JP3269864B2 - Polyester resin for toner - Google Patents

Polyester resin for toner

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JP3269864B2
JP3269864B2 JP26484292A JP26484292A JP3269864B2 JP 3269864 B2 JP3269864 B2 JP 3269864B2 JP 26484292 A JP26484292 A JP 26484292A JP 26484292 A JP26484292 A JP 26484292A JP 3269864 B2 JP3269864 B2 JP 3269864B2
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toner
resin
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伸司 久保
象運 田尻
等 岩崎
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法や静電印刷法などにおいて、静電荷像または磁気潜像
の現像に用いる乾式トナーのバインダー樹脂として有用
な樹脂に関する。さらに詳しくは、本発明は、バインダ
ーに強度を付与することにより、耐刷性に優れ、長期間
の使用にも高画像を維持するトナーを与えることがで
き、バインダーにタフネスが要求される、非磁性一成分
系の現像システムや最近急速に普及しているポータブル
等の現像システムに有効なトナー用ポリエステル樹脂に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin useful as a binder resin for a dry toner used for developing an electrostatic image or a magnetic latent image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like. More specifically, the present invention provides a toner which has excellent printing durability and maintains a high image even when used for a long period of time by imparting strength to a binder. The present invention relates to a polyester resin for a toner which is effective for a magnetic one-component developing system and a portable developing system which has been rapidly spreading recently.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電荷像より恒久的な顕像を得る方法に
おいては、光導電性感光体または静電記録体上に形成さ
れた静電荷像を、あらかじめ摩擦により帯電させたトナ
ーによって現像したのち定着する。磁気潜像の場合は、
磁気ドラム上の潜像を磁性体を含むトナーによって現像
した後、定着する。定着は、光導電性感光体または静電
記録体上に現像によって得られたトナー像を直接融着さ
せるか、紙やフィルム上にトナー像を転写した後、これ
を転写シート上に融着させることによって行われる。ト
ナー像の融着は、溶剤蒸気との接触、加圧及び加熱によ
って行われ、加熱方式には電気オーブンによる無接触加
熱方式と加圧ローラーによる圧着加熱方式があるが、定
着工程の高速化が要請される最近では主として後者が用
いられている。
2. Description of the Related Art In a method for obtaining a permanent visual image from an electrostatic image, an electrostatic image formed on a photoconductive photoreceptor or an electrostatic recording medium is developed by a toner charged in advance by friction. Established later. For a magnetic latent image,
After the latent image on the magnetic drum is developed with toner containing a magnetic material, it is fixed. Fixing is performed by directly fusing a toner image obtained by development on a photoconductive photoreceptor or an electrostatic recording medium, or by transferring a toner image onto paper or a film and then fusing it on a transfer sheet. This is done by: The fusion of the toner image is performed by contact with solvent vapor, pressurization and heating, and there are two types of heating methods: non-contact heating method using an electric oven and pressure heating method using a pressure roller. Recently, the latter is mainly used.

【0003】乾式現像方式で使用されるトナーには、1
成分系トナーと2成分系トナーがある。2成分系トナー
は、先ず樹脂、着色剤、荷電制御剤およびその他必要な
添加剤を溶融混練して十分に分散させた後、次いで粗粉
砕、微粉砕し、所定の粒度範囲に分級して製造される。
1成分系トナーは、上記の2成分系のトナーの各成分の
他に磁性鉄粉を添加して同様に製造される。
[0003] Toner used in the dry development system includes 1
There are two-component toners and two-component toners. A two-component toner is manufactured by first melting and kneading a resin, a colorant, a charge control agent and other necessary additives to sufficiently disperse the mixture, and then coarsely and finely pulverizing them and classifying them into a predetermined particle size range. Is done.
The one-component toner is similarly manufactured by adding magnetic iron powder in addition to the components of the two-component toner.

【0004】樹脂はトナー配合中の主成分であり、トナ
ーに要求される性能の大部分を支配する。そのため、ト
ナー用樹脂には、トナー製造においては溶融混練工程で
の着色剤の分散性、粉砕工程での粉砕性の良いことなど
が要求され、またトナーの使用においては定着性、オフ
セット性、ブロッキング性及び電気的性質が良いことな
ど多用な性能が要求される。トナーの製造に用いられる
樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
スチレン樹脂、メタクリル系樹脂などが公知であるが、
圧着加熱定着方式用には、主にスチレンと(メタ)アク
リル酸エステルの共重合体が用いられてきた。
[0004] Resin is a major component in the formulation of the toner and governs most of the performance required of the toner. For this reason, toner resins are required to have good dispersibility of the colorant in the melt-kneading step and good pulverizability in the pulverizing step in the production of the toner. Versatile performance such as good electrical properties and electrical properties is required. As the resin used for the production of the toner, epoxy resin, polyester resin, polystyrene resin, methacrylic resin and the like are known,
Copolymers of styrene and (meth) acrylate have been mainly used for the pressure fixing method.

【0005】しかしながら、複写機が高性能化されるに
つれて、そのトナー用樹脂に要求される性能のポイント
も、複写機の形式によって変わってきた。その中でも、
特に、最近になって著しく普及し始めた小型複写機(ポ
ータブルタイプ)は、家庭用等で使用されている場合が
多いため、印字率が比較的低く、トナーが複写機内の現
像工程で帯電のため混合される時間が長時間になる。そ
の間にトナーが粉砕され、粒径が小さくなり、帯電量が
変化し、そのため複写物の濃度が変化してしまう。ま
た、家庭用で使用される場合には、メンテナンスにも手
間がかかる。また、現像システムの中には非磁性の一成
分のように現像ロールにトナーを強く押しつけて帯電さ
せるシステムがある。そのような現像システムでは、ト
ナーは容易に粉砕されるため、その帯電量も変化する。
However, as the performance of the copying machine has been improved, the performance requirements of the toner resin have also changed depending on the type of the copying machine. Among them,
In particular, small copiers (portable types), which have begun to spread remarkably recently, are often used in homes and the like, and therefore have a relatively low printing rate, and the toner is charged in the developing process in the copier. Therefore, the mixing time becomes long. During that time, the toner is pulverized, the particle size becomes smaller, the charge amount changes, and the density of the copy changes. In addition, when used for home use, maintenance is troublesome. Further, there is a developing system in which a toner is strongly pressed against a developing roll like a non-magnetic one component to charge the toner. In such a developing system, the toner because is easily crushed, you change the charge amount.

【0006】上記のような用途に従来のスチレン系の樹
脂を用いた場合、樹脂の強度不足のため、トナーが容易
に粉砕され、複写物にカブリが発生したり、濃度が低下
したりする問題が起こっている。それを改良するため、
超高分子化したり、Tgを上げたりする手法をとってい
るが、かかる方法では粘度増加が激しく、定着性が低下
する。
When a conventional styrene-based resin is used for the above-mentioned applications, the toner is easily pulverized due to insufficient strength of the resin, causing fog on a copy and a decrease in density. Is happening. To improve it,
Although a method of superpolymerization or an increase in Tg is employed, such a method greatly increases the viscosity and lowers the fixability.

【0007】強度があるとされているポリエステル系の
樹脂もトナー用に使われてはいるが、定着性を重視して
いるため、高架橋剤濃度のものが多く、Mnが小さいた
め強度が低下する。従って、定着性をある程度保ったま
まで、なおかつ樹脂に強度があり、上記の如きシステム
に使用することのできるトナー用樹脂の出現が熱望され
ている。
Although a polyester resin which is considered to be strong is also used for a toner, it has a high cross-linking agent concentration due to emphasis on fixing properties, and its strength is reduced due to a small Mn. . Therefore, the fixability while maintaining some degree, yet is strong in the resin, such as the upper Symbol System
There is a keen need for a toner resin that can be used for a toner.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、上記のようなトナーにタフネスを必要とする現
像システムに有用なトナー用樹脂を提供することにあ
る。特に、本発明は、トナーとして使用されうる粘度を
有し、なおかつタフネスを兼ね備えている樹脂を提供し
ようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a toner resin useful for a developing system requiring the toughness described above. In particular, an object of the present invention is to provide a resin having a viscosity that can be used as a toner and having a toughness.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、ジカルボン酸成分とジオール成分と多価カ
ルボン酸成分または多価アルコール成分より重合された
架橋ポリエステルであって、多価カルボン酸または多価
アルコールの使用量が、全酸成分に対して、3官能モノ
マーの場合5モル%以上20モル%以下であり、4官能
以上を有するモノマーの場合1モル%以上15モル%以
下であり、前記ポリエステルのタフネス指標が250μ
m〜600μmであり、ガラス転移点Tgが65℃以上
85℃以下であり、樹脂の数平均分子量Mnが5200
以上30000以下であり、最低定着温度が160℃以
下であることを特徴とするトナー用ポリエステル樹脂を
提供する。
According to the present invention, there is provided a crosslinked polyester polymerized from a dicarboxylic acid component, a diol component, a polyvalent carboxylic acid component or a polyhydric alcohol component. The amount of the acid or polyhydric alcohol used is 5 mol% or more and 20 mol% or less for a trifunctional monomer, and 1 mol% or more and 15 mol% or less for a monomer having four or more functional groups, based on all acid components. Yes, the toughness index of the polyester is 250μ
m to 600 μm, a glass transition point Tg of 65 ° C. or more and 85 ° C. or less, and a number average molecular weight Mn of the resin of 5200.
Der is, the lowest fixing temperature is 160 ° C. or less than 30,000 or more
To provide a toner for polyester resin, wherein the lower der Rukoto.

【0010】本発明において、ジカルボン酸成分とは、
一般のポリエステルの重合に使用されている公知のジカ
ルボン酸であり、芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカ
ルボン酸が含まれる。その中でも、テレフタル酸、イソ
フタル酸およびその低級アルキルエステルから導入され
た芳香族ジカルボン酸は、疎水性の強いベンゼン環から
なるため、トナーの耐湿性を得るために有用である。そ
れらの低級アルキルエステルとしては、ジメチルテレフ
タル酸、ジメチルイソフタル酸、ジエチルテレフタル
酸、ジエチルイソフタル酸、ジブチルテレフタル酸、ジ
ブチルイソフタル酸等があるが、コストおよびハンドリ
ング性の点でジメチルテレフタル酸やジメチルイソフタ
ル酸が好ましい。芳香族成分は、得られる樹脂のTgを
上げ、耐ブロッキング性に寄与し、それの持つ疎水性の
ため耐湿性にも効果がある。その中でも、テレフタル酸
系のものはTgの上昇に効果があり、イソフタル酸系の
ものは反応性を高める効果があるので、目的によってそ
の使用バランスを変えればよい。
In the present invention, the dicarboxylic acid component is
It is a known dicarboxylic acid used for the polymerization of general polyesters, and includes aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids. Among them, aromatic dicarboxylic acids introduced from terephthalic acid, isophthalic acid and their lower alkyl esters are composed of benzene rings having a strong hydrophobicity, and are therefore useful for obtaining moisture resistance of the toner. Examples of such lower alkyl esters include dimethyl terephthalic acid, dimethyl isophthalic acid, diethyl terephthalic acid, diethyl isophthalic acid, dibutyl terephthalic acid, and dibutyl isophthalic acid, but dimethyl terephthalic acid and dimethyl isophthalic acid are preferred in terms of cost and handling. Is preferred. The aromatic component increases the Tg of the obtained resin, contributes to blocking resistance, and has an effect on moisture resistance due to its hydrophobicity. Among them, those of terephthalic acid are effective to increase the Tg, since those of isophthalic acid is effect that Ru enhance reactivity may be changed the use balance the purpose.

【0011】また、本発明では、架橋構造を付与するた
め、3価以上の多価カルボン酸成分及び多価アルコール
成分を使用するが、それらは3価以上の多価カルボン酸
および多価アルコールより導入された成分を言う。多価
カルボン酸の例としては、トリメリット酸、ピロメリッ
ト酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、
2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−
ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリ
カルボン酸、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン
酸及びこれらの酸無水物がある。多価アルコールの例と
しては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテト
ラロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトー
ル、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトー
ル、蔗糖、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5
−ペンタトリオール、グリセロール、2−メチルプロパ
ントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオ
ール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンなどが
挙げられ、これらは単独または混合で用いられる。この
ような多官能基モノマーは、樹脂のTgを高める効果を
有すると共に、樹脂に凝集性を付与し、耐オフセット性
を高める効果があるので、架橋度は使用複写機の定着温
度及び複写スピードにあわせて自由に設定すればよい。
In the present invention, a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component and a polyhydric alcohol component are used in order to provide a crosslinked structure. Refers to the components introduced. Examples of polycarboxylic acids include trimellitic acid, pyromellitic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid,
2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-
There are naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid and anhydrides thereof. Examples of polyhydric alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetralol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, sucrose, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5
-Pentatriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, and the like. Used alone or in a mixture. Such polyfunctional monomers, which has an effect of increasing the T g of the resin, the cohesion is imparted to the resin, since an effect of increasing the offset resistance, fixing temperature of the degree of crosslinking using a copying machine and copying speed It can be set freely according to.

【0012】本発明におけるジオール成分とは、ポリエ
ステルの縮合で一般に用いられている公知のジオール成
分のことであり、芳香族ジオールおよび脂肪族ジオール
からなる成分がある。芳香族ジオールの例としては、ポ
リオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−
(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、ポリオキシプロピレン(2.2)−ポリオキ
シエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポ
リオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−
(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンなどが挙げら
れ、これらは単独または混合で使用される。芳香族ジオ
ールはTgを上げる効果があるため、得られる樹脂の
ブロッキング性が良好となる。また、脂肪族ジオールの
例としては、エチレングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、1,4−ブタンジオール等の一般に公知のモノマ
ーが含まれる。脂肪族ジオールは樹脂に可撓性を付与
し、定着性に寄与するが、Tgが低下し、耐ブロッキン
グ性に悪影響を与えるため、これらの使用量は使用機種
にあわせ自由に設定すればよい
The diol component in the present invention is a known diol component generally used in the condensation of polyester, and includes a component composed of an aromatic diol and an aliphatic diol. Examples of the aromatic diol include polyoxyethylene- (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxypropylene-
(2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl)
Propane, polyoxypropylene (2.2) -polyoxyethylene- (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (6)-
2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene-
(2.4) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl)
Propane, polyoxypropylene (3.3) -2,2-
Bis (4-hydroxyphenyl) propane and the like are used, and these are used alone or in combination. Since aromatic diol has an effect of increasing the Tg, blocking resistance of the resulting resin is that Do good. Examples of the aliphatic diol include generally known monomers such as ethylene glycol, neopentyl glycol, and 1,4-butanediol. Aliphatic diol imparts flexibility to the tree fat, contributes to fixability, T g decreases, because an adverse effect on the blocking resistance, use these usage models
It can be set freely according to .

【0013】本発明において最も重要な点は、重合した
ポリエステルにタフネスが付与されていることであり
この場合使用する多官能モノマーの使用量は全酸成分に
対して、20モル%以下であることが必要である。多官
能モノマーを高濃度で使用すると、3次元構造部分の反
応が優先的になり、ポリマーに充分な強度を付与するこ
とが困難になる。詳しくは、ポリマーの主鎖が充分に成
長しない内に、ゲル化点に達して、編み目構造を形成し
始めるため、ポリマーの溶融粘度自体は高くなるが、樹
脂の強度は低下するのである。使用モノマー種によって
若干の差はあるものの、使用多官能モノマーは、全酸成
分に対して、3官能モノマーの場合5モル%以上20モ
ル%以下であり、4官能以上を有するモノマーの場合1
モル%以上15モル%以下である必要がある
[0013] The most important point in the present invention is to toughness in polymerized polyester has been granted,
The amount of the polyfunctional monomer used in this case with respect to the total acid components, it is necessary that 20 mol% or less. When a polyfunctional monomer is used at a high concentration, the reaction of the three-dimensional structural portion is prioritized, and it becomes difficult to impart sufficient strength to the polymer. More specifically, the polymer reaches its gel point and begins to form a stitch structure before the main chain of the polymer grows sufficiently, so that the melt viscosity of the polymer itself increases, but the strength of the resin decreases. Although there are some differences according to use monomer species, using polyfunctional monomer, the total acid components is 20 mol% or less 5 mole% or more when a trifunctional monomer, the case of monomers having more than 4 functional 1
It is required to be 15 mol%.

【0014】本発明において、樹脂のタフネスの評価
は、次のようにして行う。 (1)一般粉砕樹脂を篩いにかけ、粒径1400〜20
00μmのサンプルを50g用意する。 (2)(1)の粉砕物30gをトリオサイエンス製のブ
レンダーTR−BLで微粉砕する(目盛り10:30
秒)。 (3)質量を秤量した篩いを図1に示す如き順序で組み
立てる。 (4)(2)の操作で得られた微粉砕物を20gを秤量
する。 (5)(3)で組み立てた篩いの最上部に入れ、筒井理
科器械製のミクロ形電磁振動篩い器M−2型で30分間
振動を与える(目盛り:10)。 (6)各篩いに乗った樹脂の重量を秤量する。 (7)それぞれの値を片対数グラフにプロット(各メッ
シュパスの累積重量として)し、そのグラフより、全体
の50wt%がパスする粒径を読みとる。
In the present invention, the toughness of the resin is evaluated as follows. (1) General crushed resin is sieved, and the particle size is 1400 to 20
Prepare 50 g of a sample of 00 μm. (2) Finely pulverize 30 g of the pulverized product of (1) with a blender TR-BL manufactured by Trio Science (scale 10:30).
Seconds). (3) Assemble the sieve whose weight has been weighed in the order shown in FIG. (4) Weigh 20 g of the pulverized material obtained in the operation of (2). (5) Put it on the top of the sieve assembled in (3), and apply vibration for 30 minutes with a micro-type electromagnetic vibrating sieve M-2 manufactured by Tsutsui Rikakiki (scale: 10). (6) Weigh the weight of the resin on each sieve. (7) Each value is plotted on a semilogarithmic graph (as the cumulative weight of each mesh pass), and from the graph, the particle size passing 50 wt% of the whole is read.

【0015】上記評価法において、粒径が250μmよ
り小さいものを用いたトナーを使用した場合、トナーの
タフネスが弱く、複写機内で現像中にトナーが粉砕され
て、トナーの帯電量が変わり、画像濃度に影響を与える
ことになる。また、粒径が600μmより大きい樹脂を
用いたトナーを使用した場合、樹脂の強度は良好で、複
写機内での粉砕もスペントトナーの発生も抑制できる
が、トナーの強度が高いため、トナーとして重要なファ
クターである定着性が低下する。従って、上記評価法に
おいては、粉砕粒径が250〜600μmである必要が
あり、好ましくは300〜550μmである。
In the above evaluation method, when a toner having a particle size smaller than 250 μm is used, the toughness of the toner is weak, the toner is crushed during development in a copying machine, and the charge amount of the toner is changed. It will affect the concentration. Further, when a toner using a resin having a particle diameter larger than 600 μm is used, the strength of the resin is good, and pulverization in a copying machine and generation of spent toner can be suppressed. However, since the strength of the toner is high, it is important as a toner. The fixability, which is an important factor, is reduced. Therefore, in the above-mentioned evaluation method, the pulverized particle size needs to be 250 to 600 μm, and preferably 300 to 550 μm.

【0016】また、トナーにシリカ等の無機粉末を与え
ると、耐ブロッキング性の改良に有効であり、バインダ
ーのTgが低い場合その効果は特に顕著であるが、非磁
性一成分系等のトナーにタフネスが必要とされる現像シ
ステムでは、Tgが65℃より低い樹脂を用いた場合、
現像工程内でトナーが融着し、画像が悪化する。また、
Tgが85℃より高い樹脂をトナーとして用いた場合、
樹脂のタフネスは向上するが、定着性が低下する。従っ
て、Tgは65〜85℃でなければならず、好ましく
は、68〜80℃である。
When an inorganic powder such as silica is given to the toner, it is effective in improving the blocking resistance. The effect is particularly remarkable when the Tg of the binder is low. In a development system requiring toughness, when a resin having a Tg lower than 65 ° C. is used,
The toner fuses in the developing process, and the image deteriorates. Also,
When a resin having a Tg higher than 85 ° C. is used as the toner,
The toughness of the resin is improved, but the fixability is reduced. Therefore, Tg must be 65-85 ° C, preferably 68-80 ° C.

【0017】また、樹脂の靭性に影響を与えるファクタ
ーとして、数平均分子量がある。数平均分子量が520
0より小さい樹脂をトナーとして使用した場合、靭性が
低下して、耐刷性が低下する。また、逆に数平均分子量
が30000を超えるとタフネスは得られるが、定着性
が低下する。本発明の樹脂の製造に際しては、前記モノ
マーを反応釜に仕込み、加熱昇温することにより、エス
テル化反応またはエステル交換反応を行う。この時、必
要に応じて、硫酸、チタンブトキサイド、ジブチルスズ
オキシド、酢酸マグネシウム、酢酸マンガン等の通常の
エステル化反応またはエステル交換反応で使用されるエ
ステル化触媒またはエステル交換触媒を使用することが
できる。次いで、常法に従って、反応で生じた水または
アルコールを除去する。
Also, factors affecting the toughness of the resin
-Is a number average molecular weight. Number average molecular weight is 520
When a resin smaller than 0 is used as the toner, the toughness is
The printing durability decreases. Conversely, the number average molecular weight
Exceeds 30,000, toughness can be obtained, but fixability
Decrease. In the production of the resin of the present invention, the esterification reaction or transesterification reaction is carried out by charging the monomer into a reactor and heating and raising the temperature. At this time, if necessary, an esterification catalyst or a transesterification catalyst used in a normal esterification reaction or transesterification reaction such as sulfuric acid, titanium butoxide, dibutyltin oxide, magnesium acetate, and manganese acetate may be used. it can. Next, water or alcohol generated by the reaction is removed according to a conventional method.

【0018】本発明においては、引き続き重合反応を実
施するが、このとき150mmHg以下の真空下でジオール
成分を留出除去させながら重合を行う。また、重合に際
しては、通常公知の重合触媒、例としてチタンブトキサ
イド、ジブチルスズオキシド、酢酸スズ、酢酸亜鉛、二
硫化スズ、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム等を
用いることができる。また、重合温度および触媒量につ
いては、特に限定されるものではなく、必要に応じて任
意に設定すればよい。
In the present invention, the polymerization reaction is subsequently carried out. At this time, the polymerization is carried out under a vacuum of 150 mmHg or less while distilling and removing the diol component. In the polymerization, generally known polymerization catalysts such as titanium butoxide, dibutyltin oxide, tin acetate, zinc acetate, tin disulfide, antimony trioxide, and germanium dioxide can be used. Further, the polymerization temperature and the amount of the catalyst are not particularly limited, and may be arbitrarily set as needed.

【0019】本発明において、Tgとは、島津製DSC
にて昇温5℃/min で測定した時のTg近傍の吸熱カー
ブの接線とベースラインとの接点とした。本発明におけ
る軟化温度とは、島津製フローテスター(GFT−50
0)にて、ノズル1.0mmφ×10mmL、荷重30kgf
、昇温3℃/min の条件で測定した時、サンプル
(1.0g)のうちその半分が流出した温度をいう。ま
た、数平均分子量(Mn)は、東ソー製のGPCにて、
700ホルムを用いて測定した値である。
In the present invention, Tg refers to DSC manufactured by Shimadzu.
The contact between the tangent line of the endothermic curve near Tg and the baseline when measured at a temperature rise of 5 ° C./min. The softening temperature in the present invention refers to a flow tester manufactured by Shimadzu (GFT-50).
0), nozzle 1.0mmφ × 10mmL, load 30kgf
The temperature at which half of the sample (1.0 g) flowed out when measured at a temperature rise of 3 ° C./min. Also, the number average molecular weight (Mn) is determined by GPC manufactured by Tosoh Corporation.
It is a value measured using 700 form.

【0020】また、本発明でいう架橋構造とは、重合
時、反応系のトルクが急激に上昇する点、いわゆるゲル
化点を越えた樹脂が有するものとする。また、本発明の
実施例における組成分析は樹脂をヒドラジンで加水分解
し、液体クロマトグラフィーで定量した。
The term "crosslinked structure" as used in the present invention refers to a resin having a point at which the torque of the reaction system rapidly rises during polymerization, that is, a point beyond the so-called gel point. In the composition analysis in the examples of the present invention, the resin was hydrolyzed with hydrazine and quantified by liquid chromatography.

【0021】[0021]

【実施例】次に実施例により本発明を説明するが、本発
明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。 実施例1 表1に従い、テレフタル酸91モル部、トリメリット酸
9モル部、ポリオキシプロピレン(2.3)−2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン45モル部、
エチレングリコール70モル部を蒸留塔を有する反応容
器に投入した。触媒であるジブチルスズオキシドを全酸
成分に対して0.08重量部添加し、内温を260℃、
攪拌回転数を200rpm に保ち、常圧下で5時間エステ
ル化反応させたのち、反応系内を30分かけて1.0mm
Hgまで減圧し、内温240℃に保ち、エチレングリコー
ルを留出せしめながら縮合反応を2時間行い、淡黄色の
透明樹脂R−1を得た。得られた樹脂のTgは70℃
で、タフネス評価結果は475μmであった。組成分析
の結果は表2のようになった。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 According to Table 1, 91 mol parts of terephthalic acid, 9 mol parts of trimellitic acid, polyoxypropylene (2.3) -2,2-
45 mol parts of bis (4-hydroxyphenyl) propane,
70 mol parts of ethylene glycol were charged into a reaction vessel having a distillation column. 0.08 parts by weight of dibutyltin oxide as a catalyst was added to all the acid components, and the internal temperature was 260 ° C.
After the esterification reaction was performed for 5 hours under normal pressure while maintaining the stirring rotation speed at 200 rpm, the inside of the reaction system was set to 1.0 mm over 30 minutes.
The pressure was reduced to Hg, the internal temperature was kept at 240 ° C., and the condensation reaction was carried out for 2 hours while distilling off ethylene glycol to obtain a pale yellow transparent resin R-1. Tg of the obtained resin is 70 ° C.
And the toughness evaluation result was 475 μm. Table 2 shows the results of the composition analysis.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】* ジオールA:ポリオキシプロピレン
(2.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン
* Diol A: polyoxypropylene (2.3) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl)
propane

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】得られた樹脂94重量%に対して、カーボ
ンブラック(三菱化成#40)5重量%およびボントロ
ンS−34(オリエント化学工業)1重量%をヘンシェ
ルミキサーでプレミキシングし、次いで栗本鉄工製イン
ターナルミキサーを用いて170℃,65rpm の条件で
溶融混練を行った。溶融混練物を室温まで冷却後、ハン
マーミルで粗粉砕した後、ジェットミルを用いて22μ
m以下まで粉砕した。その後、日本ニューマチック社の
風力分級機を用いて、粒径5〜22μmにし、トナーT
−1を得た。トナーT−1について、温度可変式に改造
した非磁性一成分系のプリンターを用いて定着試験及び
耐刷性の試験を行った。その試験結果を表3に示す。
With respect to 94% by weight of the obtained resin, 5% by weight of carbon black (Mitsubishi Chemical # 40) and 1% by weight of Bontron S-34 (Orient Chemical Industries) are premixed with a Henschel mixer, and then manufactured by Kurimoto Tekko Melt kneading was performed at 170 ° C. and 65 rpm using an internal mixer. After cooling the melt-kneaded product to room temperature, it was coarsely pulverized by a hammer mill, and then 22 μm was jet-milled.
m or less. Then, using a pneumatic classifier manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd., the particle size is reduced to 5 to 22 μm.
-1 was obtained. For the toner T-1, a fixing test and a printing durability test were performed using a non-magnetic one-component printer modified to a variable temperature type. Table 3 shows the test results.

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】ここで、定着温度とは、上記テスト機を用
いてテスト画像を形成後、初期濃度ID=1.0±0.
3の部分を、温度可変式の定着ローラーに通し、次に定
着部分のテープ剥離をし、濃度減衰率を求めたものであ
る。ローラーの温度を上げていった時、定着率が90%
を超えた時の温度を定着温度とした。定着ローラーのス
ピードを100mm/sec に設定し、ニップ幅を8.0mm
に設定して評価した。最低定着温度が160℃以下のも
のを定着性良好樹脂とした。
Here, the fixing temperature is defined as the initial density ID = 1.0 ± 0.
The portion No. 3 was passed through a temperature-variable fixing roller, and the tape was then peeled off from the fixing portion to determine the density decay rate. When the temperature of the roller is raised, the fixing rate is 90%
Is the fixing temperature. Set the fixing roller speed to 100mm / sec and set the nip width to 8.0mm.
And evaluated. A resin having a minimum fixing temperature of 160 ° C. or less was defined as a resin having good fixability.

【0028】また、実際の非磁性一成分系システムの複
写機にて、耐刷試験を行い、5000枚複写後の画像変
化を目視にて評価した。評価の判断は下記の通りとし
た。 A:最初から最後まで鮮明な画像が得られた。 B:途中で画像濃度に若干の変化があったが、全体を通
して良好と判断された。
Further, a printing durability test was carried out with a copying machine of an actual non-magnetic one-component system, and the image change after copying 5,000 sheets was visually evaluated. The evaluation was evaluated as follows. A: A clear image was obtained from the beginning to the end. B: Image density slightly changed in the middle, but was judged to be good throughout.

【0029】C:1000枚の耐刷までは良好な画像が
得られた。 D:耐刷試験の初期より、画像品位が低下した。 表2と表3より、樹脂R−1をトナーとして用いた場
合、定着挙動が良好であり、耐刷性にも優れた樹脂であ
ることがわかる。 実施例2〜3 モノマー仕込組成を表4のようにした以外は、実施例1
と同様の操作を行い、樹脂R−2およびR−3を得た。
樹脂R−2およびR−3の組成分析結果及び樹脂物性値
を表5に示す。
C: A good image was obtained up to the endurance of 1000 sheets. D: Image quality deteriorated from the beginning of the printing durability test. Tables 2 and 3 show that when the resin R-1 was used as the toner, the resin had good fixing behavior and excellent printing durability. Examples 2 to 3 Example 1 was repeated except that the monomer charge composition was as shown in Table 4.
By performing the same operation as described above, resins R-2 and R-3 were obtained.
Table 5 shows the composition analysis results and the resin physical properties of the resins R-2 and R-3.

【0030】[0030]

【表4】 [Table 4]

【0031】* ジオールA:ポリオキシプロピレン
(2.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン
* Diol A: polyoxypropylene (2.3) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl)
propane

【0032】[0032]

【表5】 [Table 5]

【0033】更に、実施例1と同様の操作を行い、樹脂
R−2およびR−3に対応するトナーT−2およびT−
3を得た。トナーT−2およびT−3の定着試験及び耐
刷評価の結果を表6に示す。これらの結果より、樹脂R
−2およびR−3をトナー樹脂として用いた場合、定着
性および耐刷性が良好であることがわかった。
Further, the same operation as in Example 1 was performed, and the toners T-2 and T-
3 was obtained. Table 6 shows the results of the fixing test and the printing durability evaluation of the toners T-2 and T-3. From these results, the resin R
It was found that when -2 and R-3 were used as the toner resin, the fixability and the printing durability were good.

【0034】[0034]

【表6】 [Table 6]

【0035】実施例4〜5 モノマー仕込組成を表7のようにした以外は、実施例1
と同様の操作を行い、樹脂R−4およびR−5を得た。
樹脂R−4およびR−5の組成分析結果及び樹脂物性値
及び実施例1に準じてトナーにした場合のトナー特性を
表8に示す。
Examples 4-5 Example 1 was repeated except that the monomer charge composition was as shown in Table 7.
By performing the same operation as described above, resins R-4 and R-5 were obtained.
Table 8 shows the results of the composition analysis of the resins R-4 and R-5, the values of the physical properties of the resins, and the toner characteristics when the toner was made in accordance with Example 1.

【0036】[0036]

【表7】 [Table 7]

【0037】[0037]

【表8】 [Table 8]

【0038】表8より、樹脂R−4およびR−5をトナ
ーとして用いた場合、定着特性と耐刷特性に優れること
がわかる。 比較例1〜3 モノマー仕込組成を表9のようにした以外は、実施例1
と同様の操作を行い、樹脂R−6〜R−10を得た。樹
脂R−6〜R−10の分析結果及び樹脂物性値及び実施
例を表10に示す。
From Table 8, it can be seen that when the resins R-4 and R-5 are used as the toner, the fixing properties and the printing durability are excellent. Comparative Examples 1 to 3 Example 1 except that the monomer charge composition was as shown in Table 9.
By performing the same operation as described above, Resins R-6 to R-10 were obtained. Table 10 shows the analysis results, resin physical property values, and examples of Resins R-6 to R-10.

【0039】[0039]

【表9】 [Table 9]

【0040】[0040]

【表10】 [Table 10]

【0041】樹脂R−6は、多官能モノマーを多量に使
用しているため、樹脂の分子量分布は広く、それをトナ
ーとして用いた場合、熱的特性(定着性)は良好である
が、ポリマーの数平均分子量が不足し、現像を続けて行
くうちに、現像機内でトナーが粉砕され、帯電量が上昇
し、画像濃度に変化が生じた。従って、多官能モノマー
を高濃度で使用した樹脂は、タフネスを必要とする現像
システムへのトナーには適さないことがわかる。
The resin R-6 uses a large amount of a polyfunctional monomer, and therefore has a wide molecular weight distribution. When the resin R-6 is used as a toner, the resin R-6 has good thermal characteristics (fixing property), but has a good When the number average molecular weight was insufficient and the development was continued, the toner was pulverized in the developing machine, the charge amount increased, and the image density changed. Therefore, it is understood that a resin using a polyfunctional monomer at a high concentration is not suitable for a toner for a developing system requiring toughness.

【0042】樹脂R−7をトナーにして使用した場合、
Tgが低いため、耐刷試験中、トナーボックスおよび現
像システム内で、融着およびブロッキングが発生し、良
好な画像は得られなかった。樹脂R−8をトナーとして
使用した場合、Tgが高く、粉砕評価も良好であること
より、耐刷試験では良好な結果が得られたが、定着性が
低下した。
When resin R-7 is used as a toner,
Due to the low Tg, fusing and blocking occurred in the toner box and the developing system during the printing test, and a good image was not obtained. When the resin R-8 was used as a toner, the Tg was high and the pulverization evaluation was good, so that a good result was obtained in the printing durability test, but the fixability was lowered.

【0043】樹脂R−9は、数平均分子量を3000程
度に設定して試作されたものであるが、Tgの低下が激
しく、これをトナーとして用いた場合、耐刷性は極端に
悪化する。樹脂R−10は、逆に、数平均分子量を30
000以上になるように設計されたが、Tgが高く、タ
フネス指標も高く、耐刷性は極めて良好であるが、定着
性が低下した。
The resin R-9 was produced on a trial basis with the number average molecular weight set to about 3000, but the Tg was drastically reduced. When this was used as a toner, the printing durability was extremely deteriorated. Conversely, the resin R-10 has a number average molecular weight of 30.
Although it was designed to be 000 or more, the Tg was high, the toughness index was high, and the printing durability was extremely good, but the fixability was lowered.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、トナーにタフネスを必要とする現像システムに有用
なトナー用樹脂が提供される。特に、トナーとして使用
され得る粘度を有し、なおかつタフネスを兼ね備えてお
り、トナー用樹脂として有利に用いることのできるポリ
エステル樹脂が提供される。
As described above, according to the present invention, there is provided a toner resin useful for a developing system requiring toughness in the toner. In particular, there is provided a polyester resin which has a viscosity that can be used as a toner and also has a toughness and can be advantageously used as a resin for a toner.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】樹脂のタフネスの評価において質量を測定した
篩いの組み立て順序を示す図であり、図中の数値は篩の
目の粗さを示す。
FIG. 1 is a diagram showing an assembling order of a sieve whose mass was measured in evaluation of toughness of a resin, and a numerical value in the figure indicates a roughness of a sieve.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 陽一 愛知県豊橋市牛川通四丁目1番地の2 三菱レイヨン株式会社豊橋事業所内 (56)参考文献 特開 平1−155361(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Yoichi Nagai 4-1, Ushikawa-dori, Toyohashi-shi, Aichi Prefecture Inside the Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Toyohashi Plant (56) References JP-A-1-155361 (JP, A) ( 58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 9/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ジカルボン酸成分とジオール成分と多価
カルボン酸成分または多価アルコール成分より重合され
た架橋ポリエステルであって、多価カルボン酸または多
価アルコールの使用量が、全酸成分に対して、3官能モ
ノマーの場合5モル%以上20モル%以下であり、4官
能以上有するモノマーの場合1モル%以上15モル%以
下であり、前記ポリエステルのタフネス指標が250μ
m〜600μmであり、ガラス転移点Tgが65℃以上
85℃以下であり、樹脂の数平均分子量Mnが5200
以上30000以下であり、最低定着温度が160℃以
下であることを特徴とするトナー用ポリエステル樹脂。
A crosslinked polyester polymerized from a dicarboxylic acid component, a diol component, a polycarboxylic acid component or a polyhydric alcohol component, wherein the amount of the polycarboxylic acid or polyhydric alcohol used is based on the total acid component. In the case of a trifunctional monomer, it is 5 mol% to 20 mol%, and in the case of a tetrafunctional monomer, it is 1 mol% to 15 mol%, and the toughness index of the polyester is 250 μm.
m to 600 μm, a glass transition point Tg of 65 ° C. or more and 85 ° C. or less, and a number average molecular weight Mn of the resin of 5200.
Der is, the lowest fixing temperature is 160 ° C. or less than 30,000 or more
Polyester resin for a toner, wherein the lower der Rukoto.
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