JP2501885B2 - Method for producing coating resin for carrier - Google Patents

Method for producing coating resin for carrier

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JP2501885B2
JP2501885B2 JP63269220A JP26922088A JP2501885B2 JP 2501885 B2 JP2501885 B2 JP 2501885B2 JP 63269220 A JP63269220 A JP 63269220A JP 26922088 A JP26922088 A JP 26922088A JP 2501885 B2 JP2501885 B2 JP 2501885B2
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則昭 坪田
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真法、静電印刷法等の現像剤に利用
されるキャリア用被覆樹脂の製造方法に関するもので、
より詳細には、電荷付与作用、耐久性が極めて向上した
キャリア用被覆樹脂の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a method for producing a coating resin for a carrier used for a developer such as electrophotography and electrostatic printing.
More specifically, the present invention relates to a method for producing a coating resin for a carrier, which has extremely improved charge imparting action and durability.

(従来技術及びその問題点) 電子写真法等において、二成分現像法は比較的安定し
た良質の画像が得られ、またトナー中に磁性体を含有す
る必要がないことからカラー画像形成に好適に対応でき
る点で多く使用されている。そして、常に安定した現像
を行うためにはトナーとキャリアが現像器中で均一攪拌
されて充分に摩擦帯電することが必要であり、帯電され
たトナーは現像の繰り返しとともに消費されていくた
め、消費に見合った量のトナーが新たに補給され、キャ
リアとの混合攪拌が繰り返し行なわれる。このため、現
像器内のキャリアは劣化することなく一定の電荷付与作
用を維持するとともに、補給されたトナーと速やかに均
一攪拌されることが必要であり優れた流動性と耐久性が
要求される。
(Prior Art and its Problems) In the electrophotographic method and the like, the two-component developing method is suitable for color image formation because a relatively stable and high-quality image can be obtained and it is not necessary to contain a magnetic material in the toner. It is often used because of its compatibility. Further, in order to always perform stable development, it is necessary that the toner and the carrier are uniformly stirred in the developing device and sufficiently frictionally charged, and the charged toner is consumed as the development is repeated. A new amount of toner corresponding to the above condition is replenished, and the mixing and stirring with the carrier are repeated. Therefore, the carrier in the developing device needs to maintain a constant charge imparting action without deterioration, and needs to be rapidly and uniformly stirred with the replenished toner, which requires excellent fluidity and durability. .

一方、近年において電子写真法は、種々の複写や高速
プリンター等の用途に使用されるようになってきてお
り、用いる感光体或いは現像方法によっては正帯電性を
有するトナーが要求されている。逆に言えば、トナーを
正帯電化させるそれ自体は良好な負帯電性をしめすキャ
リアが要求されている。
On the other hand, in recent years, the electrophotographic method has come to be used in various applications such as copying and high-speed printers, and a toner having a positive charging property is required depending on a photoconductor used or a developing method. Conversely speaking, there is a demand for a carrier which itself has a good negative charging property for positively charging the toner.

ところが、従来より多く用いられる鉄分系キャリアや
他のキャリアにおいても十分にトナーを正帯電化させる
ことができなかった。そこで、4フッ化エチレン等の負
帯電性の強い樹脂成分を被覆することがなされている
が、成膜性、耐久性に乏しく被覆層が不均一になるため
に依然として低帯電量トナーや未帯電トナー等を発生し
て画像カブリを引き起こしてしまう。
However, it has not been possible to sufficiently positively charge the toner even with iron-based carriers and other carriers that are used more often than before. Therefore, it has been attempted to coat a resin component having a strong negative charge property such as tetrafluoroethylene, but since the film-forming property and the durability are poor and the coating layer becomes non-uniform, it is still low-charge toner or uncharged toner. Toner or the like is generated to cause image fog.

また、特開昭61-51158号公報、特開昭61-51159号公報
において、マレイン酸系のポリマーとスチレン系或いは
アクリル系ポリマーとの混合物を被覆した樹脂被覆キャ
リアが提案されている。しかしながら、マレイン酸系ポ
リマーとスチレン或いはアクリル系ポリマーとは相溶性
が低く、また被覆する際の溶剤に対する溶解性が異なる
ために被覆後に生成されたキャリアの樹脂被覆層は相分
離しやすく、均一組成の被覆層を形成することが困難な
ばかりか被覆層とコア材との密着性も劣り、帯電安定
性、耐久性において未だ満足できる結果を得るにいたっ
ていない。
Further, JP-A-61-51158 and JP-A-61-51159 propose a resin-coated carrier coated with a mixture of a maleic acid-based polymer and a styrene-based or acrylic-based polymer. However, since the maleic acid-based polymer and the styrene or acrylic polymer have low compatibility, and the solubility in the solvent during coating is different, the resin coating layer of the carrier formed after coating is likely to undergo phase separation and has a uniform composition. Not only is it difficult to form the coating layer, but also the adhesion between the coating layer and the core material is poor, and satisfactory results have not yet been obtained in terms of charging stability and durability.

更に、極性基を有する単量体と不飽和結合を有する油
溶性単量体との共重合体からなり、負極性の極性基が一
様に分散し、しかもコア材との密着性に優れた均一単量
体組成の極性基含有重合体を単独で被覆することも考え
られるが、実状は被覆樹脂としての好適な分子量特性を
有し、十分な耐久性と安定した電荷付与特性を有する単
独重合体を得ることは困難であり、たとえ得ることがで
きたとしても条件設定がシビアで性能安定した重合体を
再現性よく製造することが困難であった。
Furthermore, it is composed of a copolymer of a monomer having a polar group and an oil-soluble monomer having an unsaturated bond, the polar group having a negative polarity is uniformly dispersed, and the adhesiveness to the core material is excellent. It is possible to coat the polar group-containing polymer having a uniform monomer composition alone, but in reality, a single polymer having suitable molecular weight characteristics as a coating resin, sufficient durability and stable charge imparting characteristics. It was difficult to obtain a coalesced product, and even if it could be obtained, it was difficult to produce a polymer with severe condition setting and stable performance with good reproducibility.

本発明は上述する点に鑑みてなされたものでありアニ
オン型の負帯電極性基が樹脂中に均一且つ一様に存在
し、安定した電荷付与作用を与えるとともに、コア材と
の密着性及び成膜性に優れた被覆樹脂を再現性よく安定
して供給できる製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, in which an anionic negatively charged polar group is uniformly and uniformly present in the resin to give a stable charge-imparting action, and at the same time, to improve the adhesion and the formation with the core material. An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of stably and stably supplying a coating resin having excellent film properties.

(問題点を解決するための手段) ビニル芳香族炭化水素単量体及び(メタ)アクリル酸
エステルからなる群より選ばれた少なくとも1種の油溶
性単量体と、スルホン酸、リン酸、或いはカルボン酸型
のアニオン性基を有する少なくとも一種の水溶性単量体
とを、水と水混和性有機溶媒との混合溶媒中で且つ分散
安定剤の存在下に分散重合させ、水溶性単量体と油溶性
単量体との共重合体を粒子の形で回収することにより高
品質の被覆用樹脂が得られ、そしてこの共重合体を被覆
することによって、前述した正帯電トナー用キャリアの
問題点を解決し、本発明の目的が達成される。
(Means for Solving Problems) At least one oil-soluble monomer selected from the group consisting of vinyl aromatic hydrocarbon monomers and (meth) acrylic acid esters, sulfonic acid, phosphoric acid, or At least one water-soluble monomer having a carboxylic acid type anionic group, dispersion-polymerized in a mixed solvent of water and a water-miscible organic solvent and in the presence of a dispersion stabilizer, water-soluble monomer A high-quality coating resin can be obtained by recovering a copolymer of a vinyl ester and an oil-soluble monomer in the form of particles, and by coating this copolymer, the problem of the above-mentioned carrier for positively charged toner can be obtained. The points are solved and the object of the present invention is achieved.

(作用) 本発明において、共重合体を構成する一方のビニル芳
香族炭化水素単量体や(メタ)アクリル酸エステルから
なる油溶性単量体は、成膜性及び耐久性を与える成分で
あり、他方のスルホン酸、カルボン酸或いはリン酸型の
アニオン性基を有する水溶性単量体は帯電付与性を担う
成分である。そして、被覆に際して上記重合体を単独で
使用するため、溶剤に溶解して得られた樹脂溶液は相分
離せず均一濃度の樹脂溶液となるため、被覆後の被覆層
は一様な膜厚と表面性を得ることができる。更に、共重
合体中に負帯電性を示すアニオン性基が分散しているた
めに、良好な負帯電性を示し、トナーを有効に正帯電化
することができる。
(Function) In the present invention, one of the vinyl aromatic hydrocarbon monomer constituting the copolymer and the oil-soluble monomer composed of (meth) acrylic acid ester is a component that imparts film-forming property and durability. On the other hand, the water-soluble monomer having a sulfonic acid, carboxylic acid, or phosphoric acid type anionic group is a component responsible for the charge imparting property. Since the polymer is used alone for coating, the resin solution obtained by dissolving in a solvent does not undergo phase separation and becomes a resin solution having a uniform concentration, so that the coating layer after coating has a uniform film thickness. The surface property can be obtained. Further, since the anionic group exhibiting a negative charging property is dispersed in the copolymer, it exhibits a good negative charging property, and the toner can be effectively positively charged.

上記重合体の製造方法としては、重合媒体として水と
水混和性有機溶媒との混合媒体を重合媒体として使用
し、油用性単量体と水溶性単量体の両単量体を溶解し、
分散安定剤を共存させて重合を行う分散重合を用いるの
がよい。この分散重合によると、油溶性単量体と水溶性
単量体を設定量比で含有し、また分子量も適当である均
一組成の共重合体を粒子の形で得ることができる。この
方法によって良好な被覆樹脂が製造できる理由は明らか
ではないが以下のように考えられる。つまり、上記方法
を採用すると、重合初期には溶液重合が進行して反応性
比に見合った単量体単位組成を有する分子量の低い共重
合体が生成し、更に重合が進むと共重合体は析出使用と
するが、併存する分散安定剤によってそのいくつかが合
体して比較的安定な分散粒子が生成される。そして、こ
の油溶性単量体と水溶性単量体との共重合体である分散
粒子は油溶性単量体と水溶性単量体との共重合体である
ために、連続相中の未反応の油溶性単量体と水溶性単量
体とを同時に吸収するために、分子量の制御ができ比較
的均一な組成を有する共重合体を再現性及び生産性良く
生成できるものと考えられる。
As a method for producing the above-mentioned polymer, a mixed medium of water and a water-miscible organic solvent is used as a polymerization medium, and both the oil-soluble monomer and the water-soluble monomer are dissolved. ,
It is preferable to use dispersion polymerization in which a dispersion stabilizer is allowed to coexist. According to this dispersion polymerization, a copolymer having a uniform composition containing an oil-soluble monomer and a water-soluble monomer in a set amount ratio and having an appropriate molecular weight can be obtained in the form of particles. The reason why a good coating resin can be produced by this method is not clear, but it is considered as follows. That is, when the above method is adopted, solution polymerization proceeds at the initial stage of polymerization to produce a low molecular weight copolymer having a monomer unit composition commensurate with the reactivity ratio, and when the polymerization further proceeds, the copolymer becomes Although used for precipitation, some of them are combined by a coexisting dispersion stabilizer to produce relatively stable dispersed particles. Since the dispersed particles, which are a copolymer of the oil-soluble monomer and the water-soluble monomer, are a copolymer of the oil-soluble monomer and the water-soluble monomer, the dispersed particles in the continuous phase are It is considered that since the oil-soluble monomer and the water-soluble monomer in the reaction are absorbed at the same time, a copolymer having a controlled molecular weight and a relatively uniform composition can be produced with good reproducibility and productivity.

他の重合方法においては問題点が多く、例えば乳化重
合においては被覆樹脂としては分子量が高くなるすぎる
こと、及び乳化剤が生成重合体に混在することから得ら
れる樹脂被覆キャリアは環境安定性、帯電安定性に劣っ
たものとなってしまう。また、塊状重合や懸濁重合では
重合前から、或いは重合中に不均一系になって極性基含
有の単量体を多く含有する共重合体が生成してしまい使
用に耐えなくなることがあり、このように従来の一般の
重合方法では高いレベルで安定した被覆樹脂を製造する
ことができなかった。
There are many problems in other polymerization methods, for example, in emulsion polymerization, the molecular weight of the coating resin becomes too high, and the resin-coated carrier obtained from the fact that an emulsifier is mixed in the produced polymer is environmentally stable and electrostatically stable. It becomes inferior in sex. Further, in bulk polymerization or suspension polymerization, a copolymer containing a large amount of polar group-containing monomers may be formed before the polymerization or during the polymerization, resulting in unusable use. As described above, it has been impossible to produce a highly stable coating resin by the conventional general polymerization method.

そして、本発明の方法により生成された共重合体中の
アニオン性基の存在量としては、重合体全体当たり一般
に0.001乃至2mol/kg、特に0.01乃至1mol/kgであるもの
を使用することが好ましい。この範囲にあることで、湿
度依存性がなく良好な電荷付与作用を示すことができ
る。また、重合体の分子量としては溶剤への溶解性、被
覆層の耐久性、及びコア材との密着性から一般に重量平
均分子量が5000乃至1000000、特に好ましくは10000乃至
100000のものを用いるとよい。更に、重合体のガラス転
移点としては一般に70乃至150℃、特に90乃至120℃のも
のが好ましく耐久性、耐熱性に優れた被覆層を形成する
ことかできる。
The amount of anionic groups present in the copolymer produced by the method of the present invention is generally 0.001 to 2 mol / kg, preferably 0.01 to 1 mol / kg, based on the whole polymer. . Within this range, a good charge imparting action can be exhibited without humidity dependency. As the molecular weight of the polymer, the weight average molecular weight is generally 5000 to 1000000, particularly preferably 10000 to 10000 from the solubility in a solvent, the durability of the coating layer, and the adhesion with the core material.
It is good to use the one of 100000. Further, the glass transition point of the polymer is preferably 70 to 150 ° C., particularly 90 to 120 ° C., and a coating layer excellent in durability and heat resistance can be formed.

(発明の好適態様) 単量体 本発明に用いる油溶性単量体はビニル芳香族炭化水素
または(メタ)アクリル酸エステル類である。
(Preferred Embodiment of the Invention) Monomer The oil-soluble monomer used in the present invention is a vinyl aromatic hydrocarbon or (meth) acrylic acid ester.

ビニル芳香族単量体としては、 式中、R1は水素原子、低級アルキル基又はハロゲン原
子であり、R2は水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原
子、アルコキシ基、ニトロ基、或いはビニル基である、 のビニル芳香族炭化水素、例えばスチレン、α−メチル
スチレン、ビニルトルエン、α−クロルスチレン、o
−、m−、p−クロロスチレン、p−エチルスチレン、
ジビニルベンゼンの単独又は2種以上の組合わせを挙げ
ることができる。
As a vinyl aromatic monomer, In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogen atom, and R 2 is a hydrogen atom, a lower alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a nitro group, or a vinyl group. For example, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, α-chlorostyrene, o
-, M-, p-chlorostyrene, p-ethylstyrene,
Divinylbenzene may be used alone or in combination of two or more kinds.

また、(メタ)アクリル酸エステル単量体としては、 式、 式中、R3は水素原子又は低級アルキル基、R4は水素原
子、炭素数12迄の炭化水素基、ヒドロキシアルキル基、
或いはビニルエステル基である、 のアクリル系単量体、例えばアクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチ
ルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フ
ェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ヘキシル、
メタクリル酸−2−エチルヘキシル、β−ヒドロキシア
クリル酸エチル、γ−ヒドロキシアクリル酸プロピル、
σ−ヒドロキシアクリル酸ブチル、β−ヒドロキシメタ
クリル酸エチル、エチレングリコールジメタクリル酸エ
ステル、テトラエチレングリコールジメタクリル酸エス
テル等が挙げられる。
Further, as the (meth) acrylic acid ester monomer, a compound represented by the formula: In the formula, R 3 is a hydrogen atom or a lower alkyl group, R 4 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having up to 12 carbon atoms, a hydroxyalkyl group,
Or a vinyl ester group, an acrylic monomer such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, hexyl methacrylate,
2-ethylhexyl methacrylate, ethyl β-hydroxyacrylate, propyl γ-hydroxyacrylate,
Examples include σ-butyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, and the like.

一方、水溶性単量体としては、スルホン酸、リン酸、
カルボン酸型のアニオン性基を有するものであり、これ
らの酸基は、ナトリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモ
ニウム塩、アミン塩等の塩の形でも遊離酸の形でもよ
く、その適当な例は、スチレンスルホン酸、スチレンス
ルホン酸ナトリウム、2−アクリルアミド2−メチルプ
ロパンスルホン酸、2−アシッドホスホオキシプロピル
メタクリレート、2−2−アシッドホスホオキシエチル
メタクリレート、3−クロロ2−アシッドホスホオキシ
エチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、フ
マル酸、クロトン酸、テトラヒドロテレフタル酸、イタ
コン酸、マレイン酸等である。これらの内、電荷付与作
用に優れる点で、スルホン酸型のものを使用すにことが
好ましい。
On the other hand, as the water-soluble monomer, sulfonic acid, phosphoric acid,
It has a carboxylic acid type anionic group, and these acid groups may be in the form of a salt such as an alkali metal salt such as a sodium salt, an ammonium salt, an amine salt or a free acid, and suitable examples thereof are , Styrene sulfonic acid, sodium styrene sulfonate, 2-acrylamido 2-methylpropane sulfonic acid, 2-acid phosphooxypropyl methacrylate, 2-2-acid phosphooxyethyl methacrylate, 3-chloro 2-acid phosphooxyethyl methacrylate, acrylic Acids, methacrylic acid, fumaric acid, crotonic acid, tetrahydroterephthalic acid, itaconic acid, maleic acid and the like. Among these, it is preferable to use the sulfonic acid type from the viewpoint of excellent charge imparting action.

油溶性単量体と水溶性単量体との組成比は、重合体の
溶剤に対する溶解性、被覆後の成膜性、耐久性がよく且
つ十分な帯電付与作用が得られるように定めるのがよ
く、一般に70:30乃至99:1乃至、特に80:20乃至98:2の重
量比で用いるのがよい。
The composition ratio of the oil-soluble monomer and the water-soluble monomer is determined so that the solubility of the polymer in a solvent, the film-forming property after coating, the durability is good, and a sufficient charge imparting action is obtained. It is preferable to use it in a weight ratio of generally 70:30 to 99: 1, and particularly 80:20 to 98: 2.

重合法 本発明において好ましい製造方法である分散重合法に
用いる水混和性有機溶媒としては、メタノール、エタノ
ール、イソプロパノール等の低級アルコール類;アセト
ン、メチルエチルケトン;メチルブチルケトン等のケト
ン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル
類;酢酸エチル等のエステル類;ジメチルホルムアミド
等のアミド類が、使用する単量体の種類応じて適宜選択
使用される。
Polymerization method As the water-miscible organic solvent used in the dispersion polymerization method which is a preferred production method in the present invention, lower alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; acetone, methyl ethyl ketone; ketones such as methyl butyl ketone; tetrahydrofuran, dioxane, etc. , Ethers such as ethyl acetate, and amides such as dimethylformamide are appropriately selected and used according to the kind of the monomer used.

水と水混和性有機溶媒との使用比率は、溶媒及び単量
体の種類によっても相違するが、一般に40:60乃至5:9
5、特に30:70乃至10:90の重量比から、全体が均質な溶
液相を形成するように組成比を選べばよい。単量体に対
する混合溶媒の使用量比は、単量体当たり0.5乃至50重
量倍、特に5乃至25重量倍の混合溶媒を用いるのがよ
い。
The use ratio of water and a water-miscible organic solvent varies depending on the type of solvent and monomer, but is generally 40:60 to 5: 9.
From the weight ratio of 5, especially 30:70 to 10:90, the composition ratio may be selected so as to form a homogeneous solution phase. The ratio of the amount of the mixed solvent to the monomer used is 0.5 to 50 times by weight, preferably 5 to 25 times by weight, the mixed solvent.

分散安定剤としては、前述した混合溶媒に火曜な高分
子系の分散安定剤、例えばポリアクリル酸、ポリアクリ
ル酸塩、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸塩、(メ
タ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合
体、アクリル酸−ビニルエーテル共重合体、メタアクリ
ル酸−スチレン共重合体、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、メチ
ルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシルエチル
セルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることが好
ましいが、ノニオン性或いはアニオン性界面活性剤を用
いることがてきる。分散安定剤は系中に0.001乃至10重
量%、特に0.1乃至3重量%の量で存在させるのがよ
い。
As the dispersion stabilizer, a polymer-type dispersion stabilizer that is Tuesday in the mixed solvent described above, for example, polyacrylic acid, polyacrylic acid salt, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid salt, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic. Acid ester copolymers, acrylic acid-vinyl ether copolymers, methacrylic acid-styrene copolymers, carboxymethyl cellulose, polyethylene oxide, polyacrylamide, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxylethyl cellulose, polyvinyl alcohol and the like are preferable, but nonionic. It is possible to use anionic or anionic surfactants. The dispersion stabilizer is preferably present in the system in an amount of 0.001 to 10% by weight, especially 0.1 to 3% by weight.

重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル等
のアゾ化合物や、クメンヒドロペルオキシt−ブチルヒ
ドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−t−ブ
チルペルオキシド、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイ
ル等の過酸化物など水不溶性単量体に可溶なものが使用
される。この他にγ−線、加速電子線のようなイオン化
放射線や紫外線と各種光増感剤との組み合わせも使用さ
れる。
Examples of the polymerization initiator include azo compounds such as azobisisobutyronitrile, and peroxides such as cumene hydroperoxy t-butyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, benzoyl peroxide and lauroyl peroxide. Those soluble in water-insoluble monomers are used. In addition, combinations of ionizing radiation such as γ-rays and accelerated electron beams and ultraviolet rays with various photosensitizers are also used.

アゾ化合物、過酸化物の重合開始剤の配合量は、所謂
触媒量でよく、一般に仕込単量体当たり0.1乃至10重量
%の量で用いるのがよい。重合温度及び時間は、公知の
それでよく、一般に40乃至100℃の温度で1乃至50時間
の重合で十分である。尚、反応系の攪拌は、全体として
均質な反応が生じるような穏和な攪拌でよく、また酸素
による重合抑制を防止するために、反応系を窒素等の不
活性ガスで置換して重合を行ってもよい。重合により生
成する共重合体は一般に粒径が0.1乃至10μm、特に0.5
乃至7μmの粒状物として所得することができる。
The compounding amount of the azo compound and the polymerization initiator of the peroxide may be a so-called catalytic amount, and it is generally preferable to use the amount of 0.1 to 10% by weight based on the charged monomers. The polymerization temperature and time may be those known in the art, and in general, polymerization at a temperature of 40 to 100 ° C. for 1 to 50 hours is sufficient. The reaction system may be stirred gently so that a homogeneous reaction occurs as a whole, and in order to prevent the inhibition of polymerization by oxygen, the reaction system is replaced with an inert gas such as nitrogen to carry out the polymerization. May be. Copolymers produced by polymerization generally have a particle size of 0.1 to 10 μm, especially 0.5.
It can be obtained as a granular material having a size of 7 to 7 μm.

本発明の製法により製造された樹脂で被覆されるコア
材としては、酸化鉄、還元鉄、銅、フェライト、ニッケ
ル、コバルト等やこれら亜鉛、アルミニウム等との合金
などが挙げられるが、電気抵抗の環境及び経時変化が小
さく、柔らかい穂の形成できるフェライト系粒子が好ま
しい。例えば、Zn系フエライト、Ni系フェライト、Cu系
フェライト、Mn系フェライト、Ni-Zn系フェライト、Mn-
Mg系フェライト、Cu-Mg系フェライト、Cu-Zn系フェライ
ト、Mn-Cu-Zn系フェライト等が挙げられる。特に、Cu-Z
n系フェライトが好ましい。これら磁性材料の粒径は10
乃至200μm、好ましくは30乃至150μmのものが使用さ
れる。そして、前記共重合体を適当な溶剤に溶解し、必
要ならば硬化剤、抵抗調節剤等を加え、浸漬法、流動床
法、スプレードライ法等の従来公知の被覆方法を用いて
被覆し、溶剤成分を除去し、その後に乾燥して樹脂被覆
キャリアを得る。
Examples of the core material coated with the resin produced by the production method of the present invention include iron oxide, reduced iron, copper, ferrite, nickel, cobalt and the like, alloys with these zinc and aluminum, and the like. Ferrite particles that are small in environmental and temporal changes and capable of forming soft ears are preferable. For example, Zn-based ferrite, Ni-based ferrite, Cu-based ferrite, Mn-based ferrite, Ni-Zn-based ferrite, Mn-
Examples thereof include Mg-based ferrite, Cu-Mg-based ferrite, Cu-Zn-based ferrite, and Mn-Cu-Zn-based ferrite. Especially, Cu-Z
N-type ferrite is preferable. The particle size of these magnetic materials is 10
To 200 μm, preferably 30 to 150 μm. Then, the copolymer is dissolved in a suitable solvent, if necessary, a curing agent, a resistance adjusting agent, etc. are added, and the coating is performed using a conventionally known coating method such as a dipping method, a fluidized bed method, or a spray drying method. The solvent component is removed and then dried to obtain a resin-coated carrier.

被覆量としてはコア材に対して一般に0.1乃至20重量
%、特に0.2乃至10重量%程度に被覆することが好まし
い。
The coating amount of the core material is generally 0.1 to 20% by weight, and preferably 0.2 to 10% by weight.

上記方法により得られた樹脂被覆キャリアは、アニオ
ン性基が被覆樹脂中に均一且つ一様に分散しているため
にトナーを有効に正帯電化するとともに、樹脂自体が単
独の重合体であることから相分離を起こすことなく耐久
性にも優れ、長時間の現像操作の繰り返しにおいても安
定した画像形成を行うことができる。
The resin-coated carrier obtained by the above method effectively positively charges the toner because the anionic groups are uniformly and uniformly dispersed in the coating resin, and the resin itself is a single polymer. Therefore, it does not cause phase separation and has excellent durability, and stable image formation can be performed even when a developing operation is repeated for a long time.

以下、実施例によって本発明を詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

(実施例1) 表−1に示した処方に従って、アルコール−水混合溶
媒中にスチレン、スチレンスルホン酸ナトリウム、ポリ
アクリル酸、アゾビスイソブチロニトリル及びチオグリ
コール酸オクチルを溶解し、3lのセパラブルフラスコ中
で窒素気流下150rpmで攪拌しながら表−1中に示した温
度で12時間反応させ、重合を完了せしめた。このように
して得られたエマルジョンを遠心分離機にかけて粒子を
分離し、分子量の異なる3種類のスチレン−スチレンス
ルホン酸ナトリウム共重合体の白色粉末を得た。重量平
均分子量はN−1、N−2及びN−3がそれぞれ87000
0、21000及び2400であった。
(Example 1) According to the formulation shown in Table-1, styrene, sodium styrenesulfonate, polyacrylic acid, azobisisobutyronitrile and octyl thioglycolate were dissolved in a mixed solvent of alcohol and water, and 3 l of separa was added. Polymerization was completed by reacting for 12 hours at the temperature shown in Table 1 while stirring at 150 rpm in a bull flask at 150 rpm. The emulsion thus obtained was centrifuged to separate the particles, and three types of styrene-sodium styrenesulfonate copolymers having different molecular weights were obtained as white powders. The weight average molecular weight of N-1, N-2 and N-3 is 87,000 respectively.
It was 0, 21000 and 2400.

コア材として、平均粒子径約80μmのフェライト粒子
を使用し、流動床コーティング装置を用いてN−1、N
−2及びN−3のトルエン溶液(5wt%)をスプレーに
より吹きつけ、コア材に対して1重量%のコーティング
層を形成させた後に100℃で、2時間乾燥させ、コーテ
ィングキャリアC−1、C−2及びC−3を得た。N−
1、N−2及びN−3のトルエン溶液を作製する操作に
おいて、N−1はトルエンに容易に溶けず、溶液の粘度
も非常に高かったがコア材にコーティング層を形成させ
ることは可能であった。N−2及びN−3はトルエンに
容易に溶解し、コーテイング操作も簡単に行うことがで
きた。
Ferrite particles having an average particle diameter of about 80 μm are used as the core material, and N-1 and N
-2 and N-3 toluene solutions (5 wt%) were sprayed to form a coating layer of 1 wt% on the core material, and then dried at 100 ° C for 2 hours to obtain a coating carrier C-1; C-2 and C-3 were obtained. N-
In the operation of preparing a toluene solution of 1, N-2 and N-3, N-1 was not easily dissolved in toluene and the viscosity of the solution was very high, but it is possible to form a coating layer on the core material. there were. N-2 and N-3 were easily dissolved in toluene, and the coating operation could be easily performed.

このようにして作製したC−1、C−2及びC−3と
表−2の処方によって作製した正帯電性トナーとを、85
対15の割合で混合し、現像剤を得た。これら3種類の現
像剤をそれぞれレーザープリンターLPX-1(三田工業社
製、商品名)に搭載して、高温高湿(35℃、RH85%)に
おいて5千枚、続いて低温低湿(10℃、RH45%)でさら
に5千枚の複写テストを行った結果、それぞれの環境に
おいてトナー飛散、画像カブリ及び画像濃度の変化等の
不具合は全く生じなかった。また、この現像剤はそれぞ
れの環境下で適正帯電量を示し、帯電の立ち上がりが極
めて高かった。高温高湿、低温低湿の複写テストに続い
て、更に常温常湿(20℃、RH60%)で1万枚の複写テス
トを行ったところ、C−1及びC−2のキャリアを使用
した現像剤は画質等の変化は全く認められなかったが、
重量平均分子量が2400のスチレン−スチレンスルホン酸
ナトリウム共重合体をコーティングしたC−3キャリア
の現像剤は若干の画像カブリを発生した。この2万枚の
複写テストを行った後のC−3のキャリアを走査型電子
顕微鏡で観察したところキャリア表面のコート樹脂が一
部剥がれていた。ただし、Mwが2400のスチレン−スチレ
ンスルホン酸ナトリウム共重合体のトルエン溶液にメラ
ミン系硬化剤などの硬化剤を加えてコーティングしたキ
ャリアにおいてはこのような不具合は生じなかった。
The C-1, C-2 and C-3 thus prepared and the positively chargeable toner prepared by the formulation of Table 2 are
The mixture was mixed at a ratio of 15 to obtain a developer. Each of these three types of developers was mounted on a laser printer LPX-1 (trade name, manufactured by Mita Kogyo Co., Ltd.), and 5,000 sheets at high temperature and high humidity (35 ° C, RH85%), followed by low temperature and low humidity (10 ° C, As a result of further performing a copying test on 5,000 sheets at RH 45%), no problems such as toner scattering, image fog and change in image density occurred in each environment. Further, this developer showed an appropriate charge amount under each environment, and the rising of charge was extremely high. Following a high-temperature high-humidity, low-temperature low-humidity copy test, and then a normal-temperature normal-humidity (20 ° C, RH60%) 10,000-copy test, a developer using C-1 and C-2 carriers was developed. Did not see any change in image quality,
The developer of C-3 carrier coated with a styrene-sodium styrenesulfonate copolymer having a weight average molecular weight of 2400 produced some image fog. When the C-3 carrier after the 20,000 copy test was observed with a scanning electron microscope, the coating resin on the carrier surface was partially peeled off. However, such a problem did not occur in a carrier obtained by coating a toluene solution of a styrene-sodium styrenesulfonate copolymer having an Mw of 2400 with a curing agent such as a melamine curing agent coated.

(実施例2) 表−3に示した処方に従って、アルコール−水混合溶
媒中にスチレン、フェニルビニルホスホン酸、アクリル
酸−メタクリル酸メチル共重合体、アゾビスイソブチロ
ニトリル及びチオグリコール酸オクチルを溶解し、3lの
セパラブルフラスコ中で窒素気流下150rpmで攪拌しなが
ら表3中に示した温度で12時間反応させ、重合を完了せ
しめた。このようにして得られたエマルジョンを遠心分
離機にかけて粒子を分離し、フェニルビニルホスホン酸
の比率が異なった白色粉末状の樹脂P−1、P−2及び
P−3を得た。
Example 2 According to the formulation shown in Table 3, styrene, phenylvinylphosphonic acid, acrylic acid-methyl methacrylate copolymer, azobisisobutyronitrile and octyl thioglycolate were mixed in an alcohol-water mixed solvent. After dissolution, the mixture was allowed to react for 12 hours at a temperature shown in Table 3 under stirring in a 3 l separable flask under a nitrogen stream at 150 rpm to complete the polymerization. The emulsion thus obtained was centrifuged to separate the particles, and white powdery resins P-1, P-2 and P-3 having different ratios of phenylvinylphosphonic acid were obtained.

コア材として、平均粒子径約80μmのフェライト粒子
を使用し、流動床コーティング装置を用いてP−1、P
−2及びP−3のトルエン溶液(5wt%)をスプレーに
より吹きつけ、コア材に対して1重量%のコーティング
層を形成させた後に100℃で、2時間乾燥させ、コーテ
ィングキャリアC−4、C−5及びC−6を得た。
Ferrite particles having an average particle diameter of about 80 μm are used as the core material, and P-1, P
-2 and P-3 toluene solutions (5 wt%) are sprayed to form a coating layer of 1 wt% on the core material, and then dried at 100 ° C for 2 hours to obtain a coating carrier C-4, C-5 and C-6 were obtained.

このようにして作製したC−4、C−5及びC−6と
表−2の処方によって作製した正帯電性トナーとを、85
対15の割合で混合し、現像剤を得た。それぞれの現像剤
のブローオフによる帯電量を表−2中に示した。これら
3種類の現像剤をそれぞれレーザープリンターLPX-1
(三田工業社製、商品名)に搭載して、高温高湿(35
℃、RH85%)において5千枚、続いて低温低湿(10℃、
RH45%)でさらに5千枚の複写テストを行った結果、リ
ン酸基の比率が0.55mol/kgのP−2樹脂を使用したC−
6の現像剤はそれぞれの環境下においてトナー飛散、カ
ブリ及び画像濃度の変化等の不具合は全く生じなかっ
た。しかしながら、リン酸基の比率が0.01mol/kgのP−
1樹脂を使用したC−5の現像剤は極僅かにトナー飛散
が生じた。リン酸基の比率が1.1mol/kgのP−3樹脂を
使用したC−6の現像剤は飛散やカブリ等の不具合はな
かったものの、高温高湿と低温低湿の環境の変化で画像
濃度を若干変化した。
The C-4, C-5 and C-6 produced in this manner and the positively chargeable toner produced by the formulation of Table 2 are
The mixture was mixed at a ratio of 15 to obtain a developer. The amount of charge due to blow-off of each developer is shown in Table-2. Laser printer LPX-1 for these three types of developers
(Mita Kogyo Co., Ltd. product name)
5,000 sheets at ℃, RH85%, followed by low temperature and low humidity (10 ℃,
As a result of further copying test for 5,000 sheets at RH45%), C- using P-2 resin having a phosphate group ratio of 0.55 mol / kg.
The developers of No. 6 did not cause problems such as toner scattering, fog, and change in image density under each environment. However, P- with a phosphate group ratio of 0.01 mol / kg
With the C-5 developer using the No. 1 resin, toner scattering occurred only slightly. The C-6 developer using P-3 resin with a phosphoric acid group ratio of 1.1 mol / kg had no problems such as scattering and fog, but the image density was changed due to the changes in the environment of high temperature and high humidity and low temperature and low humidity. It has changed slightly.

(比較例1) コア材として、平均粒子径80μmのフェライト粒子を
用い、流動床コーティング方法を用いて、無水マレイン
酸イソブチレンアンモニウム(Mw=1.5×106)の水溶液
(5wt%)及びポリスチレン(Mw=1.5×106)のトルエ
ン溶液(5wt%)を2つのノズルからスプレーにより吹
きつけ、コア材に対して1wt%のコーティング層を形成
させた後に100℃で、2時間乾燥させキャリアC−7を
作製した。
Comparative Example 1 Ferrite particles having an average particle diameter of 80 μm were used as a core material, and an isobutylene ammonium maleate anhydride (Mw = 1.5 × 10 6 ) aqueous solution (5 wt%) and polystyrene (Mw) were used by a fluidized bed coating method. = 1.5 × 10 6 ) toluene solution (5 wt%) is sprayed from two nozzles to form a coating layer of 1 wt% on the core material, and then dried at 100 ° C. for 2 hours to obtain carrier C-7. Was produced.

表−2の処方によって作製した正帯電性トナーとを、
85対15の割合で混合し、現像剤を作製した。この現像剤
を使用して実施例1と同様の複写テストを行った。その
結果、始めの数百枚は良好な画像が得られたが1000枚目
あたりから画像にカブリが目立ち始め、2000枚目を越え
るとトナー飛散も顕著に成った。この2000枚のコピーテ
ストを終えたC−7キャリアを走査型電子顕微鏡で観察
するとコーティング樹脂が完全に剥がれていることが確
認された。
The positively chargeable toner produced according to the formulation of Table-2,
The mixture was mixed at a ratio of 85:15 to prepare a developer. Using this developer, the same copying test as in Example 1 was conducted. As a result, good images were obtained on the first several hundreds of sheets, but fogging started to be noticeable on the image around the 1000th sheet, and toner scattering became remarkable after the 2000th sheet. It was confirmed that the coating resin was completely peeled off by observing the C-7 carrier, which had been subjected to the 2000 copy test, with a scanning electron microscope.

(発明の効果) 本発明によれば、単量体組成比が均一でアニオン性基
が一様に分散し、好適な分子量の共重合体となり、コア
材との密着性及び成膜性に優れたキャリア被覆用樹脂を
簡単に製造することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the monomer composition ratio is uniform and the anionic groups are uniformly dispersed, resulting in a copolymer having a suitable molecular weight, which is excellent in adhesion to the core material and film formability. The carrier coating resin can be easily manufactured.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−178279(JP,A) 特開 昭62−187863(JP,A) 特開 昭63−313170(JP,A) 特開 昭63−313169(JP,A) 特開 昭58−86561(JP,A) 特開 昭63−198073(JP,A) 特開 平1−167852(JP,A)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-62-178279 (JP, A) JP-A-62-187863 (JP, A) JP-A-63-313170 (JP, A) JP-A-63-313169 (JP , A) JP 58-86561 (JP, A) JP 63-198073 (JP, A) JP 1-167852 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ビニル芳香族単量体及び(メタ)アクリル
酸エステルからなる群より選ばれてた少なくとも1種の
油溶性単量体と、スルホン酸、リン酸、或いはカルボン
酸型のアニオン性基を有する少なくとも一種の水溶性単
量体とを、水と水混和性有機溶媒との混合溶媒中で且つ
分散性安定剤の存在下に分散重合させ、水溶性単量体と
油溶性単量体との共重合体を粒子の形で回収することを
特徴とするキャリア用被覆樹脂の製造方法。
1. At least one oil-soluble monomer selected from the group consisting of vinyl aromatic monomers and (meth) acrylic acid esters, and a sulfonic acid, phosphoric acid, or carboxylic acid type anionic monomer. At least one water-soluble monomer having a group, dispersion-polymerized in a mixed solvent of water and a water-miscible organic solvent and in the presence of a dispersibility stabilizer, the water-soluble monomer and an oil-soluble monomer A method for producing a coating resin for a carrier, which comprises recovering a copolymer with a body in the form of particles.
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