then, it hold | maintained for 10 second in an 80 degreeC thermostat.
続いて、「OKI MICROLINE 3010」((株)沖データ製)から取り出した定着機を用いて、定着ロールの温度が80℃、定着速度が280mm/secで定着処理を行った。その後、定着ロール温度を160℃まで10℃ずつ上昇させながら、上記のような定着処理を行い、各温度で定着画像を得た。 Subsequently, using a fixing device taken out from “OKI MICROLINE 3010” (manufactured by Oki Data Co., Ltd.), fixing processing was performed at a fixing roll temperature of 80 ° C. and a fixing speed of 280 mm / sec. Thereafter, while the fixing roll temperature was increased to 160 ° C. by 10 ° C., the fixing process as described above was performed, and a fixed image was obtained at each temperature.
得られた定着画像にメンディングテープ「Scotchメンディングテープ810」(スリーエムジャパン(株)製、幅18mm)を貼り付け、500gの荷重がかかるようにローラーでテープに圧力をかけた後、テープを剥離した。テープ剥離前と剥離後の画像濃度を、色彩計「GretagMacbeth Spectroeye」(グレタグ社製)を用いて測定した。画像印字部分を各3点測定し、その平均値を画像濃度として算出した。定着率(%)は、剥離後の画像濃度/剥離前の画像濃度×100の値から算出し、定着率が90%以上で、かつオフセットが発生しない温度範囲を定着温度とし、定着温度の上限値から下限値を引いた値を定着幅とした。その結果を表3に示す。数値が大きいほど定着幅が広く、定着性が良好であることを示している。 Affix the mending tape “Scotch Mending Tape 810” (manufactured by 3M Japan Co., Ltd., width 18mm) to the fixed image obtained, apply pressure to the tape with a roller to apply a load of 500g, It peeled. The image density before and after tape peeling was measured using a color meter “GretagMacbeth Spectroeye” (manufactured by Gretag). The image printed portion was measured at three points, and the average value was calculated as the image density. The fixing rate (%) is calculated from the value of image density after peeling / image density before peeling x 100, and the fixing temperature is 90% or more and the temperature range where no offset occurs is the fixing temperature. The value obtained by subtracting the lower limit from the value was defined as the fixing width. The results are shown in Table 3. The larger the value, the wider the fixing width and the better the fixing property.
以上の結果より、実施例1〜6の液体現像剤は、小粒径、低粘度であり、幅広い温度で定着可能であることが分かる。
これに対し、固体可塑剤を使用していない比較例1の液体現像剤、及び結着樹脂として複合樹脂ではなくポリエステル樹脂又はスチレンアクリル樹脂を使用した比較例2〜4の液体現像剤は、粒径が大きく、高粘度であり、定着幅も狭い。また、複合樹脂の代わりに、ポリエステル樹脂とスチレン系樹脂を溶融混練した比較例5の液体現像剤も同様に、粒径が大きく、高粘度である。
From the above results, it can be seen that the liquid developers of Examples 1 to 6 have a small particle size and low viscosity, and can be fixed at a wide range of temperatures.
On the other hand, the liquid developer of Comparative Example 1 that does not use a solid plasticizer, and the liquid developer of Comparative Examples 2 to 4 that uses a polyester resin or a styrene acrylic resin instead of a composite resin as a binder resin, The diameter is large, the viscosity is high, and the fixing width is narrow. Similarly, the liquid developer of Comparative Example 5 in which a polyester resin and a styrene resin are melt-kneaded instead of the composite resin has a large particle size and a high viscosity.
本発明の液体現像剤は、例えば、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像等に好適に用いられるものである。 The liquid developer of the present invention is suitably used for developing a latent image formed in, for example, electrophotography, electrostatic recording method, electrostatic printing method and the like.
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- 2016-12-19 JP JP2016245597A patent/JP6845681B2/en active Active
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