JP3747209B2 - Charge control agent containing a novel polyhydroxyalkanoate containing a unit having a carboxyl group in the side chain in the molecule, toner binder and toner, and image forming method and image forming apparatus using the toner - Google Patents

Charge control agent containing a novel polyhydroxyalkanoate containing a unit having a carboxyl group in the side chain in the molecule, toner binder and toner, and image forming method and image forming apparatus using the toner Download PDF

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本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気記録法等を利用した記録方法に用いられる荷電制御剤、トナーバインダー、静電荷像現像トナー、該トナーを使用する画像形成方法、及びその画像形成装置に関する。特には、予め静電潜像担持体(以下、単に像担持体と呼ぶ)上にトナー像を形成後、被転写材上に転写させて画像を形成する、複写機、プリンター、ファックス等の電子写真、静電記録、静電印刷に用いられる荷電制御剤、トナーバインダー、静電荷像現像トナー、該トナーを使用する画像形成方法、及びその画像形成装置に関する。更に詳しくは、人体/環境に対してより安全性の高い負帯電性の電荷制御剤、それを用いたトナーバインダー、静電荷像現像トナー、該トナーを使用する画像形成方法、及びその画像形成装置に関する。   The present invention relates to a charge control agent, a toner binder, an electrostatic charge image developing toner, an image forming method using the toner, and an image thereof using the electrophotographic method, electrostatic recording method, magnetic recording method and the like. The present invention relates to a forming apparatus. In particular, electronic devices such as copiers, printers, and fax machines that form a toner image on an electrostatic latent image carrier (hereinafter simply referred to as an image carrier) and then transfer it onto a transfer material to form an image. The present invention relates to a charge control agent used in photography, electrostatic recording, electrostatic printing, a toner binder, an electrostatic image developing toner, an image forming method using the toner, and an image forming apparatus thereof. More specifically, a negatively chargeable charge control agent that is safer to the human body / environment, a toner binder using the same, an electrostatic charge image developing toner, an image forming method using the toner, and an image forming apparatus thereof About.

従来、電子写真法としては多数の方法が知られているが、一般的には、光導電性物質を利用し、種々の手段によって像担持体(感光体)上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーで現像して可視像とし、必要に応じて紙等の被転写材にトナー像を転写した後、熱及び/または圧力等により被転写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。電気的潜像を可視化する方法としては、カスケード現像法、磁気ブラシ現像法、加圧現像方法等が知られている。更には、磁性トナーと中心に磁極を配した回転現像スリーブを用いて、現像スリーブ上から感光体上へと磁性トナーを磁界にて飛翔させる方法も用いられている。   Conventionally, many methods are known as electrophotographic methods.In general, an electric latent image is formed on an image carrier (photosensitive member) by various means using a photoconductive substance. Next, the latent image is developed with toner to form a visible image. If necessary, the toner image is transferred to a transfer material such as paper, and then the toner image is fixed on the transfer material by heat and / or pressure. To obtain a copy. As a method for visualizing an electric latent image, a cascade development method, a magnetic brush development method, a pressure development method, and the like are known. Further, there is also used a method in which a magnetic toner and a rotating developing sleeve having a magnetic pole at the center are used, and the magnetic toner is ejected from the developing sleeve onto the photoreceptor by a magnetic field.

静電潜像を現像する際に用いられる現像方式には、トナーとキャリアとからなる二成分系現像剤を使用する二成分現像方式と、キャリアを使用しないトナーのみからなる一成分系現像剤を用いる一成分現像方式とがある。   Development methods used when developing an electrostatic latent image include a two-component development method using a two-component developer composed of a toner and a carrier, and a one-component developer composed only of a toner not using a carrier. There is a one-component development system to be used.

ここで、一般にトナーと称される着色微粒子は、バインダー樹脂と着色材とを必須成分とし、その他必要に応じ磁性粉等から構成されている。   Here, the colored fine particles generally referred to as toner are composed of a binder resin and a coloring material as essential components, and are composed of magnetic powder or the like as necessary.

トナーに電荷を付与する方法としては、荷電制御剤を用いることなくバインダー樹脂そのものの帯電特性を利用することもできるが、それでは帯電の経時安定性、耐湿性が劣り良好な画質を得ることが出来ない。従って通常トナーの電荷保持、荷電制御の目的で荷電制御剤が加えられる。   As a method for imparting charge to the toner, the charging characteristics of the binder resin itself can be used without using a charge control agent. Absent. Therefore, a charge control agent is usually added for the purpose of charge retention and charge control of the toner.

今日、当該技術分野で知られている公知の荷電制御剤としては、例えば、負摩擦帯電性としては、アゾ染料金属錯体、芳香族ジカルボン酸の金属錯体、サリチル酸誘導体の金属錯体等がある。また、正荷電制御剤としてはニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、各種4級アンモニウム塩ジブチル錫オキサイド等の有機スズ化合物等が知られているが、これらを荷電制御剤として含有したトナーは、その組成によっては帯電性、経時安定性等トナーに要求される品質特性を必ずしも充分に満足させるものではない場合がある。   Known charge control agents known in the art today include, for example, azo dye metal complexes, aromatic dicarboxylic acid metal complexes, and salicylic acid derivative metal complexes as negative triboelectric charging properties. Further, as the positive charge control agent, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, various tin compounds such as quaternary ammonium salts dibutyltin oxide, etc. are known. Toners containing these as charge control agents are, Depending on the composition, the quality characteristics required for the toner, such as chargeability and stability over time, may not always be sufficiently satisfied.

例えば負荷電制御剤として知られるアゾ染料金属錯体を含有したトナーは、帯電量の高さについては一応の水準を有するものの、アゾ染料金属錯体は低分子の結晶であるため、組み合わせるバインダー樹脂の種類によっては分散性が劣る場合がある。その場合はバインダー樹脂中に負荷電制御剤が均一に分布せず、得られたトナーの帯電量分布も極めてシャープさに欠けるものであり、得られる画像は階調が低く画像形成能に劣るものである。更に、アゾ染料金属錯体は固有の色調をもつため、黒を中心とした限定された色相のトナーにのみ使用されているのが現状であり、カラートナーとして使用する場合には、色調に対する要求性の高い画像を得るために必要とされる着色剤の鮮明さを有しないという点が大きな課題である。   For example, a toner containing an azo dye metal complex known as a negative charge control agent has a reasonable level of charge, but the azo dye metal complex is a low-molecular crystal. Depending on the case, the dispersibility may be inferior. In that case, the negative charge control agent is not uniformly distributed in the binder resin, and the charge amount distribution of the obtained toner is extremely sharp, and the obtained image has low gradation and inferior image forming ability. It is. Furthermore, since the azo dye metal complex has a unique color tone, it is currently used only for toners of a limited hue centered on black. When used as a color toner, the demand for color tone is required. The problem is that it does not have the sharpness of the colorant required to obtain a high-quality image.

また、無色に近い負荷電制御剤の例として芳香族ジカルボン酸の金属錯体が挙げられるが、やはり完全な無色ではないという点、及び低分子の結晶であるゆえの低分散性が問題となる場合がある。   Also, examples of negatively charged negative charge control agents include metal complexes of aromatic dicarboxylic acids, but they are also not completely colorless, and low dispersibility due to low molecular crystals is a problem. There is.

一方、正帯電制御剤として知られるニグロシン系染料や、トリフェニルメタン系染料は、それ自体着色しているため、黒を中心とした限定された色相のトナーにのみ使用されているのが現状であり、また、トナーの連続複写に対する経時安定性が良好でない場合がある。また、従来の4級アンモニウム塩は、トナー化した場合耐湿性が不十分である場合があり、その場合は経時安定性が劣り、繰り返し使用で良質な画像を与えない場合がある。   On the other hand, nigrosine dyes and triphenylmethane dyes, which are known as positive charge control agents, are colored themselves, so they are currently used only for toners with a limited hue centered on black. In addition, the stability over time of continuous copying of toner may not be good. Further, the conventional quaternary ammonium salt may have insufficient moisture resistance when it is made into a toner, in which case the stability over time is inferior, and a high-quality image may not be provided by repeated use.

また近年、環境保護の観点からも、廃棄物の削減と廃棄物の安全性の向上が世界的に問題視されている。このような問題は、電子写真の分野においても同様である。すなわち、イメージング装置の広い普及にともない、印刷された用紙、使用済みの廃トナー、複写紙の廃棄量が年ごとに増大しており、地球環境の保全の見地から、そのような廃棄物の安全性も重要な課題である。   In recent years, from the viewpoint of environmental protection, reduction of waste and improvement of safety of waste are regarded as problems worldwide. Such a problem also applies to the field of electrophotography. In other words, with the widespread use of imaging devices, the volume of printed paper, used waste toner, and copy paper is increasing year by year. From the standpoint of protecting the global environment, the safety of such waste Sex is also an important issue.

このような点を考慮して高分子系の荷電制御剤が検討されている。USP 4480021(特許文献1)、USP 4442189(特許文献2)、USP 4925765(特許文献3)、特開昭60-108861号公報(特許文献4)、特開昭61-3149号公報(特許文献5)、特開昭63-38958号公報(特許文献6)、特開昭63-88564号公報(特許文献7)の化合物が挙げられる。更に、一般にトナーに負帯電性を発揮させる場合の高分子荷電制御剤としては、スチレン及び/またはα-メチルスチレンと、スルホン酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートエステル或いはアルキル(メタ)アクリレートアミドとの共重合体(特開平7-72658号公報(特許文献8)、特開平8-179564号公報(特許文献9)、特許2114410号公報(特許文献10)、特許2623684号公報(特許文献11)、特許2807795号公報(特許文献12))が用いられる例が多い。このような材料は、無色である点では有利であるが、目的とする帯電量を得るためには大量の添加が必要となる。   In consideration of such points, polymer charge control agents have been studied. USP 4480021 (Patent Document 1), USP 4442189 (Patent Document 2), USP 4925765 (Patent Document 3), JP-A-60-108861 (Patent Document 4), JP-A 61-3149 (Patent Document 5) ), JP-A 63-38958 (Patent Document 6) and JP-A 63-88564 (Patent Document 7). Further, as a polymer charge control agent in general when toner exhibits negative chargeability, styrene and / or α-methylstyrene, alkyl (meth) acrylate ester or alkyl (meth) acrylate amide having a sulfonic acid group, and Copolymers (Japanese Patent Laid-Open No. 7-72658 (Patent Document 8), Japanese Patent Laid-Open No. 8-179564 (Patent Document 9), Japanese Patent No. 2114410 (Patent Document 10), Japanese Patent No. 2262684 (Patent Document 11) Patent No. 280795 (Patent Document 12)) is often used. Such a material is advantageous in that it is colorless, but a large amount of addition is required in order to obtain a target charge amount.

この様に、これらの化合物は荷電制御剤としての十分な性能を有しておらず、帯電量、帯電の立ち上がり特性、経時安定性、環境安定性等に課題がある。また機能面のみならず、人体および環境に与える影響を考えた場合、合成に用いる化合物や有機溶媒についても、より安全な化合物、より安全かつ温和な合成プロセス、有機溶媒の使用量の低減等を実現可能な荷電制御剤が強く望まれる。   As described above, these compounds do not have sufficient performance as a charge control agent, and have problems in charge amount, charge rising characteristics, temporal stability, environmental stability, and the like. In addition to functional aspects, when considering the effects on the human body and the environment, the compounds and organic solvents used in the synthesis are also safer compounds, safer and milder synthesis processes, reduced use of organic solvents, etc. A feasible charge control agent is highly desired.

環境保護の観点から、微生物等の作用により経時的に分解可能な樹脂、すなわち、生分解性の樹脂の開発が進められており、多くの微生物がポリエステル構造を有する生分解性樹脂(ポリヒドロキシアルカノエート:以下PHAと略記する)を生産し、菌体内に蓄積することが報告されている。このようなPHAは、その生産に用いる微生物の種類や培地組成、培養条件等により、様々な組成や構造のものとなり得ることが知られており、これまで主に、物性の改良という観点から、産生されるPHAの組成や構造の制御に関する研究がなされ、特に医用材料の分野ではすでにかなりの実績がある。農業の分野でも、マルチフィルム、園芸資材等に、そして徐放性の農薬、肥料等に生分解性樹脂が用いられている。レジャー産業の分野でも、釣り糸、釣り用品、ゴルフ用品等に生分解性樹脂が用いられている。   From the viewpoint of environmental protection, resins that can be decomposed over time by the action of microorganisms, that is, biodegradable resins, are being developed, and many microorganisms have biodegradable resins (polyhydroxyalkanoates having a polyester structure). Ate: hereinafter abbreviated as PHA) and is reported to accumulate in the fungus body. It is known that such PHA can have various compositions and structures depending on the type of microorganism used for production, medium composition, culture conditions, and so on, mainly from the viewpoint of improving physical properties, Research has been conducted on the control of the composition and structure of the produced PHA, and there is already considerable achievement, particularly in the field of medical materials. In the field of agriculture, biodegradable resins are used for multi-films, horticultural materials, etc., and for sustained-release agricultural chemicals and fertilizers. In the field of leisure industry, biodegradable resins are used for fishing lines, fishing equipment, golf equipment, and the like.

しかしながら、プラスチックとしての幅広い応用を考えた場合、物性的に未だ十分であるとは言えないのが現状である。PHAの利用範囲をさらに拡大していくためには、物性の改良をより幅広く検討していくことが重要であり、そのためにはさらに多様な構造のモノマーユニットを含むPHAの開発、探索が必須である。一方、置換基を側鎖に導入したタイプのPHAは、導入した置換基を所望とする特性等に応じて選択することで、導入した置換基の特性等に起因する、極めて有用な機能や特性を具備した「機能性ポリマー」としての展開も期待できる。すなわち、そのような機能性と生分解性とを両立可能であるような優れたPHAの開発、探索もまた重要な課題である。   However, when considering a wide range of applications as plastics, the physical properties are still not sufficient. In order to further expand the range of use of PHA, it is important to consider the improvement of physical properties more broadly. To that end, development and search for PHA containing monomer units with various structures is essential. is there. On the other hand, a PHA of a type in which a substituent is introduced into the side chain is a very useful function or property resulting from the properties of the introduced substituent by selecting the introduced substituent according to the desired properties. Development as a “functional polymer” comprising That is, the development and search of an excellent PHA that can achieve both such functionality and biodegradability is also an important issue.

電子写真の分野においても、特にトナーの製造においてバインダー樹脂への生分解性樹脂の応用が提案されている。USP 5004664(特許文献13)には生分解性樹脂、特にはポリヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、これらの共重合体あるいはブレンド体をその組成物としてなるトナーが開示されている。また、特開平6-289644号公報(特許文献14)には、少なくともバインダー樹脂が、植物系ワックスと、生分解性樹脂とを含有し、前記植物系ワックスが、前記バインダー樹脂中に5〜50質量%の量で添加されていることを特徴とする、特に熱ロール定着用の電子写真用トナーが開示されている。   Also in the field of electrophotography, the application of biodegradable resins to binder resins has been proposed, particularly in toner production. USP 5004664 (Patent Document 13) discloses a toner having a composition composed of a biodegradable resin, particularly polyhydroxybutyric acid, polyhydroxyvaleric acid, a copolymer or a blend thereof. In JP-A-6-289644 (Patent Document 14), at least the binder resin contains a vegetable wax and a biodegradable resin, and the vegetable wax is contained in the binder resin in an amount of 5-50. An electrophotographic toner, particularly for hot roll fixing, is disclosed, characterized in that it is added in an amount of mass%.

また、特開平7-120975号公報(特許文献15)には、乳酸系樹脂をバインダー樹脂として含有することを特徴とする電子写真用トナーが開示されている。さらに、特開平9-274335号公報(特許文献16)には、乳酸及び3官能以上のオキシカルボン酸を含有する組成物を脱水重縮合して得られたポリエステル樹脂及び着色剤を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている。   JP-A-7-120975 (Patent Document 15) discloses an electrophotographic toner characterized by containing a lactic acid resin as a binder resin. Further, JP-A-9-274335 (Patent Document 16) contains a polyester resin and a colorant obtained by dehydration polycondensation of a composition containing lactic acid and a tri- or higher functional oxycarboxylic acid. Disclosed is a toner for developing an electrostatic charge image.

また、特開平8-262796号公報(特許文献17)には、バインダー樹脂及び着色剤を含む電子写真用トナーであって、前記バインダー樹脂が生分解性樹脂よりなり、そして前記着色剤が非水溶性色素よりなることを特徴とする電子写真用トナーが開示されている。さらに、特開平9-281746号公報(特許文献18)には、ポリ乳酸を3官能以上の多価イソシアナートにより架橋して得られるウレタン化ポリエステル樹脂及び着色剤を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナーが開示されている。   JP-A-8-262796 (Patent Document 17) discloses an electrophotographic toner containing a binder resin and a colorant, wherein the binder resin is made of a biodegradable resin, and the colorant is water-insoluble. An electrophotographic toner characterized by comprising a functional dye is disclosed. Further, JP-A-9-281746 (Patent Document 18) contains a urethanized polyester resin obtained by crosslinking polylactic acid with a trifunctional or higher polyvalent isocyanate and a colorant. A toner for developing a charge image is disclosed.

以上説明した電子写真用トナーのいずれについても、そのバインダー樹脂として生分解性樹脂を使用しており、環境の保全等に寄与する効果があると理解される。   In any of the electrophotographic toners described above, it is understood that a biodegradable resin is used as the binder resin, which contributes to environmental preservation and the like.

しかしながら、荷電制御剤に生分解性樹脂を使用している例の報告は未だ知られておらず、環境の保全等への寄与についてはさらなる向上の余地がある。   However, reports of examples of using biodegradable resins as charge control agents are not yet known, and there is room for further improvement in contribution to environmental conservation and the like.

なお、本願発明に関連する技術としては、他に炭素-炭素の二重結合を、酸化剤により、酸化してカルボン酸を得る技術に関するもの(特開昭59-190945号公報(特許文献19)、J.Chem.Soc.,Perkin.Trans.1、806(1973) (非特許文献1)、Org.Synth.,4、698(1963) (非特許文献2)、J.Org.Chem.,46、19(1981) (非特許文献3)、J.Am.Chem.Soc.,81、4273(1959) (非特許文献4)、Macromolecular chemistry,4、289-293(2001) (非特許文献5))がある。また、発明者らにより分離同定された微生物についての記載が特開2002-80751号公報(特許文献20)にある。
USP 4480021 USP 4442189 USP 4925765 特開昭60-108861号公報 特開昭61-3149号公報 特開昭63-38958号公報 特開昭63-88564号公報 特開平7-72658号公報 特開平8-179564号公報 特許2114410号公報 特許2623684号公報 特許2807795号公報 USP 5004664 特開平6-289644号公報 特開平7-120975号公報 特開平9-274335号公報 特開平8-262796号公報 特開平9-281746号公報 特開昭59-190945号公報 特開2002-80751号公報 J.Chem.Soc.,Perkin.Trans.1、806(1973) Org.Synth.,4、698(1963) J.Org.Chem.,46、19(1981) J.Am.Chem.Soc.,81、4273(1959) Macromolecular chemistry,4、289-293(2001)
The technology related to the present invention relates to a technology for obtaining a carboxylic acid by oxidizing a carbon-carbon double bond with an oxidizing agent (Japanese Patent Laid-Open No. 59-190945 (Patent Document 19)). J. Chem. Soc., Perkin. Trans. 1, 806 (1973) (Non-Patent Document 1), Org. Synth., 4, 698 (1963) (Non-Patent Document 2), J. Org. Chem., 46, 19 (1981) (non-patent document 3), J. Am. Chem. Soc., 81, 4273 (1959) (non-patent document 4), Macromolecular Chemistry, 4, 289-293 (2001) (non-patent document) 5)). Japanese Patent Laid-Open No. 2002-80751 (Patent Document 20) describes a microorganism that has been separated and identified by the inventors.
USP 4480021 USP 4442189 USP 4925765 JP 60-108861 A JP 61-3149 Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-38958 JP 63-88564 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-72658 JP-A-8-179564 Japanese Patent No. 2114410 Japanese Patent No.2623684 Japanese Patent No. 280795 USP 5004664 JP-A-6-289644 JP 7-120975 A JP-A-9-274335 JP-A-8-262796 JP-A-9-281746 JP 59-190945 JP 2002-80751 A J. Chem. Soc., Perkin. Trans. 1, 806 (1973) Org. Synth., 4, 698 (1963) J. Org. Chem., 46, 19 (1981) J. Am. Chem. Soc., 81, 4273 (1959) Macromolecular chemistry, 4, 289-293 (2001)

本発明は前記の課題を解決すべく、機能面においては環境の保全等への寄与がより高く、かつ高性能(高帯電量、帯電の立ち上がりが早い、経時安定性に優れる、環境安定性が高い)で分散性の改良された負帯電性の荷電制御剤、該荷電制御剤を含有してなるトナーバインダー、該荷電制御剤を含有してなる静電荷像現像トナー、さらには該静電荷像現像トナーを用いた画像形成方法ならびに画像形成装置を提供するものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a higher contribution to environmental conservation and the like in terms of function, and high performance (high charge amount, quick rise of charge, excellent temporal stability, environmental stability. A negatively chargeable charge control agent with improved dispersibility, a toner binder containing the charge control agent, an electrostatic image developing toner containing the charge control agent, and the electrostatic image An image forming method and an image forming apparatus using a developing toner are provided.

本発明者らは、環境の保全等への寄与が高く、かつ高性能である荷電制御剤を開発すべく鋭意検討したところ本発明に到達した。即ち本発明の概要は以下の通りである。   The present inventors have intensively studied to develop a charge control agent having a high contribution to environmental preservation and the like, and have reached the present invention. That is, the outline of the present invention is as follows.

[1]粉粒体の荷電状態を制御する荷電制御剤において、化学式(1)に示す3-ヒドロキシ-ω-カルボキシアルカン酸ユニットのうちの少なくとも1種類のユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートを含有してなることを特徴とする荷電制御剤。   [1] A charge control agent for controlling a charged state of a granular material contains a polyhydroxyalkanoate having at least one unit among 3-hydroxy-ω-carboxyalkanoic acid units represented by chemical formula (1). A charge control agent characterized by comprising:

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(nは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である;R1は、H原子、Na原子、K原子、または (n is an integer selected from the range shown in the chemical formula; R 1 is an H atom, an Na atom, a K atom, or

Figure 0003747209
Figure 0003747209

である;複数のユニットが存在する場合、nおよびR1は、ユニット毎に異なっていてもよい。)
[2]静電荷像現像トナーで用いられるトナーバインダーであって、[1]記載の荷電制御剤を含有してなることを特徴とするトナーバインダー。
[3]静電荷像現像トナーにおいて、少なくとも、バインダー樹脂と着色剤と、[1]記載の荷電制御剤を含有してなることを特徴とする静電荷像現像トナー。
[4]外部より帯電部材に電圧を印加して静電潜像担持体に帯電を行う工程と、帯電された静電潜像担持体に静電荷像を形成する工程と、該静電荷像を静電荷像現像トナーにより現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像工程と、静電潜像担持体上のトナー像を被記録材へ転写する転写工程と、被記録材上のトナー像を加熱定着する定着工程とを少なくとも有する画像形成方法であって、少なくとも、バインダー樹脂と、着色剤と、[1]記載の荷電制御剤を含有してなる静電荷像現像トナーを使用することを特徴とする画像形成方法。
[5]外部より帯電部材に電圧を印加して静電潜像担持体に帯電を行う手段と、帯電された静電潜像担持体に静電荷像を形成する手段と、該静電荷像を静電荷像現像トナーにより現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像手段と、静電潜像担持体上のトナー像を被記録材へ転写する転写手段と、被記録材上のトナー像を加熱定着する定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、少なくとも、バインダー樹脂と、着色剤と、[1]記載の荷電制御剤を含有してなる静電荷像現像トナーを使用することを特徴とする画像形成装置。
When there are multiple units, n and R 1 may be different for each unit. )
[2] A toner binder for use in an electrostatic charge image developing toner, comprising the charge control agent according to [1].
[3] An electrostatic charge image developing toner, comprising at least a binder resin, a colorant, and the charge control agent according to [1].
[4] A step of charging the electrostatic latent image carrier by applying a voltage to the charging member from the outside, a step of forming an electrostatic charge image on the charged electrostatic latent image carrier, and Development process for developing with electrostatic charge image developing toner to form toner image on electrostatic latent image carrier, transfer process for transferring toner image on electrostatic latent image carrier to recording material, and recording material An image forming method comprising at least a fixing step for heat-fixing the above toner image, comprising: an electrostatic charge image developing toner comprising at least a binder resin, a colorant, and a charge control agent according to [1]. An image forming method characterized by being used.
[5] means for applying a voltage to the charging member from the outside to charge the electrostatic latent image carrier, means for forming an electrostatic image on the charged electrostatic latent image carrier, and Developing means for developing with an electrostatic charge image developing toner to form a toner image on the electrostatic latent image carrier, transfer means for transferring the toner image on the electrostatic latent image carrier to the recording material, and recording material An image forming apparatus having at least a fixing unit for heating and fixing the above toner image, comprising: an electrostatic charge image developing toner containing at least a binder resin, a colorant, and a charge control agent according to [1]. An image forming apparatus for use.

本発明により、側鎖末端に保護または無保護のカルボキシル基を有するモノマーユニットのうちの少なくとも1種類のユニットを有するPHA「unusual PHA」とのポリヒドロキシアルカノエートを用いた荷電制御剤が提供される。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided a charge control agent using polyhydroxyalkanoate with PHA “unusual PHA” having at least one type of monomer units having a protected or unprotected carboxyl group at the end of the side chain. .

また、本発明によれば、静電荷像現像用トナー組成中へ荷電制御剤として化学式(1)に示すポリヒドロキシアルカノエートを1種類以上添加することにより、帯電特性に優れ、かつトナー樹脂中への該化合物の分散性、スペント性を向上し、また、画像形成装置での出力時においても、画像カブリを発生せず、転写性に優れ、かつ、電子写真プロセスに高度に適用した静電荷像現像用トナーを提供することが可能となる。また、本発明で使用する荷電制御剤は無色あるいは着色が弱いため、カラートナーに要求される色相に合わせて任意の着色剤を選定することが可能であり、かつ染料、顔料が有する本来の色相を何ら阻害することが無い点も特徴である。加えて本発明の静電荷像現像用トナーは、きわめて安全性が高く、また生分解性であるために、燃焼処理を行う必要もなく、大気汚染や地球温暖化の防止といった環境保全の点でも、産業上多大な効果をもたらすものである。   In addition, according to the present invention, by adding one or more polyhydroxyalkanoates represented by the chemical formula (1) as a charge control agent to the toner composition for developing an electrostatic image, the charging property is excellent and the toner resin is incorporated. Electrostatic charge images that improve the dispersibility and spent property of the compound, and that do not generate image fogging when output on an image forming apparatus, have excellent transferability, and are highly applied to electrophotographic processes. It is possible to provide a developing toner. Further, since the charge control agent used in the present invention is colorless or weakly colored, any colorant can be selected according to the hue required for the color toner, and the original hue of the dye or pigment can be selected. It is also a feature that there is no hindrance. In addition, the electrostatic image developing toner of the present invention is extremely safe and biodegradable, so there is no need to perform a combustion treatment, and from the viewpoint of environmental conservation such as prevention of air pollution and global warming. It has a great effect on the industry.

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、上記のポリヒドロキシアルカノエートが荷電制御剤としてきわめて優れた特性を有し、かつ、人体や環境に対する安全性が高いことを見出し、さらには、該荷電制御剤を含有する静電荷像現像用トナー及び該静電荷像現像用トナーを一定の現像システムを有する画像形成装置に使用した場合に著しい効果があることを見出し、本発明が完成した。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above polyhydroxyalkanoate has extremely excellent characteristics as a charge control agent and is highly safe to the human body and the environment. Furthermore, it has been found that the electrostatic charge image developing toner containing the charge control agent and the electrostatic charge image developing toner are remarkably effective when used in an image forming apparatus having a certain development system. Was completed.

即ち、本発明は上記のポリヒドロキシアルカノエートを含有してなる荷電制御剤であり、更には該荷電制御剤を含有してなる静電荷像現像用トナーである。更には上記の静電荷像現像用トナーを、外部より帯電部材に電圧を印加し、静電潜像担持体を均一に帯電させる帯電工程と、静電潜像担持体上にトナー像を形成する現像工程と、静電潜像担持体上のトナー像を中間の転写体を介して、または、介さずに被転写材へ転写する転写工程と、被転写材上のトナー像を熱によって定着する加熱定着工程とを有する画像形成方法であり、また該方法の各工程に対応する各手段、すなわち帯電手段、現像手段、転写手段、加熱定着手段を有する画像形成装置である。   That is, the present invention is a charge control agent containing the above-mentioned polyhydroxyalkanoate, and further an electrostatic charge image developing toner containing the charge control agent. Further, the electrostatic charge image developing toner is applied with a voltage from the outside to the charging member to uniformly charge the electrostatic latent image carrier, and a toner image is formed on the electrostatic latent image carrier. A developing step, a transfer step in which the toner image on the electrostatic latent image carrier is transferred to the transfer material with or without the intermediate transfer member, and the toner image on the transfer material is fixed by heat. And an image forming apparatus having each means corresponding to each step of the method, that is, a charging means, a developing means, a transfer means, and a heat fixing means.

ここで、本発明で使用するポリヒドロキシアルカノエートは生分解性樹脂としての基本骨格を有しており、それゆえ、従来のプラスチックと同様、溶融加工等により各種製品の生産に利用することができるとともに、石油由来の合成高分子とは異なり、生物により分解され、自然界の物質循環に取り込まれるという際立った特性を有している。そのため、燃焼処理を行う必要もなく、大気汚染や地球温暖化を防止するという観点でも有効な材料であり、環境保全を可能とするプラスチックとして利用することができる。   Here, the polyhydroxyalkanoate used in the present invention has a basic skeleton as a biodegradable resin, and therefore can be used for production of various products by melt processing or the like, as in the case of conventional plastics. At the same time, unlike petroleum-derived synthetic polymers, it has the outstanding characteristic of being decomposed by living organisms and taken into the natural material circulation. Therefore, it is not necessary to perform a combustion treatment, and is an effective material from the viewpoint of preventing air pollution and global warming, and can be used as a plastic that enables environmental conservation.

本発明の静電荷像現像用トナーに使用する、帯電制御剤として好適なポリヒドロキシアルカノエートについて具体的に説明する。   The polyhydroxyalkanoate suitable for the charge control agent used in the electrostatic image developing toner of the present invention will be specifically described.

本発明において使用するポリヒドロキシアルカノエートは、3-ヒドロキシアルカノエートをモノマー単位として含むポリエステル樹脂であって、化学式(1)に示す3-ヒドロキシ-ω-カルボキシアルカン酸ユニットのうちの少なくとも1種類のユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートである。   The polyhydroxyalkanoate used in the present invention is a polyester resin containing 3-hydroxyalkanoate as a monomer unit, and is at least one of 3-hydroxy-ω-carboxyalkanoic acid units represented by the chemical formula (1). A polyhydroxyalkanoate having units.

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(nは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である;R1は、H原子、Na原子、K原子、または (n is an integer selected from the range shown in the chemical formula; R 1 is an H atom, an Na atom, a K atom, or

Figure 0003747209
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である;複数のユニットが存在する場合、nおよびR1は、ユニット毎に異なっていてもよい。)
更に、化学式(1)に示す3-ヒドロキシ-ω-カルボキシアルカン酸ユニット以外
に、化学式(6)に示す3-ヒドロキシ-ω-置換アルカン酸ユニット、
When there are multiple units, n and R 1 may be different for each unit. )
Further, in addition to the 3-hydroxy-ω-carboxyalkanoic acid unit represented by chemical formula (1), a 3-hydroxy-ω-substituted alkanoic acid unit represented by chemical formula (6),

Figure 0003747209
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(mは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である;R6はフェニル構造或いはチエニル構造のいずれかの構造を有する残基を含んでいる;複数のユニットが存在する場合、mおよびR6は、ユニット毎に異なっていてもよい。)もしくは
化学式(7):
(m is an integer selected from the range shown in the chemical formula; R 6 contains a residue having either a phenyl structure or a thienyl structure; and m and R 6 may be different for each unit) or chemical formula (7):

Figure 0003747209
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に示す3-ヒドロキシ-ω-シクロヘキシルアルカン酸ユニット(式中、R7はシクロヘキシル基への置換基を示し、R7はH原子、CN基、NO2基、ハロゲン原子、CH3基、C25基、C37基、CF3基、C25基またはC37基であり、kは化学式中に示した範囲から選ばれた整数であり、複数のユニットが存在する場合、ユニット毎に異なっていてもよい。)とをそれぞれ独立に或いは両方含んでいてもよい。 3-hydroxy-ω-cyclohexylalkanoic acid unit (wherein R 7 represents a substituent to the cyclohexyl group, R 7 represents an H atom, CN group, NO 2 group, halogen atom, CH 3 group, C 2) H 5 group, C 3 H 7 group, CF 3 group, C 2 F 5 group or C 3 F 7 group, k is an integer selected from the range shown in the chemical formula, and there are a plurality of units. May be different for each unit.) May be included independently or both.

ここで、このような化合物を微生物により生産する工程を含んだ方法で製造した場合、上記ポリヒドロキシアルカノエートはR体のみからなるアイソタクチックなポリマーであるが、物性/機能の両面において本発明の目的を達成しうるならば、特にアイソタクチックなポリマーである必要はなく、アタクチックなポリマーについても利用することが可能である。また、ラクトン化合物の開環重合などを利用した化学合成を工程に含んだ方法によって上記ポリヒドロキシアルカノエートを得ることも可能である。   Here, when such a compound is produced by a method including a step of producing by a microorganism, the polyhydroxyalkanoate is an isotactic polymer composed only of the R isomer, but the present invention has both physical properties and functions. If the above-mentioned object can be achieved, it is not necessary to be an isotactic polymer, and an atactic polymer can also be used. It is also possible to obtain the polyhydroxyalkanoate by a method in which chemical synthesis utilizing ring-opening polymerization of a lactone compound is included in the process.

以下に本発明で使用するポリヒドロキシアルカノエートの製造方法例について述べる。   An example of a method for producing the polyhydroxyalkanoate used in the present invention will be described below.

本発明で目的とする化学式(1)で示すポリヒドロキシアルカノエートは、出発原料である化学式(19)に示す3-ヒドロキシ-ω-アルケン酸ユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートの二重結合部分の酸化により製造される。   The target polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (1) in the present invention is the oxidation of the double bond portion of the polyhydroxyalkanoate containing the 3-hydroxy-ω-alkenoic acid unit represented by the chemical formula (19) as a starting material. Manufactured by.

Figure 0003747209
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(pは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数であり、複数のユニットが存在する場合、ユニット毎に異なっていてもよい。)
このように、炭素-炭素の二重結合を、酸化剤により、酸化開裂してカルボン酸を得る方法としては、例えば、過マンガン酸塩を用いる方法 (J.Chem.Soc.,Perkin.Trans.1、806(1973);非特許文献1)、重クロム酸塩を用いる方法(Org.Synth.,4、698(1963);非特許文献2)、過ヨウ素酸塩を用いる方法(J.Org.Chem.,46、19(1981);非特許文献3)、硝酸を用いる方法(特開昭59-190945号公報;特許文献19)、オゾンを用いる方法(J.Am.Chem.Soc.,81、4273(1959);非特許文献4)等が知られており、更には、ポリヒドロキシアルカノエートに関しては、Macromolecular chemistry,4、289-293(2001)(非特許文献5)に、ポリヒドロキシアルカノエートの側鎖末端の炭素-炭素二重結合を酸化剤として過マンガン酸カリウムを用い、反応を酸性条件下で行うことで、カルボン酸を得る方法が報告されている。本発明においても同様の方法を用いることができる。
(p is an integer selected from the range shown in the chemical formula, and when there are a plurality of units, they may be different for each unit.)
Thus, as a method for obtaining a carboxylic acid by oxidative cleavage of a carbon-carbon double bond with an oxidizing agent, for example, a method using permanganate (J. Chem. Soc., Perkin. Trans. 1, 806 (1973); non-patent document 1), a method using dichromate (Org. Synth., 4, 698 (1963); non-patent document 2), a method using periodate (J. Org) Chem., 46, 19 (1981); Non-patent document 3), a method using nitric acid (JP 59-190945 A; patent document 19), a method using ozone (J. Am. Chem. Soc., 81, 4273 (1959); Non-Patent Document 4), and the like. Furthermore, regarding polyhydroxyalkanoates, Macromolecular Chemistry, 4, 289-293 (2001) (Non-Patent Document 5), Carboxylic acid is obtained by performing the reaction under acidic conditions using potassium permanganate with the carbon-carbon double bond at the side chain end of the alkanoate as the oxidizing agent. A method has been reported. A similar method can be used in the present invention.

特に限定されないが、本発明で用いる酸化剤としては、特に過マンガン酸塩が好ましい。また、酸化剤として用いる前記過マンガン酸塩としては、過マンガン酸カリウムが一般的である。過マンガン酸塩の使用量は、酸化開裂反応が化学量論的反応であるため、化学式(19)で示すユニット1モルに対して、通常1モル当量以上、好ましくは、2〜10モル当量使用するのがよい。   Although not particularly limited, a permanganate is particularly preferable as the oxidizing agent used in the present invention. The permanganate used as the oxidizing agent is generally potassium permanganate. Since the oxidative cleavage reaction is a stoichiometric reaction, the amount of permanganate used is usually 1 molar equivalent or more, preferably 2 to 10 molar equivalents per 1 mol of the unit represented by chemical formula (19). It is good to do.

反応系を酸性条件下にするためには通常、硫酸、塩酸、酢酸、硝酸などの各種の無機酸や有機酸が用いられる。しかしながら、硫酸、硝酸、塩酸などの酸を用いた場合、ポリヒドロキシアルカノエートの主鎖のエステル結合が切断され、分子量低下を引き起こす恐れがある。そのため酢酸を用いることが好ましい。酸の使用量は、化学式(19)で示すユニット1モルに対して、通常、0.2〜2000モル当量、好ましくは0.4〜1000モル当量の範囲で用いられる。0.2モル当量に満たない場合には低収率となり、2000モル当量を越える場合には酸による分解物が副生するため、いずれの場合も好ましくない。   In order to bring the reaction system to acidic conditions, various inorganic acids and organic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid and nitric acid are usually used. However, when an acid such as sulfuric acid, nitric acid or hydrochloric acid is used, the ester bond of the main chain of polyhydroxyalkanoate is cleaved, which may cause a decrease in molecular weight. Therefore, it is preferable to use acetic acid. The amount of the acid used is usually 0.2 to 2000 molar equivalents, preferably 0.4 to 1000 molar equivalents, per 1 mol of the unit represented by the chemical formula (19). When the amount is less than 0.2 molar equivalent, the yield is low, and when it exceeds 2000 molar equivalent, a decomposition product due to the acid is by-produced.

また、反応を促進する目的でクラウン-エーテルを用いることができる。この場合、クラウン-エーテルと過マンガン酸塩とは、錯体を形成し、反応活性が増大する効果が得られる。クラウン-エーテルとしては、ジベンゾ-18-クラウン-6-エーテル、ジシクロ-18-クラウン-6-エーテル、18-クラウン-6-エーテルが一般的に用いられる。クラウン-エーテルの使用量は、過マンガン酸塩1モルに対して、通常0.005〜2.0モル当量、好ましくは、0.01〜1.5モル当量の範囲で用いることが望ましい。   In addition, crown-ether can be used for the purpose of promoting the reaction. In this case, the crown-ether and permanganate form a complex, and the effect of increasing the reaction activity is obtained. As the crown-ether, dibenzo-18-crown-6-ether, dicyclo-18-crown-6-ether, or 18-crown-6-ether is generally used. The amount of crown-ether used is usually 0.005 to 2.0 molar equivalents, preferably 0.01 to 1.5 molar equivalents per mole of permanganate.

また、本発明の酸化反応における溶媒としては、反応に不活性な溶媒であれば特に限定されず、たとえば、水、アセトン;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ベンゼン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;メチルクロリド、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類等を使用できる。これらの溶媒のなかでも、ポリヒドロキシアルカノエートの溶解性を考慮すれば、メチルクロリド、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類及びアセトンが好ましい。   In addition, the solvent in the oxidation reaction of the present invention is not particularly limited as long as it is an inert solvent. For example, water, acetone; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; aromatic hydrocarbons such as benzene; hexane And aliphatic hydrocarbons such as heptane; halogenated hydrocarbons such as methyl chloride, dichloromethane, and chloroform. Among these solvents, halogenated hydrocarbons such as methyl chloride, dichloromethane, chloroform, and acetone are preferable in consideration of the solubility of polyhydroxyalkanoate.

本発明の前記酸化反応において、化学式(19)で示すユニット含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体、過マンガン酸塩及び酸は一括して最初から溶媒とともに仕込んで反応させてもよく、それぞれを連続的若しくは断続的に系内に加えながら反応させてもよい。また、過マンガン酸塩のみを先に溶媒に溶解若しくは懸濁させておき続いて、ポリヒドロキシアルカノエート及び酸を連続的若しくは断続的に系内に加えて反応させてもよく、ポリヒドロキシアルカノエートのみを先に溶媒に溶解若しくは懸濁させておき、続いて過マンガン酸塩及び酸を連続的若しくは断続的に系内に加えて反応させてもよい。さらには、ポリヒドロキシアルカノエート及び酸を先に仕込んでおき続いて過マンガン酸塩を連続的若しくは断続的に系内に加えて反応させてもよく、過マンガン酸塩及び酸を先に仕込んでおき続いてポリヒドロキシアルカノエートを連続的若しくは断続的に系内に加えて反応させてもよく、ポリヒドロキシアルカノエート及び過マンガン酸塩を先に仕込んでおき続いて酸を連続的若しくは断続的に系内に加えて反応させてもよい。   In the oxidation reaction of the present invention, the polyhydroxyalkanoate copolymer containing the unit represented by the chemical formula (19), the permanganate and the acid may be charged together with the solvent from the beginning and reacted. Or you may make it react, adding in the system intermittently. Alternatively, only permanganate may be dissolved or suspended in a solvent first, and then polyhydroxyalkanoate and acid may be continuously or intermittently added to the system to react. Alternatively, only permanganate and an acid may be added to the system continuously or intermittently and reacted in advance. Further, the polyhydroxyalkanoate and the acid may be charged first, and then the permanganate may be continuously or intermittently added to the system to react, and the permanganate and the acid may be charged first. Subsequently, the polyhydroxyalkanoate may be continuously or intermittently added to the system to react, and the polyhydroxyalkanoate and permanganate are charged first, followed by the acid continuously or intermittently. You may make it react in addition to the inside of a system.

反応温度は、通常-40〜40℃、好ましくは-10〜30℃とするのがよい。反応時間は、化学式(19)で示すω-アルケン酸ユニットと過マンガン酸塩の量論比及び反応温度に依存するが、通常2〜48時間とするのがよい。   The reaction temperature is usually −40 to 40 ° C., preferably −10 to 30 ° C. The reaction time depends on the stoichiometric ratio of the ω-alkenoic acid unit and permanganate represented by the chemical formula (19) and the reaction temperature, but it is usually preferably 2 to 48 hours.

また、化学式(19)で示す3-ヒドロキシ-ω-アルケン酸ユニット以外に、化学式(6)で示される3-ヒドロキシ-ω-置換アルカン酸ユニット、もしくは、化学式(7)で示される3-ヒドロキシ-ω-シクロヘキシルアルカン酸ユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートを用いた場合においても同様の条件で反応を行うことが可能である。   In addition to the 3-hydroxy-ω-alkenoic acid unit represented by the chemical formula (19), a 3-hydroxy-ω-substituted alkanoic acid unit represented by the chemical formula (6), or a 3-hydroxy represented by the chemical formula (7). In the case of using a polyhydroxyalkanoate containing a -ω-cyclohexylalkanoic acid unit, the reaction can be performed under the same conditions.

上述のように、本発明で目的とする化学式(1)で示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートは、出発原料として用いる化学式(19)で示す側鎖末端に炭素-炭素の二重結合を含む3-ヒドロキシ-ω-アルケン酸ユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートより製造される。   As described above, the polyhydroxyalkanoate containing the unit represented by the chemical formula (1) aimed at in the present invention contains a carbon-carbon double bond at the end of the side chain represented by the chemical formula (19) used as a starting material. Manufactured from polyhydroxyalkanoates containing -hydroxy-ω-alkenoic acid units.

本発明の出発物質として用いる前記化学式(19)で示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートは、特に限定されないが、微生物生産プロセスにより製造する方法、遺伝子操作した植物作物システムにより製造する方法、化学的に重合して製造する方法などを用いて製造することができる。好ましくは、微生物生産プロセスにより製造する方法が用いられる。   The polyhydroxyalkanoate containing the unit represented by the chemical formula (19) used as a starting material of the present invention is not particularly limited, but a method of producing by a microbial production process, a method of producing by a genetically manipulated plant crop system, It can manufacture using the method of superposing | polymerizing and manufacturing. Preferably, a method of producing by a microbial production process is used.

本発明において出発原料として化学式(19)で示す3-ヒドロキシ-ω-アルケン酸ユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートを用いた場合の製造方法について各々説明する。   In the present invention, a production method in the case where a polyhydroxyalkanoate containing a 3-hydroxy-ω-alkenoic acid unit represented by the chemical formula (19) is used as a starting material will be described.

出発原料である上記ポリヒドロキシアルカノエートは、化学式(20)で示すω-アルケン酸を含む培地中で前記微生物を培養することを特徴とする製造方法によるものである。   The polyhydroxyalkanoate as a starting material is based on a production method characterized by culturing the microorganism in a medium containing ω-alkenoic acid represented by chemical formula (20).

Figure 0003747209
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(qは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である)
本発明の出発原料として化学式(19)で示すユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートの製造方法で用いる微生物は、PHA産生能を有する微生物、すなわち、化学式(20)で示されるω-アルケン酸を含む培地中で、該微生物を培養することにより、一般式(19)で示す3-ヒドロキシ-ω-アルケン酸ユニットを含むPHA型のポリエステルを生産し得る微生物であれば、いかなる微生物であってもよい。利用可能なPHA産生能を有する微生物の好適な一例としては、シュードモナス(Pseudomonas)属に属する微生物を挙げることができる。シュードモナス(Pseudomonas)属に属する微生物が挙げられる。更に詳しくはシュードモナス チコリアイ(Pseudomonas cichorii)、シュードモナス プチダ(Pseudomonas putida)、シュードモナス フルオレセンス(Pseudomonas fluorecense)、シュードモナス オレオボランス(Pseudomonas oleovorans)、シュードモナス アルギノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、シュードモナス スツッツェリ(Pseudomonas stutzeri)、シュードモナス ジェッセニイ(Pseudomonas jessenii)等が望ましい。更に詳しくは、さらに詳しくは、シュードモナス チコリアイ YN2株(Pseudomonas cichorii YN2;FERM BP-7375)、シュードモナス チコリアイ H45株(Pseudomonas cichorii H45、FERM BP-7374)、シュードモナス ジェッセニイ P161株(Pseudomonas jessenii P161、FERM BP-7376)、シュードモナス プチダ P91株(Pseudomonas putida P91、FERM BP-7373)が挙げられる。これら4種の微生物は独立行政法人 産業技術総合研究所(旧 通商産業省 工業技術院)生命工学工業技術研究所 特許微生物寄託センターに寄託されており、特開2002-80751号公報(特許文献20)に記載されている微生物である。
(q is an integer selected from the range shown in the chemical formula)
The microorganism used in the method for producing a polyhydroxyalkanoate containing a unit represented by chemical formula (19) as a starting material of the present invention is a microorganism having PHA-producing ability, that is, a medium containing ω-alkenoic acid represented by chemical formula (20) Among them, any microorganism may be used as long as it can produce a PHA-type polyester containing the 3-hydroxy-ω-alkenoic acid unit represented by the general formula (19) by culturing the microorganism. As a preferable example of the microorganism having an available PHA producing ability, a microorganism belonging to the genus Pseudomonas can be mentioned. Examples include microorganisms belonging to the genus Pseudomonas. More specifically, Pseudomonas cichorii, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorecense, Pseudomonas oleovorans, Pseudomonas steumonas, Pseudomonas Pseudomonas jessenii) is desirable. More specifically, in more detail, Pseudomonas chicory eye YN2 strain (Pseudomonas cichorii YN2; FERM BP-7375), Pseudomonas chicory eye H45 strain (Pseudomonas cichorii H45, FERM BP-7374), Pseudomonas jeseniii P161s P161B 7376) and Pseudomonas putida P91 strain (Pseudomonas putida P91, FERM BP-7373). These four types of microorganisms are deposited in the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (formerly the Ministry of International Trade and Industry, Institute of Industrial Science and Technology), Biotechnology Institute of Technology, Patent Microorganism Depositary Center, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-80751 (Patent Document 20) ).

これらの微生物は、鎖の末端に、置換または未置換フェニル基、置換または未置換フェノキシ基、置換または未置換シクロヘキシル基の何れかの6員環原子団が置換されているω-置換-直鎖アルカン酸、または、チエニル基のような5員環原子団が置換されているω-置換-直鎖アルカン酸を原料として、対応するω-置換-3-ヒドロキシ-アルカン酸をモノマーユニットとして含むポリヒドロキシアルカノエートを生産する能力を有している。   These microorganisms are ω-substituted-straight chain in which a 6-membered ring group of any one of a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted phenoxy group, and a substituted or unsubstituted cyclohexyl group is substituted at the chain end. Polysiloxanes containing alkanoic acid or ω-substituted straight-chain alkanoic acid substituted with a 5-membered ring group such as thienyl group as raw materials and the corresponding ω-substituted-3-hydroxy-alkanoic acid as monomer units Has the ability to produce hydroxyalkanoates.

本発明の製造方法において、微生物の培養工程で用いる培地としては、リン酸塩ならびにアンモニウム塩または硝酸塩等の窒素源を含む無機塩培地ならば、いかなる培地を利用することもできるが、微生物にPHAを生産する過程では、培地中の窒素源濃度を調節することで、PHAの生産性を向上せしめることも可能である。   In the production method of the present invention, any medium can be used as the medium used in the microorganism culturing step as long as it is an inorganic salt medium containing a phosphate and a nitrogen source such as ammonium salt or nitrate. In the process of producing PHA, it is possible to improve the productivity of PHA by adjusting the nitrogen source concentration in the medium.

また、培地には、微生物の増殖を促す基質として、酵母エキスやポリペプトン、肉エキスといった栄養素を添加することが可能である。すなわち、酵母エキスやポリペプトン、肉エキスといった栄養素の形態で、ペプチド類をエネルギー源、炭素源として、添加することができる。   In addition, nutrients such as yeast extract, polypeptone, and meat extract can be added to the medium as a substrate that promotes the growth of microorganisms. That is, peptides can be added as energy sources and carbon sources in the form of nutrients such as yeast extract, polypeptone, and meat extract.

あるいは、培地には、微生物の増殖により消費されるエネルギー源、炭素源として、糖類、例えば、グリセロアルデヒド、エリトロース、アラビノース、キシロース、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトースといったアルドース、グリセロール、エリスリトール、キシリトール等のアルジトール、グルコン酸等のアルドン酸、グルクロン酸、ガラクツロン酸等のウロン酸、マルトース、スクロース、ラクトースといった二糖等を用いることができる。   Alternatively, in the medium, as an energy source consumed by the growth of microorganisms, as a carbon source, sugars such as aldoses such as glyceraldehyde, erythrose, arabinose, xylose, glucose, galactose, mannose, fructose, glycerol, erythritol, xylitol, etc. Aldonic acids such as alditol and gluconic acid, uronic acids such as glucuronic acid and galacturonic acid, disaccharides such as maltose, sucrose and lactose can be used.

前記糖類に代えて、有機酸またはその塩、より具体的には、TCAサイクルに関与する有機酸、ならびに、TCAサイクルから1段階や2段階の少ない生化学的反応により誘導される有機酸、またはそれらの水溶性の塩を利用することができる。有機酸またはその塩として、例えば、ピルビン酸、オキサロ酢酸、クエン酸、イソクエン酸、ケトグルタル酸、コハク酸、フマル酸、リンゴ酸、乳酸などのヒドロキシカルボン酸やオキソカルボン酸類またはその水溶性の塩を用いることが可能である。あるいは、アミノ酸またはその塩、例えば、アスパラギン酸やグルタミン酸等のアミノ酸またはその塩を用いることが可能である。有機酸またはその塩を添加する際には、ピルビン酸、オキサロ酢酸、クエン酸、イソクエン酸、ケトグルタル酸、コハク酸、フマル酸、リンゴ酸、乳酸、ならびにその塩からなる群から、一種または複数種を選択し、培地に添加し、溶解させることがより好ましい。あるいは、アミノ酸またはその塩を添加する際には、アスパラギン酸、グルタミン酸ならびにそれらの塩からなる群から、一種または複数種を選択し、培地に添加し、溶解させることがより好ましい。その際、必要に応じて、全部または一部を水溶性の塩の形状で添加し、培地のpHに影響を与えず、均一に溶解させることもできる。   In place of the saccharide, an organic acid or a salt thereof, more specifically, an organic acid involved in the TCA cycle and an organic acid derived from a TCA cycle by one or two less biochemical reactions, or Those water-soluble salts can be used. Examples of organic acids or salts thereof include, for example, pyruvic acid, oxaloacetic acid, citric acid, isocitric acid, ketoglutaric acid, succinic acid, fumaric acid, malic acid, lactic acid and other hydroxycarboxylic acids and oxocarboxylic acids or their water-soluble salts It is possible to use. Alternatively, an amino acid or a salt thereof, for example, an amino acid such as aspartic acid or glutamic acid or a salt thereof can be used. When adding an organic acid or a salt thereof, one or more kinds from the group consisting of pyruvic acid, oxaloacetic acid, citric acid, isocitric acid, ketoglutaric acid, succinic acid, fumaric acid, malic acid, lactic acid, and salts thereof More preferably, it is selected, added to the medium and dissolved. Or when adding an amino acid or its salt, it is more preferable to select 1 type or multiple types from the group which consists of aspartic acid, glutamic acid, and those salts, add to a culture medium, and to make it melt | dissolve. At that time, if necessary, all or a part thereof can be added in the form of a water-soluble salt and can be dissolved uniformly without affecting the pH of the medium.

微生物増殖のための炭素源、ならびに、ポリヒドロキシアルカノエート生産のためのエネルギー供給源として、培地に添加される上記の共存基質の濃度は、通常、培地あたり0.1%〜5%(w/v)の範囲、より好ましくは、0.2%〜2%(w/v)の範囲に選択することが望ましい。すなわち、上述する共存基質として利用される、ペプチド類、酵母エキス、有機酸またはその塩、アミノ酸またはその塩、糖類は、一種類または複数種を添加することができ、その際、これらを合計して、前記の合計濃度となる範囲で添加することが望ましい。   As a carbon source for microbial growth, and as an energy source for polyhydroxyalkanoate production, the concentration of the coexisting substrate added to the medium is typically 0.1% to 5% (w / v) per medium. It is desirable to select a range of 0.2% to 2% (w / v). That is, peptides, yeast extracts, organic acids or salts thereof, amino acids or salts thereof, and saccharides, which are used as the coexisting substrate described above, can be added singly or in combination. Thus, it is desirable to add in the range of the total concentration.

目的とするポリヒドロキシアルカノエートを生産するための基質、すなわち、一般式(20)で示されるω-アルケン酸の含有比率は、培地あたり0.01%〜1%(w/v)の範囲、より好ましくは0.02%〜0.2%(w/v)の範囲に選択することが望ましい。   The substrate for producing the target polyhydroxyalkanoate, that is, the content ratio of ω-alkenoic acid represented by the general formula (20) is more preferably in the range of 0.01% to 1% (w / v) per medium. Is preferably selected in the range of 0.02% to 0.2% (w / v).

培養温度は、利用する微生物菌株が良好に増殖可能な温度であれば良く、通常、15℃〜37℃の範囲、より好ましくは、20℃〜30℃の範囲程度に選択することが適当である。   The culture temperature may be a temperature at which the microbial strain to be used can grow well, and is usually selected within the range of 15 ° C to 37 ° C, more preferably within the range of 20 ° C to 30 ° C. .

培養は、液体培養、固体培養等該微生物が増殖し、PHAを生産する培養方法ならば、いかなる培養方法でも用いることができる。さらに、バッチ培養、フェドバッチ培養、半連続培養、連続培養等の種類も問わない。液体バッチ培養の形態としては、振とうフラスコ中で、振とうしつつ酸素を供給する方法、ジャーファーメンターによる攪拌通気方式の酸素供給方法がある。   Any culture method can be used for the culture as long as the microorganism grows and produces PHA such as liquid culture and solid culture. Furthermore, the types such as batch culture, fed-batch culture, semi-continuous culture, and continuous culture are not limited. As a form of liquid batch culture, there are a method of supplying oxygen while shaking in a shake flask, and a method of supplying oxygen by stirring aeration using a jar fermenter.

微生物にPHAを生産・蓄積せしめる手法としては、上述する、所定の濃度で基質を添加した、リン酸塩、ならびにアンモニウム塩または硝酸塩等の窒素源を含む無機塩培地において、微生物を培養する、一段階培養法の他に、培養を二段階に分けて行う二段階培養法を採用することもできる。この二段階培養法では、一次培養として、所定の濃度で基質を添加した、リン酸塩、ならびにアンモニウム塩または硝酸塩等の窒素源を含む無機塩培地において、微生物を一旦十分に増殖させた後、二次培養として、培地に含まれる塩化アンモニウムのような窒素源を制限した上で、所定の濃度で基質を添加した培地に、一次培養で得られた菌体を移し、更に培養して、微生物にPHAを生産・蓄積せしめる。この二段階培養法を採用すると、目的とするPHAの生産性が向上する場合がある。   As a technique for producing and accumulating PHA in a microorganism, the microorganism is cultured in an inorganic salt medium containing a nitrogen source such as a phosphate and an ammonium salt or nitrate to which a substrate is added at a predetermined concentration as described above. In addition to the step culture method, a two-stage culture method in which the culture is divided into two stages can also be employed. In this two-stage culture method, as a primary culture, microorganisms are once sufficiently grown in an inorganic salt medium containing a nitrogen source such as phosphate and ammonium salt or nitrate to which a substrate is added at a predetermined concentration. As a secondary culture, a nitrogen source such as ammonium chloride contained in the medium is restricted, and then the cells obtained in the primary culture are transferred to a medium to which a substrate is added at a predetermined concentration. To produce and accumulate PHA. When this two-stage culture method is employed, the target PHA productivity may be improved.

一般に、生産されるPHA型のポリエステルは、側鎖に、3-ヒドロキシ-ω-アルケン酸ユニット由来のビニルアルキル基など疎水性の原子団を有するので、水溶性は乏しく、PHA産生能を有する微生物の菌体内に蓄積されるので、培養により増殖させ、目的のPHA型のポリエステルを生産・蓄積している菌体を集菌することで、培地と分離が容易になされる。集菌した培養菌体を、洗浄・乾燥した後、目的のPHA型のポリエステルを回収することができる。   In general, the produced PHA-type polyester has a hydrophobic atomic group such as a vinylalkyl group derived from a 3-hydroxy-ω-alkenoic acid unit in the side chain, so that it is poor in water solubility and has a PHA-producing ability. Therefore, it is easily separated from the culture medium by collecting the cells that have been grown and cultured to produce / accumulate the target PHA-type polyester. The collected cultured cells are washed and dried, and then the target PHA-type polyester can be recovered.

また、ポリヒドロキシアルカノエートは、通常、かかるPHA産生能を有する微生物の菌体内に蓄積される。この微生物細胞から目的のPHAを回収する方法としては、通常行なわれている方法を適用することができる。例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、アセトン、酢酸エチルなどの有機溶媒による抽出が最も簡便ではある。前記の溶媒以外に、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトニトリルが用いられる場合もある。また、有機溶媒の使用が望ましくない作業環境中では、溶媒抽出法に代えて、SDS等の界面活性剤による処理、リゾチーム等の酵素による処理、次亜塩素酸塩、アンモニア、EDTA等の薬剤による処理、あるいは、超音波破砕法、ホモジナイザー法、圧力破砕法、ビーズ衝撃法、摩砕法、擂潰法、凍結融解法のいずれかの方法を用いて、微生物細胞を物理的に破砕した後、目的とするPHA以外の菌体成分を除去して、PHAを回収する方法を採用することもできる。   In addition, polyhydroxyalkanoate is usually accumulated in the cells of microorganisms having such PHA producing ability. As a method for recovering the target PHA from the microbial cells, a conventional method can be applied. For example, extraction with an organic solvent such as chloroform, dichloromethane, acetone, and ethyl acetate is the simplest. In addition to the above solvents, dioxane, tetrahydrofuran, and acetonitrile may be used. Also, in working environments where the use of organic solvents is not desirable, instead of solvent extraction methods, treatment with surfactants such as SDS, treatment with enzymes such as lysozyme, and chemicals such as hypochlorite, ammonia, EDTA, etc. Treatment, or after disrupting the microbial cells physically using any of the ultrasonic crushing method, homogenizer method, pressure crushing method, bead impact method, grinding method, crushing method, and freeze-thaw method. It is also possible to adopt a method of removing PHA other than PHA and recovering PHA.

本発明の製造方法に利用可能な無機塩培地の一例として、後に述べる実施例において利用している無機塩培地(M9培地)の組成を以下に示す。   As an example of the inorganic salt medium that can be used in the production method of the present invention, the composition of an inorganic salt medium (M9 medium) used in the examples described later is shown below.

(M9培地の組成)
Na2HPO4:6.3
KH2PO4:3.0
NH4Cl :1.0
NaCl :0.5
(g/L、pH=7.0)

更には、良好な菌体の増殖、それに伴うPHAの生産性の向上を図るためには、前記M9培地などの無機塩培地に対して、必須な微量金属元素などの必須微量元素を適量添加することが必要であり、以下に組成を示す微量成分溶液を0.3%(v/v)程度添加することが極めて有効である。かかる微量成分溶液の添加は、微生物の増殖に際して使用される微量金属元素などを供給するものである。
(Composition of M9 medium)
Na 2 HPO 4 : 6.3
KH 2 PO 4 : 3.0
NH 4 Cl: 1.0
NaCl: 0.5
(g / L, pH = 7.0)

Furthermore, in order to improve the growth of the bacterial cells and improve the productivity of the PHA accordingly, an appropriate amount of an essential trace element such as an essential trace metal element is added to the inorganic salt medium such as the M9 medium. It is extremely effective to add about 0.3% (v / v) of a trace component solution having the following composition. The addition of such a trace component solution supplies trace metal elements used for the growth of microorganisms.

(微量成分溶液の組成)
ニトリロ三酢酸:1.5;
MgSO4:3.0;MnSO4:0.5;NaCl:1.0;
FeSO4:0.1;CaCl2:0.1;CoCl2:0.1;ZnSO4:0.1;CuSO4:0.1;AlK(SO4)2:0.1;H3BO3:0.1;Na2MoO4:0.1;NiCl2:0.1(g/L)
また、目的とするポリヒドロキシアルカノエートを生産するための基質、すなわち、化学式(20)で示されるω-アルケン酸だけでなく化学式(21)で示されるω-置換アルカン酸化合物、もしくは、化学式(22)で示されるω-シクロヘキシルアルカン酸化合物を培養中に共存させることにより、化学式(19)で示す3-ヒドロキシ-ω-アルケン酸ユニット以外に、化学式(6)で示される3-ヒドロキシ-ω-置換アルカン酸ユニット、もしくは、化学式(7)で示される3-ヒドロキシ-ω-シクロヘキシルアルカン酸ユニットを含むポリヒドロキシアルカノエートを生産することが可能である。この場合の化学式(20)で示されるω-アルケン酸、化学式(21)で示されるω-置換アルカン酸化合物ならびに、化学式(22)で示されるω-シクロヘキシルアルカン酸化合物の含有比率は、培地あたりそれぞれ0.01%〜1%(w/v)の範囲、より好ましくは0.02%〜0.2%(w/v)の範囲に選択することが望ましい。
(Composition of trace component solution)
Nitrilotriacetic acid: 1.5;
MgSO 4: 3.0; MnSO 4: 0.5; NaCl: 1.0;
FeSO 4 : 0.1; CaCl 2 : 0.1; CoCl 2 : 0.1; ZnSO 4 : 0.1; CuSO 4 : 0.1; AlK (SO 4 ) 2 : 0.1; H 3 BO 3 : 0.1; Na 2 MoO 4 : 0.1; NiCl 2 : 0.1 (g / L)
Further, the substrate for producing the desired polyhydroxyalkanoate, that is, not only the ω-alkenoic acid represented by the chemical formula (20) but also the ω-substituted alkanoic acid compound represented by the chemical formula (21), or the chemical formula ( In addition to the 3-hydroxy-ω-alkenoic acid unit represented by the chemical formula (19), the 3-hydroxy-ω represented by the chemical formula (6) can be obtained by coexisting the ω-cyclohexylalkanoic acid compound represented by 22) during the culture. It is possible to produce a polyhydroxyalkanoate containing a substituted alkanoic acid unit or a 3-hydroxy-ω-cyclohexylalkanoic acid unit represented by the chemical formula (7). In this case, the content ratio of the ω-alkenoic acid represented by the chemical formula (20), the ω-substituted alkanoic acid compound represented by the chemical formula (21) and the ω-cyclohexylalkanoic acid compound represented by the chemical formula (22) It is desirable to select each in the range of 0.01% to 1% (w / v), more preferably in the range of 0.02% to 0.2% (w / v).

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(rは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である;R24は、フェニル構造、チエニル構造のいずれかの環構造を有する残基を含んでおり、前述の化学式(8)、(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)のいずれかであり、複数のユニットが存在する場合、ユニット毎に異なっていてもよい) (r is an integer selected from the range shown in the chemical formula; R 24 contains a residue having a ring structure of either a phenyl structure or a thienyl structure, and the chemical formula (8), ( 9), (10), (11), (12), (13), (14), (15), (16), (17), (18), and there are multiple units (It may be different for each unit)

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(式中、R25はシクロヘキシル基への置換基を示し、R25はH原子、CN基、NO2基、ハロゲン原子、CH3基、C25基、C37基、CF3基、C25基またはC37基であり、sは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である)
また、本発明の3-ヒドロキシ-ω-カルボキシアルカン酸ユニットとを分子中に同時に含むポリヒドロキシアルカノエートは、
化学式(23):
(In the formula, R 25 represents a substituent to the cyclohexyl group, and R 25 represents an H atom, a CN group, a NO 2 group, a halogen atom, a CH 3 group, a C 2 H 5 group, a C 3 H 7 group, a CF 3 group. Group, C 2 F 5 group or C 3 F 7 group, and s is an integer selected from the range shown in the chemical formula)
Further, a polyhydroxyalkanoate containing the 3-hydroxy-ω-carboxyalkanoic acid unit of the present invention in the molecule at the same time,
Chemical formula (23):

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(nは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である;R26は、式中に示した残基のいずれかである;複数のユニットが存在する場合、nおよびR26は、ユニット毎に異なっていてもよい。)
に示す3-ヒドロキシ-ω-アルコキシカルボニルアルカン酸ユニットと、
化学式(6):
(n is an integer selected from the range shown in the chemical formula; R 26 is any of the residues shown in the formula; when there are multiple units, n and R 26 are units (It may be different for each.)
A 3-hydroxy-ω-alkoxycarbonylalkanoic acid unit shown in
Chemical formula (6):

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(mは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である;R6はフェニル構造或いはチエニル構造のいずれかの構造を有する残基を含んでいる;複数のユニットが存在する場合、mおよびR6は、ユニット毎に異なっていてもよい。)もしくは
化学式(7):
(m is an integer selected from the range shown in the chemical formula; R 6 contains a residue having either a phenyl structure or a thienyl structure; and m and R 6 may be different for each unit) or chemical formula (7):

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(式中、R7はシクロヘキシル基への置換基を示し、R7はH原子、CN基、NO2基、ハロゲン原子、CH3基、C25基、C37基、CF3基、C25基またはC37基であり、kは化学式中に示した範囲から選ばれた整数であり、複数のユニットが存在する場合、ユニット毎に異なっていてもよい。)に示す3-ヒドロキシ-ω-シクロヘキシルアルカン酸ユニットとを分子中に同時に含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体を原料とし、化学式(23)に示されるポリヒドロキシアルカノエートを酸またはアルカリの存在下に加水分解する方法、或いは接触還元を含む水素化分解する方法により、
化学式(1):
(Wherein R 7 represents a substituent to the cyclohexyl group, and R 7 represents an H atom, a CN group, a NO 2 group, a halogen atom, a CH 3 group, a C 2 H 5 group, a C 3 H 7 group, a CF 3 group, A group, a C 2 F 5 group or a C 3 F 7 group, k is an integer selected from the range shown in the chemical formula, and when a plurality of units are present, they may be different for each unit.) A polyhydroxyalkanoate copolymer containing a 3-hydroxy-ω-cyclohexylalkanoic acid unit in the molecule at the same time as a raw material, and the polyhydroxyalkanoate represented by the chemical formula (23) is hydrolyzed in the presence of an acid or an alkali. By the method of decomposing, or the method of hydrocracking including catalytic reduction,
Chemical formula (1):

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(nは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である;R1は、H原子、Na原子、K原子、または (n is an integer selected from the range shown in the chemical formula; R 1 is an H atom, an Na atom, a K atom, or

Figure 0003747209
Figure 0003747209

である;複数のユニットが存在する場合、nおよびR1は、ユニット毎に異なっていてもよい。)
に示す3-ヒドロキシ-ω-カルボキシアルカン酸と、
化学式(6):
When there are multiple units, n and R 1 may be different for each unit. )
3-hydroxy-ω-carboxyalkanoic acid shown in
Chemical formula (6):

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(mは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である;R6はフェニル構造或いはチエニル構造のいずれかの構造を有する残基を含んでいる;複数のユニットが存在する場合、mおよびR6は、ユニット毎に異なっていてもよい。)もしくは
化学式(7):
(m is an integer selected from the range shown in the chemical formula; R 6 contains a residue having either a phenyl structure or a thienyl structure; and m and R 6 may be different for each unit) or chemical formula (7):

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(式中、R7はシクロヘキシル基への置換基を示し、R7はH原子、CN基、NO2基、ハロゲン原子、CH3基、C25基、C37基、CF3基、C25基またはC37基であり、kは化学式中に示した範囲から選ばれた整数であり、複数のユニットが存在する場合、ユニット毎に異なっていてもよい。)に示す3-ヒドロキシ-ω-シクロヘキシルアルカン酸ユニットとを分子中に同時に含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体として製造しても良い。 (Wherein R 7 represents a substituent to the cyclohexyl group, and R 7 represents an H atom, a CN group, a NO 2 group, a halogen atom, a CH 3 group, a C 2 H 5 group, a C 3 H 7 group, a CF 3 group, A group, a C 2 F 5 group or a C 3 F 7 group, k is an integer selected from the range shown in the chemical formula, and when a plurality of units are present, they may be different for each unit.) It may be produced as a polyhydroxyalkanoate copolymer containing the 3-hydroxy-ω-cyclohexylalkanoic acid unit shown in FIG.

本発明において使用するポリヒドロキシアルカノエートの構造で重要なことは、化学式(1)に示すモノマーユニットのように側鎖に脂肪族カルボン酸或いはその誘導体が置換された構造を有していることである。これらアニオン性或いは電子吸引性の官能基を有するユニットが、負帯電性をさらに向上させるためには好ましく、実際、本発明の荷電制御剤は優れた負帯電性を有するものである。   What is important in the structure of the polyhydroxyalkanoate used in the present invention is that it has a structure in which an aliphatic carboxylic acid or a derivative thereof is substituted on the side chain like the monomer unit represented by the chemical formula (1). is there. These anionic or electron-withdrawing functional group-containing units are preferable for further improving the negative chargeability. In fact, the charge control agent of the present invention has an excellent negative chargeability.

本発明において使用するポリヒドロキシアルカノエートはバインダー樹脂に対する相溶性が良好であり、特にはポリエステル系のバインダー樹脂に対する相溶性がきわめて良好である。本発明のポリヒドロキシアルカノエートを含有せしめたトナーは比帯電量が高く、その経時安定性も良好であることから、トナーを長時間保存しても静電記録の画像形成において安定して鮮明な画像を与え、また、無色の負の帯電性能をもつため、黒色の負帯電トナーおよびカラートナー何れについても製出することが出来る。   The polyhydroxyalkanoate used in the present invention has a good compatibility with the binder resin, and particularly has a very good compatibility with the polyester binder resin. Since the toner containing the polyhydroxyalkanoate of the present invention has a high specific charge amount and good stability over time, it can be stably and clearly formed in electrostatic recording image formation even if the toner is stored for a long time. Since it gives an image and has a colorless negative charging performance, both black negatively charged toner and color toner can be produced.

さらに、本発明のポリヒドロキシアルカノエートを構成するモノマーユニットの種類/組成比を適宜選択することにより、幅広い相溶性の制御が可能である。
ここで、荷電制御剤がトナーバインダー中でミクロ相分離構造をとるよう樹脂組成を選択すると、トナーの電気的連続性が生じないため安定に電荷を保持することが可能となる。また、本発明のポリヒドロキシアルカノエートは重金属を含まないため、懸濁重合法や乳化重合法でトナーを作成する際には、含金属の荷電制御剤で見られるような重金属による重合禁止作用がないので、安定してトナーを製出することが出来る。
Furthermore, wide compatibility control is possible by appropriately selecting the type / composition ratio of the monomer units constituting the polyhydroxyalkanoate of the present invention.
Here, when the resin composition is selected so that the charge control agent has a microphase separation structure in the toner binder, the electric continuity of the toner does not occur, so that the charge can be stably held. In addition, since the polyhydroxyalkanoate of the present invention does not contain heavy metals, when a toner is prepared by a suspension polymerization method or an emulsion polymerization method, the polymerization inhibiting action by heavy metals, such as that seen in metal-containing charge control agents, is exhibited. Therefore, the toner can be produced stably.

<PHAのトナーへの添加>
本発明において、上記した化合物をトナーに含有させる方法としては、トナーに内添する方法とトナーに外添する方法がある。内添する場合の添加量は、トナーバインダーと該荷電制御剤の質量割合として、通常 0.1〜50質量%、好ましくは0.2〜20質量%の範囲で使用するのがより好ましい。0.1質量%よりも少ないと、トナーの帯電性における改良の度合いが顕著にみられず好ましくない。一方、50質量%を超えると、経済的な観点から好ましくない。また、外添する場合には、トナーバインダーと該荷電制御剤の質量割合は 0.01〜5質量%とすることが好ましく、特に、メカノケミカル的にトナー表面に固着させるのが好ましい。更に、本発明のポリヒドロキシアルカノエートは、公知の荷電制御剤と組み合わせて使用することもできる。
<Addition of PHA to toner>
In the present invention, as a method of incorporating the above-described compound into the toner, there are a method of internally adding to the toner and a method of externally adding to the toner. In the case of internal addition, the addition amount is usually 0.1 to 50% by mass, preferably 0.2 to 20% by mass, as the mass ratio of the toner binder and the charge control agent. If it is less than 0.1% by mass, the degree of improvement in the chargeability of the toner is not noticeable, which is not preferable. On the other hand, when it exceeds 50 mass%, it is not preferable from an economical viewpoint. In the case of external addition, the mass ratio of the toner binder and the charge control agent is preferably 0.01 to 5% by mass, and particularly preferably mechanochemically fixed to the toner surface. Furthermore, the polyhydroxyalkanoate of the present invention can be used in combination with a known charge control agent.

本発明のポリヒドロキシアルカノエートの数平均分子量は、通常1,000〜1,000,000であり、好ましくは1,000〜300,000である。1,000未満ではトナーバインダーに完全相溶し不連続なドメインを形成しにくくなるために帯電量不足となるとともに、トナーの流動性に悪影響を与える。また、500,000を超えるとトナー中に分散させるのが困難となる。   The number average molecular weight of the polyhydroxyalkanoate of the present invention is usually 1,000 to 1,000,000, preferably 1,000 to 300,000. If it is less than 1,000, it becomes difficult to form a discontinuous domain due to complete compatibility with the toner binder, so that the charge amount becomes insufficient and the fluidity of the toner is adversely affected. If it exceeds 500,000, it will be difficult to disperse in the toner.

本発明のポリヒドロキシアルカノエートの分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定した。具体的なGPCの測定方法としては、予め上記ポリヒドロキシアルカノエートを 可溶な溶媒に溶解し、同様の移動相で測定する。検出器としては、示差屈折検出器(RI)または紫外検出器(UV)などを用い、標準ポリスチレン樹脂の検量線から分子量分布を求めた。溶媒としては、0.1質量%LiBr含有ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO),クロロホルム、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)などポリマーが可溶なものから選択すればよい。   The molecular weight of the polyhydroxyalkanoate of the present invention was measured by GPC (gel permeation chromatography). As a specific GPC measurement method, the polyhydroxyalkanoate is dissolved in a soluble solvent in advance, and measurement is performed with the same mobile phase. As a detector, a differential refraction detector (RI), an ultraviolet detector (UV) or the like was used, and a molecular weight distribution was obtained from a standard polystyrene resin calibration curve. The solvent may be selected from those in which the polymer is soluble such as 0.1% by mass LiBr-containing dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), chloroform, tetrahydrofuran (THF), toluene, hexafluoroisopropanol (HFIP).

また、本発明においては、上記のようにして測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比率(Mw/Mn)が、1〜10 の範囲内にある上記ポリヒドロキシアルカノエートを使用することが好ましい。   In the present invention, the polyhydroxyalkanoate having a ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) measured as described above is in the range of 1 to 10. Is preferably used.

本発明において使用するポリヒドロキシアルカノエートは、20〜150℃、特に40〜150℃の融点を持つか、または融点は持たないが10〜150℃、特に20〜150℃のガラス転移点を持つことが好ましい。上記融点が 20℃未満または融点を持たずガラス転移点が 20℃未満の場合は、トナーの流動性や、保存性に悪影響を与えやすい。また、融点が 150℃を超えるかまたは融点を持たずガラス転移点が 150℃を超える場合は、荷電制御剤をトナー中に混練することが困難になり、帯電量分布が広くなりやすい。   The polyhydroxyalkanoate used in the present invention has a melting point of 20 to 150 ° C., particularly 40 to 150 ° C., or has no melting point but a glass transition point of 10 to 150 ° C., particularly 20 to 150 ° C. Is preferred. When the melting point is less than 20 ° C. or has no melting point and the glass transition point is less than 20 ° C., the flowability and storage stability of the toner are liable to be adversely affected. When the melting point exceeds 150 ° C. or the glass transition point does not have a melting point and exceeds 150 ° C., it becomes difficult to knead the charge control agent in the toner, and the charge amount distribution tends to be widened.

この場合における融点Tmおよびガラス転移点Tg の測定には、例えば、パーキンエルマー社製のDSC-7のような高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計を用いて測定を行えばよい。   In this case, the melting point Tm and the glass transition point Tg may be measured using, for example, a highly accurate internal heat input compensation type differential scanning calorimeter such as DSC-7 manufactured by PerkinElmer. .

本発明のトナーバインダーおよび静電荷像現像トナーにおいて、トナーバインダーと該荷電制御剤の質量割合は、通常 0.1〜50質量%、好ましくは0.2〜20質量%である。本発明の静電荷像現像トナーの組成比は、トナー質量に基づき、通常、前記荷電制御剤が 0.1〜50質量%、トナーバインダーが 20〜95質量%、着色材料が0〜15質量%であり、必要により磁性粉(鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの化合物)を着色材料としての機能を兼ねて 60質量%以下含有していてもよい。さらに種々の添加剤(滑剤(ポリテトラフルオロエチレン、低分子量ポリオレフィン、脂肪酸、もしくはその金属塩またはアミドなど)および他の荷電制御剤(含金属アゾ染料、サリチル酸金属塩など)など)を含有させることができる。また、トナーの流動性改良のために疎水性コロイダルシリカ微粉末等を用いることもできる。これら添加剤の量はトナー質量に基づき通常 10質量%以下である。   In the toner binder and the electrostatic image developing toner of the present invention, the mass ratio of the toner binder and the charge control agent is usually 0.1 to 50% by mass, preferably 0.2 to 20% by mass. The composition ratio of the electrostatic charge image developing toner of the present invention is usually 0.1 to 50% by mass of the charge control agent, 20 to 95% by mass of the toner binder, and 0 to 15% by mass of the coloring material based on the toner mass. If necessary, magnetic powder (ferromagnetic metal powder such as iron, cobalt, nickel or a compound such as magnetite, hematite, ferrite) may be contained in an amount of 60% by mass or less in order to function as a coloring material. In addition, various additives (such as lubricants (polytetrafluoroethylene, low molecular weight polyolefins, fatty acids, or metal salts or amides thereof) and other charge control agents (metal-containing azo dyes, salicylic acid metal salts, etc.) are included. Can do. Also, hydrophobic colloidal silica fine powder or the like can be used to improve toner fluidity. The amount of these additives is usually 10% by mass or less based on the toner mass.

本発明のトナーにおいては、トナーバインダーの少なくとも一部が連続相を形成しており、荷電制御剤の少なくとも一部が不連続なドメインを形成していることが好ましい。不連続なドメインを形成せずにトナーバインダー中に荷電制御剤が完全相溶する場合と比較して、添加した荷電制御剤がトナー表面に露出しやすくなり、少量の添加で効果を発現する。また、該ドメインの分散粒径は、好ましくは 0.01〜4μmであり、さらに好ましくは 0.05〜2μmである。4μmを超えると分散性が不充分であり、帯電量分布が広くなるとともに、トナーの透明性が悪くなる問題が生じる。また、分散粒径が 0.01μm未満では、不連続なドメインを形成せずにトナーバインダー中に完全相溶する場合と同様であり、多量の荷電制御剤の添加が必要となる。前記荷電制御剤の少なくとも一部が不連続なドメインを形成していること、およびその分散粒径は、透過型電子顕微鏡などでトナーの切片を観察することで確認できる。界面を明瞭に観察するために、四酸化ルテニウム、四酸化オスニウムなどでトナー切片を染色した後に電子顕微鏡観察をすることも有効である。   In the toner of the present invention, it is preferable that at least a part of the toner binder forms a continuous phase and at least a part of the charge control agent forms a discontinuous domain. Compared with the case where the charge control agent is completely compatible in the toner binder without forming discontinuous domains, the added charge control agent is more easily exposed on the toner surface, and the effect is exhibited with a small amount of addition. The dispersed particle size of the domain is preferably 0.01 to 4 μm, more preferably 0.05 to 2 μm. If it exceeds 4 μm, dispersibility is insufficient, the charge amount distribution becomes wide, and the transparency of the toner becomes poor. On the other hand, when the dispersed particle size is less than 0.01 μm, it is the same as in the case of complete compatibility in the toner binder without forming discontinuous domains, and it is necessary to add a large amount of charge control agent. The fact that at least a part of the charge control agent forms a discontinuous domain and the dispersed particle size thereof can be confirmed by observing a section of the toner with a transmission electron microscope or the like. In order to clearly observe the interface, it is also effective to observe the electron microscope after dyeing the toner slice with ruthenium tetroxide, osmium tetroxide or the like.

また、本発明のポリヒドロキシアルカノエートが形成する不連続なドメインの粒径を小さくする目的で、本発明のポリヒドロキシアルカノエートに対して相溶性を有しかつトナーバインダーに対しても相溶性を有する重合体を相溶化剤として含有させることもできる。相溶化剤としては、本発明のポリヒドロキシアルカノエートの構成単量体と実質的に同じ構造を有する単量体を50モル%以上含有する重合体鎖と、トナーバインダーの構成単量体と実質的に同じ構造を有する単量体を50モル%以上含有する重合体鎖がグラフト状またはブロック状に結合した重合体などが挙げられる。相溶化剤の使用量は本発明のポリヒドロキシアルカノエートに対して、通常30質量%以下であり、好ましくは1〜10質量%である。   In addition, for the purpose of reducing the particle size of the discontinuous domain formed by the polyhydroxyalkanoate of the present invention, it is compatible with the polyhydroxyalkanoate of the present invention and also compatible with the toner binder. The polymer which has it can also be contained as a compatibilizing agent. As the compatibilizing agent, a polymer chain containing 50 mol% or more of a monomer having substantially the same structure as the constituent monomer of the polyhydroxyalkanoate of the present invention, a constituent monomer of the toner binder, In particular, a polymer in which polymer chains containing 50 mol% or more of monomers having the same structure are combined in a graft or block form can be mentioned. The use amount of the compatibilizing agent is usually 30% by mass or less, preferably 1 to 10% by mass with respect to the polyhydroxyalkanoate of the present invention.

<他の構成材料>
以下、本発明の静電荷像現像用トナーを構成するその他の構成材料について説明する。
<Other components>
Hereinafter, other constituent materials constituting the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention will be described.

(バインダー樹脂)
先ず、バインダー樹脂としては、通常、トナーを製造する際に用いられているものであればいずれも使用することができ、特に限定されない。また、本発明の荷電制御剤は、トナーとする前にバインダー樹脂とあらかじめ混合し、荷電制御能をもつ本発明のトナーバインダー組成物として用いることができる。例えば、バインダー樹脂としては、スチレン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマーおよびポリウレタン系ポリマーなどが挙げられ、単独または混合して使用することができる。
(Binder resin)
First, any binder resin can be used as long as it is usually used when producing toner, and is not particularly limited. In addition, the charge control agent of the present invention can be mixed with a binder resin in advance before being used as a toner and used as a toner binder composition of the present invention having charge control ability. For example, examples of the binder resin include styrene-based polymers, polyester-based polymers, epoxy-based polymers, polyolefin-based polymers, and polyurethane-based polymers, which can be used alone or in combination.

スチレン系ポリマーとしては、スチレンと(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体およびこれらと共重合可能な他の単量体の共重合体、スチレンとジエン系単量体(ブタジエン、イソプレンなど)との共重合体およびこれらと共重合可能な他の単量体の共重合体などが挙げられる。ポリエステル系ポリマーとしては芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールのアルキレンオキサイド付加物との重縮合物などが挙げられる。エポキシ系ポリマーとしては芳香族ジオールとエピクロルヒドリンとの反応物およびこれの変性物などが挙げられる。ポリオレフィン系ポリマーとしてはポリエチレン、ポリプロピレンおよびこれらと他の共重合可能な単量体との共重合体鎖などが挙げられる。ポリウレタン系ポリマーとしては芳香族ジイソシアネートと芳香族ジオールのアルキレンオキサイド付加物との重付加物などが挙げられる。   Styrene polymers include copolymers of styrene and (meth) acrylic acid esters and copolymers of other monomers copolymerizable with these, styrene and diene monomers (butadiene, isoprene, etc.) And copolymers of other monomers copolymerizable therewith. Examples of polyester polymers include polycondensates of aromatic dicarboxylic acids and alkylene oxide adducts of aromatic diols. Examples of the epoxy polymer include a reaction product of an aromatic diol and epichlorohydrin and a modified product thereof. Examples of polyolefin-based polymers include polyethylene, polypropylene, and copolymer chains of these and other copolymerizable monomers. Examples of the polyurethane polymer include a polyaddition product of an aromatic diisocyanate and an alkylene oxide adduct of an aromatic diol.

本発明において用いられるバインダー樹脂の具体例としては、以下に挙げる重合性単量体の重合体、または、これらの混合物、或いは、以下に挙げる重合性単量体を2種類以上使用して得られる共重合生成物が挙げられる。このようなものとしては、具体的には、例えば、スチレン-アクリル酸共重合体、或いはスチレン-メタクリル酸系共重合体などのスチレン系ポリマー、さらにはポリエステル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマーおよびポリウレタン系ポリマー等が挙げられ、好ましく使用できる。   Specific examples of the binder resin used in the present invention are obtained by using two or more kinds of polymerizable monomers listed below, a mixture thereof, or a mixture thereof, or the following polymerizable monomers. A copolymerization product is mentioned. Specifically, for example, a styrene polymer such as a styrene-acrylic acid copolymer or a styrene-methacrylic acid copolymer, a polyester polymer, an epoxy polymer, and a polyolefin polymer. And polyurethane polymers, and the like can be preferably used.

重合性単量体の具体例としては、例えば、スチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレン、p-クロルスチレン、3,4-ジクロルスチレン、p-エチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-n-ブチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレンの如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きエチレン不飽和モノオレフィン類;ブタジエンの如き不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル酸;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸-n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸-n-オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きα-メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸-n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n-オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2-クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類;N-ビニルピロール、N-ビニルカルバゾール、N-ビニルインドール、N-ビニルピロリドンの如きN-ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体;前述のα,β-不飽和酸のエステル、二塩基酸のジエステル類;マレイン酸、マレイン酸メチル、マレイン酸ブチル、マレイン酸ジメチル、フタル酸、コハク酸、テレフル酸などのジカルボン酸類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、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、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA等のポリオール化合物;p-フェニレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート等のイソシアネート類;エチルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、1,4-ジアミノベンゼン、1,4-ジアミノブタン、モノエタノールアミン等のアミン類;ジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物等が挙げられる。   Specific examples of the polymerizable monomer include, for example, styrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p- Styrene such as ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, pn-butyl styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, and Derivatives thereof; ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, isobutylene; unsaturated polyenes such as butadiene; vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride; vinyl acetate; Vinyl ester acids such as vinyl propionate and vinyl benzoate; methyl methacrylate, methacrylic acid Chill, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, methacryl Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as diethylaminoethyl acid; methyl acrylate, ethyl acrylate, -n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, acrylic Acrylic acid esters such as 2-ethylhexyl acid, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether; Vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-vinyl compounds such as N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole and N-vinyl pyrrolidone; vinyl naphthalenes; acrylonitrile, methacrylate Acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as nitrile, acrylamide; esters of the aforementioned α, β-unsaturated acids, diesters of dibasic acids; maleic acid, methyl maleate, butyl maleate, dimethyl maleate, phthalic acid, Dicarboxylic acids such as succinic acid and terefluic acid; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, bisphenol A, Polyol compounds such as hydrogenated bisphenol A and polyoxyethylenated bisphenol A; isocyanates such as p-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, and 1,4-tetramethylene diisocyanate; ethylamine, butylamine, ethylenediamine, and 1,4-diamino Examples include amines such as benzene, 1,4-diaminobutane, and monoethanolamine; epoxy compounds such as diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A glycidyl ether, and hydroquinone diglycidyl ether.

(架橋剤)
本発明において使用するバインダー樹脂を形成する場合、必要に応じて下記に挙げるような架橋剤を用いることもできる。例えば、2官能の架橋剤として、ジビニルベンゼン、ビス(4-アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、エチレングリコールジアクリレート、1,3-ブチレングリコールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,5-ペンタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200、#400、#600の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート(MANDA日本化薬)、及び以上のアクリレートをメタクリレートに変えたもの等が挙げられる。
(Crosslinking agent)
When forming the binder resin used in the present invention, the following crosslinking agents may be used as necessary. For example, as a bifunctional crosslinking agent, divinylbenzene, bis (4-acryloxypolyethoxyphenyl) propane, ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5 -Pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol # 200, # 400, # 600 Acrylate, dipropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, polyester-type diacrylate (MANDA Nippon Kayaku), and the above acrylates replaced with methacrylates, etc. Is mentioned.

2官能以上の多官能の架橋剤としては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及びそのメタクリレート、2,2-ビス(4-メタクリロキシ、ポリエトキシフェニル)プロパン、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリールクロレンデート等が挙げられる。   Examples of the bifunctional or higher polyfunctional crosslinking agent include pentaerythritol triacrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate and methacrylate thereof, and 2,2-bis ( 4-methacryloxy, polyethoxyphenyl) propane, diallyl phthalate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl trimellitate, diaryl chlorendate and the like.

(重合開始剤)
また、本発明において使用するバインダー樹脂を形成する場合には、下記に挙げるような重合開始剤を必要に応じて用いることができる。例えば、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、クミンパーピバレート、t-ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,2'-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2'-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,4-ビス(t-ブチルパーオキシカルボニル)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)オクタン、n-ブチル4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バリレート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、1,3-ビス(t-ブチルパーオキシ-イソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ-t-ブチルジパーオキシイソフタレート、2,2-ビス(4,4-ジ-t-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、ジ-t-ブチルパーオキシα-メチルサクシネート、ジ-t-ブチルパーオキシジメチルグルタレート、ジ-t-ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ-t-ブチルパーオキシアゼラート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジエチレングリコール-ビス(t-ブチルパーオキシカーボネート)、ジ-t-ブチルパーオキシトリメチルアジペート、トリス(t-ブチルパーオキシ)トリアジン、ビニルトリス(t-ブチルパーオキシ)シラン等が挙げられる。これらが単独或いは併用して使用できる。その使用量はモノマー 100質量部に対し、0.05質量部以上(好ましくは 0.1〜15質量部)の濃度で用いられる。
(Polymerization initiator)
Moreover, when forming binder resin used in this invention, the following polymerization initiators can be used as needed. For example, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, cumin perpivalate, t-butylperoxylaurate, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t -Butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethyl) Valeronitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1-bis (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 1,4-bis (t-butylperoxycarbonyl) cyclohexane, 2,2-bis (t-butylperoxy) octane, n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) Ii) valerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, 1,3-bis (t-butylperoxy-isopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylper) Oxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, di-t-butyldiperoxy Isophthalate, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, di-t-butylperoxy α-methylsuccinate, di-t-butylperoxydimethylglutarate, di- t-Butylperoxyhexahydroterephthalate, di-t-butylperoxyazelate, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, diethylene glycol-bis (t-butylperoxycarbonate) , Di-t-butylperoxytrimethyladipate, Squirrel (t-butylperoxy) triazine, vinyltris (t-butylperoxy) silane. These can be used alone or in combination. The amount used is 0.05 parts by mass or more (preferably 0.1 to 15 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of the monomer.

(他の生分解性プラスチック)
さらに本発明においては、生分解性プラスチックについても好ましく使用できる。生分解性プラスチックとしては、「エコスター」「エコスタープラス」(萩原工業)「バイオポール」(モンサント)「アジコート」(味の素)「セルグレーン」(ダイセル化学)「ショーレックス」「ビオノーレ」(昭和電工)「ラクティ」(島津製作所)「レイシア」(三井化学)、「ビオグリーン」(三菱ガス化学)等が挙げられる。
(Other biodegradable plastics)
Furthermore, in the present invention, biodegradable plastics can also be preferably used. Biodegradable plastics include `` Ecostar '', `` Ecostar Plus '' (Ebara Kogyo), `` Biopole '' (Monsanto), `` Aji Coat '' (Ajinomoto), `` Selgrain '' (Daicel Chemical), `` Shorex '', `` Bionore '' (Showa Denko) ) “Lacty” (Shimadzu Corporation) “Lacia” (Mitsui Chemicals), “Biogreen” (Mitsubishi Gas Chemical), etc.

これらのバインダー樹脂と本発明の荷電制御剤の組合せは、バインダー樹脂の高分子の構造と荷電制御剤のポリマー鎖の高分子構造とができるだけ類似していることが好ましい。バインダー樹脂の高分子構造と荷電制御剤のポリマー鎖の高分子構造が大きく異なるとバインダー樹脂中への荷電制御剤の分散が不十分になりやすい。   In the combination of the binder resin and the charge control agent of the present invention, the polymer structure of the binder resin and the polymer structure of the polymer chain of the charge control agent are preferably as similar as possible. If the polymer structure of the binder resin and the polymer structure of the polymer chain of the charge control agent are greatly different, the dispersion of the charge control agent in the binder resin tends to be insufficient.

本発明の荷電制御剤をバインダー樹脂に内添する質量割合は、通常 0.1〜50質量%、好ましくは0.2〜20質量%である。ここで、内添する荷電制御剤の質量割合が 0.1質量%未満であると、帯電量が低く、50質量%を超えるとトナーの帯電安定性が悪くなる。   The mass proportion for internally adding the charge control agent of the present invention to the binder resin is usually 0.1 to 50 mass%, preferably 0.2 to 20 mass%. Here, when the mass ratio of the charge control agent to be internally added is less than 0.1 mass%, the charge amount is low, and when it exceeds 50 mass%, the charging stability of the toner is deteriorated.

<着色剤>
本発明の静電荷像現像用トナーを構成する着色剤としては、通常、トナーを製造する際に用いられているものであればいずれも使用でき、特に限定されるものではない。例えば、カーボンブラック、チタンホワイト、その他あらゆる顔料及び/または染料を用いることができる。
<Colorant>
As the colorant constituting the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention, any colorant can be used as long as it is usually used in the production of toner, and is not particularly limited. For example, carbon black, titanium white, and any other pigments and / or dyes can be used.

例えば、本発明の静電荷像現像用トナーを磁性カラートナーとして使用する場合には、着色剤としては、例えば、C.I.ダイレクトレッド1、C.I.ダイレクトレッド4、C.I.アシッドレッド1、C.I.ベーシックレッド1、C.I.モーダントレッド 30、C.I.ダイレクトブルー1、C.I.ダイレクトブルー2、C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー 15、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー5、C.I.モーダントブルー7、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4、C.I.ベーシックグリーン6等がある。顔料としては、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジG、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、ウオッチングレッドカルシウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン3B、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等を使用することができる。   For example, when the electrostatic charge image developing toner of the present invention is used as a magnetic color toner, examples of the colorant include C.I. Direct Red 1, C.I. Direct Red 4, and C.I. Acid. Red 1, C.I.Basic Red 1, C.I.Modern Red 30, C.I.Direct Blue 1, C.I.Direct Blue 2, C.I. Acid Blue 9, C.I. Acid Blue 15, C.I.Basic Blue 3, C.I.Basic Blue 5, C.I.Modern Blue 7, C.I.Direct Green 6, C.I.Basic Green 4, C.I.Basic Green 6 Etc. As pigments, chrome yellow, cadmium yellow, mineral fast yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa yellow G, permanent yellow NCG, tartrage rake, red mouth yellow lead, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, benzidine orange G , Cadmium Red, Permanent Red 4R, Watching Red Calcium Salt, Eosin Lake, Brilliant Carmine 3B, Manganese Purple, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Bitumen, Cobalt Blue, Alkaline Blue Lake, Victoria Blue Lake, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue BC, Chrome Green, Chrome Oxide, Pigment Green B, Malachite Green Lake, It is possible to use the § Lee Naru yellow green G and the like.

また、本発明の静電荷像現像用トナーを二成分フルカラー用トナーとして使用する場合には、着色剤として次の様なものを使用することができる。例えば、マゼンタ色トナー用の着色顔料としては、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、49、50、51、52、53、54、55、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、202、206、207、209、C.I.ピグメントバイオレット 19、C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35 等が挙げられる。   When the electrostatic image developing toner of the present invention is used as a two-component full color toner, the following can be used as a colorant. For example, as pigments for magenta toner, CI Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 163, 202, 206, 207, 209, C.I. Pigment Violet 19, C.I. 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35 and the like.

本発明においては、上記に挙げた顔料を単独で使用しても構わないが、染料と顔料とを併用して、その鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点からより好ましい。その場合に使用し得るマゼンタ用染料としては、C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27、C.I.ディスパースバイオレット1等の油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40、C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28 等の塩基性染料が挙げられる。   In the present invention, the above-mentioned pigments may be used alone, but it is more preferable from the viewpoint of the image quality of a full-color image to improve the sharpness by using a dye and a pigment together. Examples of magenta dyes that can be used in this case include CI Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121, C.I. disperse thread 9, C.I. solvent violet 8, 13, 14, 21, 27, oil-soluble dyes such as C.I. disperse violet 1, C.I. basic red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, C.I.Basic Violet 1, 3, 7, Basic dyes such as 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28 and the like can be mentioned.

その他の着色顔料としては、シアン用着色顔料としては、C.I.ピグメントブルー2、3、15、16、17、C.I.バットブルー6、C.I.アシッドブルー 45、または、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料等が挙げられる。   As other coloring pigments, as cyan coloring pigments, CI Pigment Blue 2, 3, 15, 16, 17, CI Bat Blue 6, CI Acid Blue 45, or a phthalocyanine skeleton And copper phthalocyanine pigments substituted with 1 to 5 phthalimidomethyl groups.

イエロー用着色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、73、83、C.I.バットイエロー1、3、20 等が挙げられる。   As pigments for yellow, CI pigment yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 83 C.I. Vat Yellow 1, 3, 20 and the like.

上記したような染料及び顔料は、単独で使用してもよく、さもなければ、所望とするトナーの色調を得るために任意に混合して使用してもよい。なお、環境保全や人体に対する安全性などを考慮した場合には、各種の食用色素を好適に使用できる。上記したような着色剤のトナー中の含有量は、所望とする着色効果などに応じて広く変更することが可能である。通常、最も良好なトナー特性を得るため、すなわち、印字の着色力、トナーの形状安定性、トナーの飛散などを考慮した場合、これらの着色剤は、通常、バインダー樹脂 100質量部に対して、0.1〜60質量部好ましくは 0.5〜20質量部程度の割合で使用される。   The dyes and pigments as described above may be used alone or else may be used in any mixture in order to obtain a desired toner color tone. In addition, various food colorings can be suitably used in consideration of environmental protection and safety for the human body. The content of the colorant in the toner as described above can be widely changed according to a desired coloring effect. Usually, in order to obtain the best toner characteristics, that is, when considering the coloring power of printing, toner shape stability, toner scattering, etc., these colorants are usually based on 100 parts by mass of binder resin. 0.1 to 60 parts by mass, preferably 0.5 to 20 parts by mass is used.

<トナーの他の成分>
本発明の静電荷像現像用トナー中には、上記したバインダー樹脂及び着色剤成分の他に、本発明の効果に悪影響を与えない範囲で(バインダー樹脂成分の含有量より少ない割合で)以下の化合物を含有させてもよい。例えば、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、低分子量ポリエチレンまたは低分子量ポリプロピレンの如き脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、及び、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等である。これらの中でも好ましく用いられるワックス類としては、具体的には、低分子量ポリプロピレン及びこの副生成物、低分子量ポリエステル及びエステル系ワックス、脂肪族の誘導体が挙げられる。これらのワックスから、種々の方法によりワックスを分子量により分別したワックスも本発明に好ましく用いられる。また、分別後に酸化やブロック共重合、グラフト変性を行ってもよい。
<Other components of toner>
In the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention, in addition to the binder resin and the colorant component described above, the following (in a proportion smaller than the content of the binder resin component) within the range that does not adversely affect the effect of the present invention: A compound may be contained. For example, silicone resin, polyester, polyurethane, polyamide, epoxy resin, polyvinyl butyral, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin such as low molecular weight polyethylene or low molecular weight polypropylene, aromatic Petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax and the like. Specific examples of the waxes preferably used include low molecular weight polypropylene and its by-products, low molecular weight polyesters and ester waxes, and aliphatic derivatives. Of these waxes, waxes obtained by fractionating waxes by molecular weight by various methods are also preferably used in the present invention. Further, oxidation, block copolymerization, and graft modification may be performed after fractionation.

特に、本発明の静電荷像現像用トナーにおいては、上記したようなワックス成分を含み、しかも透過型電子顕微鏡(TEM)を用いてトナーの断層観察を行った場合に、これらのワックス成分が、バインダー樹脂中に実質的に球状及び/または紡錘形の島状に分散されている場合に優れた特性のトナーとなる。   In particular, the electrostatic charge image developing toner of the present invention contains the wax component as described above, and when the tomographic observation of the toner is performed using a transmission electron microscope (TEM), these wax components are: When the toner is dispersed in a substantially spherical and / or spindle-shaped island shape in the binder resin, the toner has excellent characteristics.

<トナーの作成方法>
上記のような構成を有する本発明の静電荷像現像用トナーを作製する具体的な方法としては、従来公知の方法をいずれも用いることができる。本発明の静電荷像現像用トナーは、例えば、下記の工程によってトナーを得る、所謂粉砕法によって作製できる。即ち、具体的には、上記ポリヒドロキシアルカノエートと、バインダー樹脂等の樹脂類、その他、必要に応じて添加されるワックスを、ヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合器により充分混合してから、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して樹脂類をお互いに相溶せしめた中に、着色剤としての顔料、染料、または磁性体、必要に応じて添加される金属化合物等の添加剤を分散または溶解せしめ、冷却固化後、ジェットミル、ボールミル等の粉砕機により固化物を粉砕した後、分級を行って所望の粒径を有する本発明の静電荷像現像用トナーを得ることができる。尚、上記分級工程においては、生産効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。
<Toner creation method>
As a specific method for producing the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention having the above-described configuration, any conventionally known method can be used. The electrostatic image developing toner of the present invention can be produced by, for example, a so-called pulverization method in which a toner is obtained by the following steps. Specifically, the above polyhydroxyalkanoate, resins such as a binder resin, and other waxes added as necessary are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, and then heated rolls. Pigments, dyes, or magnetic substances as colorants, and metal compounds that are added as needed, while melt-kneading using a thermal kneader such as a kneader or extruder to make the resins compatible with each other Or the like, and after cooling and solidifying, the solidified product is pulverized by a pulverizer such as a jet mill or a ball mill, and then classified to obtain the electrostatic image developing toner of the present invention having a desired particle size. Obtainable. In the classification step, it is preferable to use a multi-division classifier in terms of production efficiency.

また、バインダー樹脂と上記ポリヒドロキシアルカノエートを溶剤(トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、クロロホルム、エチレンジクロライドなどのハロゲン化物、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトンおよびジメチルホルムアミドなどのアミドなど)を用い、溶液混合し、攪拌処理後、水中に投じて再沈澱せしめ、濾過、乾燥後、ジェットミル、ボールミル等の粉砕機により固化物を粉砕した後、分級を行って所望の粒径を有する本発明の静電荷像現像用トナーを得ることもできる。尚、上記分級工程においては、生産効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。   In addition, the binder resin and the above polyhydroxyalkanoate are used in a solvent solution (aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, halides such as chloroform and ethylene dichloride, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and amides such as dimethylformamide). After mixing, stirring treatment, re-precipitation in water, filtration, drying, pulverization of the solidified product by a pulverizer such as a jet mill or a ball mill, classification is performed, and the static of the present invention having a desired particle size is obtained. A toner for developing a charge image can also be obtained. In the classification step, it is preferable to use a multi-division classifier in terms of production efficiency.

また、本発明の静電荷像現像用トナーは、下記のような所謂重合法によって作製することもできる。即ち、この場合には、上記ポリヒドロキシアルカノエートと、重合性単量体、着色剤としての顔料、染料、または磁性体、必要に応じて、架橋剤、重合開始剤、ワックス、その他の添加剤等の材料を混合分散し、界面活性剤等の存在下、水系分散媒体中で懸濁重合することにより重合性着色樹脂粒子を合成し、得られた粒子を固液分離した後、乾燥し、必要に応じて分級を行って本発明の静電荷像現像用トナーを得ることができる。   The electrostatic image developing toner of the present invention can also be produced by the so-called polymerization method as described below. That is, in this case, the polyhydroxyalkanoate, a polymerizable monomer, a pigment as a colorant, a dye, or a magnetic material, and if necessary, a crosslinking agent, a polymerization initiator, a wax, and other additives. In the presence of a surfactant or the like, the polymerizable colored resin particles are synthesized by suspension polymerization in an aqueous dispersion medium, and the obtained particles are solid-liquid separated and then dried. Classification can be performed as necessary to obtain the electrostatic image developing toner of the present invention.

さらには、荷電制御剤を含まない着色微粒子を上記方法により調製し、次いで上記ポリヒドロキシアルカノエートを単独もしくはコロイダルシリカ等の外添剤と供にメカノケミカル的な方法等により粒子表面に固着添加することも出来る。   Furthermore, colored fine particles containing no charge control agent are prepared by the above method, and then the polyhydroxyalkanoate is fixed to the particle surface by a mechanochemical method or the like alone or with an external additive such as colloidal silica. You can also

(シリカ外添剤)
本発明においては、上記のような方法によって作製されたトナーに、帯電安定性、現像性、流動性、耐久性向上のため、シリカ微粉末を外添することが好ましい。この際に用いられるシリカ微粉末としては、BET法で測定した窒素吸着による比表面積が 20m2/g 以上(特に 30〜400m2/g)の範囲内のものが良好な結果を与える。この場合のシリカ微粉末の量としては、トナー粒子 100質量部に対して、シリカ微粉体を 0.01〜8質量部、好ましくは 0.1〜5質量部程度使用することが好ましい。この際に使用するシリカ微粉末としては、必要に応じて、疎水化及び帯電性コントロールの目的で、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物の如き処理剤で処理されたものを使用することが好ましい。これらの処理剤は混合して使用してもよい。
(Silica external additive)
In the present invention, it is preferable to externally add fine silica powder to the toner produced by the above method in order to improve charging stability, developability, fluidity and durability. As the silica fine powder used at this time, those having a specific surface area of 20 m 2 / g or more (particularly 30 to 400 m 2 / g) by nitrogen adsorption measured by the BET method give good results. In this case, the amount of fine silica powder is 0.01 to 8 parts by mass, preferably about 0.1 to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of toner particles. The silica fine powder used at this time includes silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane coupling agents, and functional groups as necessary for the purpose of hydrophobicity and chargeability control. It is preferable to use those treated with a treating agent such as a silane coupling agent or other organosilicon compound. These treatment agents may be used as a mixture.

(無機粉体)
また、トナーの現像性及び耐久性を向上させるために、次に挙げるような無機粉体を添加することも好ましい。例えば、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモンの如き金属の酸化物;チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムの如き複合金属酸化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウムの如き金属塩;カオリンの如き粘土鉱物;アパタイトの如きリン酸化合物;炭化ケイ素、窒化ケイ素の如きケイ素化合物;カーボンブラックやグラファイトの如き炭素粉末が挙げられる。これらの中でも、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化コバルト、二酸化マンガン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグルシウムの微粉体を使用することが好ましい。
(Inorganic powder)
In order to improve the developability and durability of the toner, it is also preferable to add the following inorganic powder. For example, oxides of metals such as magnesium, zinc, aluminum, cerium, cobalt, iron, zirconium, chromium, manganese, strontium, tin, antimony; complex metal oxides such as calcium titanate, magnesium titanate, strontium titanate; Metal salts such as calcium carbonate, magnesium carbonate, and aluminum carbonate; clay minerals such as kaolin; phosphate compounds such as apatite; silicon compounds such as silicon carbide and silicon nitride; and carbon powders such as carbon black and graphite. Among these, it is preferable to use fine powders of zinc oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, manganese dioxide, strontium titanate and magnesium titanate.

(滑剤)
更に、下記に挙げるような滑剤粉末をトナーに添加してもよい。例えば、テフロン、ポリフッ化ビニリデンの如きフッ素樹脂;フッ化カーボンの如きフッ素化合物;ステアリン酸亜鉛の如き脂肪酸金属塩;脂肪酸、脂肪酸エステルの如き脂肪酸誘導体;硫化モリブデン等が挙げられる。
(Lubricant)
Further, a lubricant powder as described below may be added to the toner. Examples thereof include fluorine resins such as Teflon and polyvinylidene fluoride; fluorine compounds such as carbon fluoride; fatty acid metal salts such as zinc stearate; fatty acid derivatives such as fatty acids and fatty acid esters; molybdenum sulfide and the like.

<キャリアについて>
上記のような構成を有する本発明の静電荷像現像用トナーは、単独で非磁性一成分現像剤として使用されたり、磁性キャリアとともに磁性二成分現像剤を構成したりする非磁性トナーや、単独で磁性一成分トナーとして使用される磁性トナー等の、従来公知の種々のトナーに適用することができる。ここで二成分現像方法に用いる場合のキャリアとしては、従来知られているものをいずれも使用することができる。具体的には、表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類の如き金属及びそれらの合金または酸化物で形成される平均粒径 20〜300μmの粒子を、キヤリア粒子として使用できる。また、本発明において用いるキャリアは、上記したキャリア粒子の表面が、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂の如き物質によって付着または被覆されているものであることが好ましい。
<About Career>
The electrostatic image developing toner of the present invention having the above-described configuration is used alone as a non-magnetic one-component developer, or constitutes a magnetic two-component developer together with a magnetic carrier, or a single toner And can be applied to various conventionally known toners such as a magnetic toner used as a magnetic one-component toner. Here, as the carrier for use in the two-component development method, any conventionally known carrier can be used. Specifically, particles having an average particle size of 20 to 300 μm formed of surface oxidized or unoxidized metal such as iron, nickel, cobalt, manganese, chromium, rare earth and their alloys or oxides are used as carrier particles. it can. In addition, the carrier used in the present invention is such that the surface of the carrier particles described above is attached or coated with a substance such as a styrene resin, an acrylic resin, a silicone resin, a fluorine resin, or a polyester resin. preferable.

<磁性トナー>
本発明の静電荷像現像用トナーは、磁性材料をトナー粒子中に含有させ磁性トナーとしてもよい。この場合には、磁性材料に、着色剤の役割を兼ねさせることもできる。この際に使用される磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライトの如き酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケルのような金属或いはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属との合金及びその混合物が挙げられる。本発明において用いることのできるこれらの磁性材料としては、平均粒子径が2μm以下、好ましくは0.1〜0.5μm程度のものが好ましい。トナー中に含有させる量としては、バインダー樹脂100質量部に対し20〜200質量部、特に好ましくは、バインダー樹脂100質量部に対して40〜150質量部とすることが好ましい。
<Magnetic toner>
The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention may be a magnetic toner containing a magnetic material in toner particles. In this case, the magnetic material can also serve as a colorant. Magnetic materials used at this time include iron oxides such as magnetite, hematite and ferrite; metals such as iron, cobalt and nickel or these metals and aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc and antimony , Alloys with metals such as beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium and mixtures thereof. These magnetic materials that can be used in the present invention preferably have an average particle diameter of 2 μm or less, preferably about 0.1 to 0.5 μm. The amount to be contained in the toner is preferably 20 to 200 parts by mass, particularly preferably 40 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

更に、高画質化を達成するためには、より微小な潜像ドットを忠実に現像することを可能にする必要があり、そのためには、例えば、本発明の静電荷像現像用トナー粒子の重量平均径が4μm〜9μmの範囲内となるように調整することが好ましい。即ち、重量平均径が4μm未満のトナー粒子では、転写効率の低下が生じ、感光体上に転写残トナーが多く残り易く、カブリ・転写不良に基づく画像の不均一ムラの原因となり易く、好ましくない。また、トナー粒子の重量平均径が9μmを超える場合には、文字やライン画像の飛び散りが生じ易い。   Furthermore, in order to achieve high image quality, it is necessary to be able to faithfully develop finer latent image dots. For this purpose, for example, the weight of toner particles for electrostatic image development according to the present invention is required. It is preferable to adjust so that an average diameter may be in the range of 4 μm to 9 μm. That is, toner particles having a weight average diameter of less than 4 μm are not preferable because the transfer efficiency is lowered, and a large amount of residual toner tends to remain on the photoconductor, which easily causes uneven image unevenness due to fog and transfer failure. . Further, when the weight average diameter of the toner particles exceeds 9 μm, characters and line images are likely to be scattered.

本発明において、トナーの平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターTA-II型或いはコールターマルチサイザー(コールター社製)等を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC-9801 パーソナルコンピューター(NEC製)を接続して測定した。その際に使用する電解液として、1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。電解液としては、例えば、市販のISOTON R-II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)を使用することもできる。具体的な測定法としては、上記電解水溶液 100〜150ml中に、分散剤として界面活性剤(好ましくは、アルキルベンゼンスルフォン酸塩を使用する)を 0.1〜5ml加え、更に、測定試料を2〜20mg 加えて測定用試料とする。測定の際には、この測定試料が懸濁された電解液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行った後、前記コールターカウンターTA-II型によりアパーチャーとして 100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナーの体積、個数を測定し、体積分布と個数分布とを算出した。それから、本発明に係わる体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径(D4)、個数分布から求めた個数基準の長さ平均粒径(D1)を求めた。   In the present invention, the average particle size and the particle size distribution of the toner are a Coulter Counter TA-II type or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter), etc. 9801 Measurement was performed by connecting a personal computer (NEC). A 1% NaCl aqueous solution is prepared using first-grade sodium chloride as the electrolytic solution used at that time. As the electrolytic solution, for example, commercially available ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can also be used. As a specific measurement method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably using an alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the above electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. To make a measurement sample. At the time of measurement, the electrolyte solution in which the measurement sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and then the Coulter counter TA-II type is used as a 100 μm aperture as an aperture. The volume and number of toners of 2 μm or more were measured, and the volume distribution and number distribution were calculated. Then, the volume-based weight average particle diameter (D4) obtained from the volume distribution according to the present invention and the number-based length average particle diameter (D1) obtained from the number distribution were obtained.

<帯電量>
また、本発明の静電荷像現像用トナーは、単位質量あたりの帯電量(二成分法)が-10〜-80μC/g、より好ましくは-15〜-70μC/g であることが、電圧を印加した転写部材を用いる転写方法において転写効率を向上させる上で好ましい。
<Charge amount>
The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention has a charge amount per unit mass (two-component method) of −10 to −80 μC / g, more preferably −15 to −70 μC / g. This is preferable for improving transfer efficiency in a transfer method using an applied transfer member.

本発明において使用した二成分法による帯電量(二成分トリボ)の測定法を以下に示す。測定には、図7に示した帯電量測定装置を使用した。先ず、一定環境下、キャリアとしてEFV 200 / 300(パウダーテック社製)を用い、該キャリア 9.5g に対して、測定対象のトナー 0.5g を加えた混合物を、50〜100ml容量のポリエチレン製の瓶に入れ、振幅を一定にした振とう機に設置して、振とう条件を、振幅 100mm、振とう速度1分間 100回往復に設定し、一定時間振とうする。次いで、図7に示した帯電量測定装置の底に 500 メッシュのスクリーン 43のある金属製の測定容器 42 に、前記混合物 1.0〜1.2g を入れて、金属製のフタ 44 をする。この時の測定容器 42 全体の質量を秤かりW1(g)とする。次に、不図示の吸引機(測定容器 22 と接する部分は少なくとも絶縁体)で吸引口 47から吸引し、風量調節弁 46 を調節して真空計 45 の圧力が 2450Pa(250mmAq)になるようにする。この状態で一分間吸引を行って、トナーを吸引除去する。この時の電位計 49 の電位をV(ボルト)とする。ここで 48 はコンデンサーであり容量をC(μF)とする。また、吸引後の測定機全体の質量を秤かりW2(g)とする。トナーの摩擦帯電量(μC/g)は、これらの測定値から、下式によって計算される。

摩擦帯電量(μC/g)=C×V/(W1-W2)

<バインダー樹脂の分子量分布>
また、本発明の静電荷像現像用トナーの構成材料に用いられるバインダー樹脂としては、特に、粉砕法で作製した場合に、GPCによる分子量分布において、低分子量領域におけるピークが 3,000〜15,000の範囲にあるようにすることが好ましい。即ち、低分子量領域におけるGPCピークが 15,000を超えると、転写効率の向上が充分なものが得られ難くなる場合がある。また、低分子量領域におけるGPCピークが3,000未満のバインダー樹脂を用いると、表面処理時に融着を生じ易くなるので、好ましくない。
A method for measuring the charge amount (two-component tribo) by the two-component method used in the present invention is shown below. For the measurement, the charge amount measuring apparatus shown in FIG. 7 was used. First, EFV 200/300 (manufactured by Powdertech) was used as a carrier in a fixed environment, and a mixture obtained by adding 0.5 g of toner to be measured to 9.5 g of the carrier was added to a polyethylene bottle having a capacity of 50 to 100 ml. And place it on a shaker with a constant amplitude. Set the shaking conditions to 100 mm amplitude and 100 rounds per minute, and shake for a certain period of time. Next, 1.0 to 1.2 g of the mixture is put in a metal measuring container 42 having a 500 mesh screen 43 at the bottom of the charge amount measuring apparatus shown in FIG. The total mass of the measuring container 42 at this time is weighed and is defined as W1 (g). Next, suction is performed from the suction port 47 with a suction device (not shown) (at least the part in contact with the measurement container 22), and the air flow control valve 46 is adjusted so that the pressure of the vacuum gauge 45 becomes 2450 Pa (250 mmAq). To do. In this state, suction is performed for 1 minute to remove the toner by suction. The potential of the electrometer 49 at this time is V (volt). Here, 48 is a capacitor, and the capacity is C (μF). Moreover, the mass of the whole measuring machine after suction is weighed and is defined as W2 (g). The triboelectric charge amount (μC / g) of the toner is calculated from these measured values according to the following equation.

Frictional charge (μC / g) = C × V / (W1-W2)

<Molecular weight distribution of binder resin>
In addition, the binder resin used for the constituent material of the toner for developing an electrostatic charge image of the present invention has a peak in the low molecular weight region in the range of 3,000 to 15,000 in the molecular weight distribution by GPC, particularly when produced by a pulverization method. It is preferable to have it. In other words, if the GPC peak in the low molecular weight region exceeds 15,000, it may be difficult to obtain a product with sufficiently improved transfer efficiency. In addition, it is not preferable to use a binder resin having a GPC peak of less than 3,000 in the low molecular weight region because fusion is likely to occur during the surface treatment.

本発明において、バインダー樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定した。具体的なGPCの測定方法としては、予めトナーをTHF(テトラヒドロフラン)溶剤でソックスレー抽出器を用いて 20時間抽出を行ったサンプルを測定用に用い、カラム構成は、昭和電工製A-801、802、803、804、805、806、807を連結し標準ポリスチレン樹脂の検量線を用い分子量分布を測定した。また、本発明においては、上記のようにして測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比率(Mw/Mn)が、2〜100の範囲内にあるバインダー樹脂を使用することが好ましい。   In the present invention, the molecular weight of the binder resin was measured by GPC (gel permeation chromatography). As a specific GPC measurement method, a sample obtained by previously extracting toner with a THF (tetrahydrofuran) solvent for 20 hours using a Soxhlet extractor was used for measurement, and the column configuration was A-801, 802 manufactured by Showa Denko. 803, 804, 805, 806, and 807 were connected, and a molecular weight distribution was measured using a standard polystyrene resin calibration curve. In the present invention, a binder resin in which the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) measured as described above is in the range of 2 to 100 is used. It is preferable.

<トナーのガラス転移点>
更に、本発明のトナーは、適宜な材料を用いることによって、定着性、保存性の観点から、そのガラス転移点Tg が、40℃〜75℃、更に好ましくは、52℃〜70℃となるように調製されることが好ましい。この場合におけるガラス転移点Tgの測定には、例えば、パーキンエルマー社製のDSC-7のような高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計を用いて測定を行えばよい。測定方法としては、ASTM D 3418-82 に準じて行う。本発明においては、ガラス転移点Tgを測定する場合に、測定試料を1回昇温して全履歴をとった後、急冷し、再度、温度速度 10℃/min、温度0〜200℃の範囲で昇温させたときに測定されるDSC曲線を用いるとよい。
<Glass transition point of toner>
Further, the toner of the present invention has a glass transition point Tg of 40 ° C. to 75 ° C., more preferably 52 ° C. to 70 ° C., from the viewpoint of fixability and storage stability by using an appropriate material. It is preferable to be prepared. In this case, the glass transition point Tg may be measured, for example, using a highly accurate internal heating input compensation type differential scanning calorimeter such as DSC-7 manufactured by PerkinElmer. The measurement is performed according to ASTM D 3418-82. In the present invention, when measuring the glass transition point Tg, the measurement sample is heated once and the entire history is taken, then rapidly cooled, and again at a temperature rate of 10 ° C / min and a temperature of 0 to 200 ° C. A DSC curve measured when the temperature is raised may be used.

<画像形成方法>
上記で説明した構成を有する本発明の静電荷現像用トナーは、少なくとも、外部より帯電部材に電圧を印加して、静電潜像担持体に帯電を行う帯電工程と、帯電された静電潜像担持体に静電荷像を形成する工程と、該静電荷像をトナーにより現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像工程と、静電潜像担持体上のトナー像を被記録材へ転写する転写工程と、被記録材上のトナー像を加熱定着する加熱定着工程とを有する画像形成方法、或いは、転写工程が、静電潜像担持体上のトナー像を中間の転写体に転写する第1の転写工程と、該中間の転写体上のトナー像を被記録材に転写する第2の転写工程とからなる画像形成方法に適用することが特に好ましい。
<Image forming method>
The electrostatic charge developing toner of the present invention having the above-described configuration includes at least a charging step in which a voltage is applied to the charging member from the outside to charge the electrostatic latent image carrier, and a charged electrostatic latent image. A step of forming an electrostatic charge image on the image carrier, a development step of developing the electrostatic charge image with toner to form a toner image on the electrostatic latent image carrier, and a toner image on the electrostatic latent image carrier An image forming method having a transfer step for transferring the toner image onto the recording material and a heat fixing step for heating and fixing the toner image on the recording material, or the transfer step intermediates the toner image on the electrostatic latent image carrier. It is particularly preferable to apply to an image forming method comprising a first transfer step for transferring to a transfer member and a second transfer step for transferring a toner image on the intermediate transfer member to a recording material.

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本実施例は、本発明をなんら限定するものではない。また、以下の配合における部数は全て質量部である。また、「%」は特に標記した以外は質量基準である。   Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated still in detail, this Example does not limit this invention at all. Moreover, all the parts in the following mixing | blending are a mass part. “%” Is based on mass unless otherwise specified.

まず、本発明による荷電制御剤の製造方法の例として、本発明におけるポリヒドロキシアルカノエートの微生物生産工程及びその後の化学処理工程を有する製造方法を以下に示す(実施例1〜5)。   First, as an example of a method for producing a charge control agent according to the present invention, a method for producing a polyhydroxyalkanoate according to the present invention and a subsequent chemical treatment step are shown below (Examples 1 to 5).

(実施例1)
<予備調製1:ω―アルケンPHAの生合成(1)>
500ml容振盪フラスコを20本用意し、各々についてポリペプトン(和光純薬)0.5wt%、5-フェノキシ吉草酸6mmol/L及び10-ウンデセン酸3.75mmol/Lを前記M9培地200mlに溶解し、500ml容振盪フラスコに入れてオートクレーブにより滅菌した後、室温まで冷却した。調整した培地中に、予めポリペプトン0.5%を含むM9培地で8時間振盪培養したシュードモナス・チコリアイ YN2株の培養液を各々に2ml加え、30℃、64時間培養した。培養後、培養液を纏めて、遠心分離により菌体を回収し、メタノール洗浄した後乾燥した。乾燥菌体を秤量後、クロロホルムを加え、35℃で72時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムを0.45μmメンブランフィルターにより濾過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノール中に再沈殿し、ポリマーを回収した。その後、減圧乾燥して、目的とするポリマーを得た。
(Example 1)
<Preparation 1: Biosynthesis of ω-alkene PHA (1)>
Twenty 500 ml shake flasks are prepared. For each, 0.5 wt% of polypeptone (Wako Pure Chemical Industries), 5-phenoxyvaleric acid 6 mmol / L and 10-undecenoic acid 3.75 mmol / L are dissolved in 200 ml of the M9 medium. The mixture was sterilized by autoclaving in a shake flask and then cooled to room temperature. To the prepared medium, 2 ml of Pseudomonas chicory eye strain YN2 cultured in advance in M9 medium containing 0.5% polypeptone for 8 hours was added to each medium and cultured at 30 ° C. for 64 hours. After culturing, the culture broth was collected, and the cells were collected by centrifugation, washed with methanol, and dried. After weighing the dried cells, chloroform was added, and the polymer was extracted by stirring at 35 ° C. for 72 hours. The chloroform from which the polymer was extracted was filtered through a 0.45 μm membrane filter, concentrated by an evaporator, and then reprecipitated in cold methanol to recover the polymer. Then, it dried under reduced pressure and obtained the target polymer.

得られたポリマーを秤量した結果、本例では、PHA1528mg(乾燥重量)が得られた。得られたPHAの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソーHLC-8220、カラム;東ソー TSK-GEL SuperHM-H、溶媒;クロロホルム、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量Mn=104000、重量平均分子量Mw=231000であった。 As a result of weighing the obtained polymer , in this example, 1528 mg (dry weight) of PHA was obtained. The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated by gel permeation chromatography (GPC: Tosoh HLC-8220, column: Tosoh TSK-GEL Super HM-H, solvent: chloroform, converted to polystyrene). As a result, the number average molecular weight Mn = 104000 and the weight average molecular weight Mw = 231000.

更に、得られたPHAの構造を特定するため、以下の条件でNMR分析を行った。
<測定機器>FT-NMR:Bruker DPX400
共鳴周波数:1H=400MHz
<測定条件>測定核種: 1
使用溶媒:TMS/CDCl3
測定温度:室温
その結果、モノマーユニットとして以下の化学式(24)に示す3-ヒドロキシ-5-フェノキシ吉草酸、化学式(25)に示す3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸、化学式(26)に示す3-ヒドロキシ-8-ノネン酸、化学式(27)に示す3-ヒドロキシ-6-ヘプテン酸を含む、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。
Furthermore, in order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the following conditions.
<Measurement equipment> FT-NMR: Bruker DPX400
Resonance frequency: 1 H = 400 MHz
<Measurement conditions> Measurement nuclide: 1 H
Solvent: TMS / CDCl 3
Measurement temperature: room temperature As a result, as a monomer unit, 3-hydroxy-5-phenoxyvaleric acid represented by the following chemical formula (24), 3-hydroxy-10-undecenoic acid represented by the chemical formula (25), 3 represented by the chemical formula (26) It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing -hydroxy-8-nonenoic acid and 3-hydroxy-6-heptenoic acid represented by the chemical formula (27).

Figure 0003747209
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また、そのユニットの割合は1H-NMRスペクトルより、3-ヒドロキシ-5-フェノキシ吉草酸69mol%、3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸、3-ヒドロキシ-8-ノネン酸、3-ヒドロキシ-6-ヘプテン酸の3つのユニット合計23mol%、その他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)8mol%であることを確認した。 Further, the unit ratio is 69 mol% 3-hydroxy-5-phenoxyvaleric acid, 3-hydroxy-10-undecenoic acid, 3-hydroxy-8-nonenoic acid, 3-hydroxy-6-, based on 1 H-NMR spectrum. It was confirmed that the total of 3 units of heptenoic acid was 23 mol%, and the others (linear 3-hydroxyalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms and 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms) were 8 mol%. .

この結果から、3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸ユニットを含む化学式(19)で表されるPHAであることが確認された。   From this result, it was confirmed that the PHA was represented by the chemical formula (19) containing a 3-hydroxy-10-undecenoic acid unit.

<酸化反応による脂肪族カルボキシPHA合成(1)>
予備調製1で得られたポリヒドロキシアルカノート303mgを200ml容ナスフラスコ中に加え、ジクロロメタン20mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸3ml、18-クラウン-6-エーテル300mgを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム241mgをゆっくり加えて、室温で20時間攪拌した。反応終了後、水50ml及び亜硫酸水素ナトリウムを加えた。その後、1.0mol/L(1.0N)塩酸により液性をpH1にした。混合溶液中のジクロロメタンをエバポレーターにより留去した後、溶液中のポリマーを回収した。これをメタノール100mlで洗浄し、更に純水100mlで3回洗浄した後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することで目的とするPHAを247mg得た。
<Synthesis of aliphatic carboxy PHA by oxidation reaction (1)>
303 mg of the polyhydroxyalkanote obtained in Preparatory Preparation 1 was added to a 200 ml eggplant flask and dissolved by adding 20 ml of dichloromethane. This was placed in an ice bath, and 3 ml of acetic acid and 300 mg of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 241 mg of potassium permanganate was slowly added in an ice bath and stirred at room temperature for 20 hours. After completion of the reaction, 50 ml of water and sodium bisulfite were added. Thereafter, the liquidity was adjusted to pH 1 with 1.0 mol / L (1.0 N) hydrochloric acid. Dichloromethane in the mixed solution was distilled off with an evaporator, and then the polymer in the solution was recovered. This was washed with 100 ml of methanol, and further washed with 100 ml of pure water three times, and then the polymer was recovered. 247 mg of the intended PHA was obtained by drying under reduced pressure.

得られたPHAの平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC;東ソーHLC-8220、カラム;東ソー TSK-GEL Super HM-H、溶媒;クロロホルム、ポリスチレン換算)により評価した。その結果、数平均分子量Mn=29400、重量平均分子量Mw=102800であった。   The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated by gel permeation chromatography (GPC: Tosoh HLC-8220, column: Tosoh TSK-GEL Super HM-H, solvent: chloroform, polystyrene conversion). As a result, the number average molecular weight Mn = 29400 and the weight average molecular weight Mw = 102800.

得られたPHAの構造を特定するため、前述の条件でNMR分析を行った。   In order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the above-mentioned conditions.

その結果、モノマーユニットとして以下の化学式(24)に示す3-ヒドロキシ-5-フェノキシ吉草酸、化学式(28)に示す3-ヒドロキシ-9-カルボキシノナン酸、化学式(29)に示す3-ヒドロキシ-7-カルボキシヘプタン酸、化学式(30)に示す3-ヒドロキシ-5-カルボキシ吉草酸を含む、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。   As a result, 3-hydroxy-5-phenoxyvaleric acid represented by the following chemical formula (24), 3-hydroxy-9-carboxynonanoic acid represented by chemical formula (28), and 3-hydroxy- It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing 7-carboxyheptanoic acid and 3-hydroxy-5-carboxyvaleric acid represented by the chemical formula (30).

Figure 0003747209
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更に、得られたPHAのユニットの割合を算出するため、トリメチルシリルジアゾメタンを用いたPHAの側鎖末端にあるカルボキシル基をメチルエステル化することで算出を行った。   Furthermore, in order to calculate the ratio of the obtained PHA unit, the calculation was performed by methyl esterifying the carboxyl group at the side chain end of PHA using trimethylsilyldiazomethane.

目的物であるPHA 50mgを100ml容ナスフラスコ中 に加え、クロロホルム3.5ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに0.63mol/Lトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液(東京化成)2mlを加えて、室温で30分間攪拌した。反応終了後、エバポレーターにより留去した後、ポリマーを回収した。これをメタノール50mlで洗浄後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでPHAを49mg得た。   The target product, PHA (50 mg) was added to a 100 ml eggplant flask, and chloroform (3.5 ml) and methanol (0.7 ml) were added and dissolved. To this, 2 ml of 0.63 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution (Tokyo Kasei) was added and stirred at room temperature for 30 minutes. After the completion of the reaction, the polymer was recovered after distilling off with an evaporator. The polymer was recovered after washing with 50 ml of methanol. 49 mg of PHA was obtained by drying under reduced pressure.

前述と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、ユニットの割合は、3-ヒドロキシ-5-フェノキシ吉草酸83mol%、3-ヒドロキシ-9-カルボキシノナン酸、3-ヒドロキシ-7-ヘプタン酸、3-ヒドロキシ-5-吉草酸の3つのユニット合計8mol%、その他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)9mol%であることを確認した。   NMR analysis was performed using the same method as described above. As a result, the ratio of units was 83 mol% of 3-hydroxy-5-phenoxyvaleric acid, 3-hydroxy-9-carboxynonanoic acid, 3-hydroxy-7-heptanoic acid, and 3-hydroxy-5-valeric acid. It was confirmed that the total of the units was 8 mol%, and the others were 9 mol% (linear 3-hydroxyalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms and 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms).

以上の方法をスケールアップすることにより、50gのPHAを得、これをPHA(1)とした。   By scaling up the above method, 50 g of PHA was obtained, and this was designated as PHA (1).

[実施例2]
<予備調製2:ω―アルケンPHAの生合成(2)>
500ml容振盪フラスコを20本用意し、各々にポリペプトン(和光純薬)0.5wt%、4-シクロヘキシル酪酸6mmol/L及び10-ウンデセン酸3mmol/Lを前記M9培地200mlに溶解し、500ml容振盪フラスコに入れてオートクレーブにより滅菌した後、室温まで冷却した。調整した培地中に、予めポリペプトン0.5%を含むM9培地で8時間振盪培養したシュードモナス・チコリアイ YN2株の培養液を各々2ml加え、30℃、60時間培養した。培養後、培養液を纏めて、遠心分離により菌体を回収し、メタノール洗浄した後乾燥した。乾燥菌体を秤量後、クロロホルムを加え、25℃で72時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムを0.45μmメンブランフィルターにより濾過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノール中に再沈殿し、ポリマーを回収した。その後、減圧乾燥して、目的とするポリマーを得た。
[Example 2]
<Preparation 2: Biosynthesis of ω-alkene PHA (2)>
Twenty 500 ml shake flasks were prepared, each containing 0.5 wt% polypeptone (Wako Pure Chemical), 4-cyclohexylbutyric acid 6 mmol / L and 10-undecenoic acid 3 mmol / L in 200 ml of the M9 medium, and a 500 ml shake flask. The mixture was sterilized by autoclaving and then cooled to room temperature. Into the prepared medium, 2 ml each of Pseudomonas chicory eye strain YN2 cultured in M9 medium containing 0.5% polypeptone in advance for 8 hours was added and cultured at 30 ° C. for 60 hours. After culturing, the culture broth was collected, and the cells were collected by centrifugation, washed with methanol, and dried. After weighing the dried cells, chloroform was added, and the polymer was extracted by stirring at 25 ° C. for 72 hours. The chloroform from which the polymer was extracted was filtered through a 0.45 μm membrane filter, concentrated by an evaporator, and then reprecipitated in cold methanol to recover the polymer. Then, it dried under reduced pressure and obtained the target polymer.

得られたポリマーを秤量した結果、本例では、PHA1433mg(乾燥重量)が得られた。得られたPHAの平均分子量は、実施例1と同様のGPC条件で評価した。その結果、数平均分子量Mn=143000、重量平均分子量Mw=458000であった。更に、得られたPHAの構造を特定するため、実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。 As a result of weighing the obtained polymer, 1433 mg (dry weight) of PHA was obtained in this example. The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated under the same GPC conditions as in Example 1. As a result, the number average molecular weight Mn = 143000 and the weight average molecular weight Mw = 458000. Furthermore, in order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1.

その結果、モノマーユニットとして以下の化学式(31)に示す3-ヒドロキシ-4-シクロヘキシル酪酸、化学式(25)に示す3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸、化学式(26)に示す3-ヒドロキシ-8-ノネン酸、化学式(27)に示す3-ヒドロキシ-6-ヘプテン酸を含む、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。   As a result, as a monomer unit, 3-hydroxy-4-cyclohexylbutyric acid represented by the following chemical formula (31), 3-hydroxy-10-undecenoic acid represented by the chemical formula (25), 3-hydroxy-8- represented by the chemical formula (26) It was confirmed that it was a polyhydroxyalkanoate copolymer containing nonenoic acid and 3-hydroxy-6-heptenoic acid represented by chemical formula (27).

Figure 0003747209
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また、そのユニットの割合は1H-NMRスペクトルより、3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸、3-ヒドロキシ-8-ノネン酸、3-ヒドロキシ-6-ヘプテン酸の3つのユニット合計37mol%、3-ヒドロキシ-4-シクロヘキシル酪酸、その他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)63mol%であることを確認した。 Further, the ratio of the unit was determined from the 1 H-NMR spectrum. The total of three units of 3-hydroxy-10-undecenoic acid, 3-hydroxy-8-nonenoic acid and 3-hydroxy-6-heptenoic acid was 37 mol%, 3- It was confirmed that the content was 63 mol% of hydroxy-4-cyclohexylbutyric acid and other (linear 3-hydroxyalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms and 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms).

<酸化反応による脂肪族カルボキシPHA合成(2)>
予備調製2で得られたポリヒドロキシアルカノエート301mgを200ml容ナスフラスコ中に加え、ジクロロメタン20mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸3ml、18-クラウン-6-エーテル541mgを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム430mgをゆっくり加えて、室温で20時間攪拌した。反応終了後、水50ml及び亜硫酸水素ナトリウムを加えた。その後、1.0mol/L(1.0N)塩酸により液性をpH1にした。混合溶液中のジクロロメタンをエバポレーターにより留去した後、溶液中のポリマーを回収した。これをメタノール100mlで洗浄し、更に純水100mlで3回洗浄した後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することで目的とするPHAを184mg得た。
<Synthesis of aliphatic carboxy PHA by oxidation reaction (2)>
301 mg of the polyhydroxyalkanoate obtained in Preparatory Preparation 2 was added to a 200 ml eggplant flask and dissolved by adding 20 ml of dichloromethane. This was placed in an ice bath, 3 ml of acetic acid and 541 mg of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 430 mg of potassium permanganate was slowly added in an ice bath and stirred at room temperature for 20 hours. After completion of the reaction, 50 ml of water and sodium bisulfite were added. Thereafter, the liquidity was adjusted to pH 1 with 1.0 mol / L (1.0 N) hydrochloric acid. Dichloromethane in the mixed solution was distilled off with an evaporator, and then the polymer in the solution was recovered. This was washed with 100 ml of methanol, and further washed with 100 ml of pure water three times, and then the polymer was recovered. 184 mg of the intended PHA was obtained by drying under reduced pressure.

得られたPHAの平均分子量は、実施例1と同様に評価した結果、数平均分子量Mn=111800、重量平均分子量Mw=272800であった。   The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the number average molecular weight Mn = 111800 and the weight average molecular weight Mw = 272800 were obtained.

得られたPHAの構造を特定するため、実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。   In order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1.

その結果、モノマーユニットとして以下の化学式(31)に示す3-ヒドロキシ-4-シクロヘキシル酪酸、化学式(28)に示す3-ヒドロキシ-9-カルボキシノナン酸、化学式(29)に示す3-ヒドロキシ-7-カルボキシヘプタン酸、化学式(30)に示す3-ヒドロキシ-5-カルボキシ吉草酸を含む、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。   As a result, 3-hydroxy-4-cyclohexylbutanoic acid represented by the following chemical formula (31), 3-hydroxy-9-carboxynonanoic acid represented by the chemical formula (28), and 3-hydroxy-7 represented by the chemical formula (29) as monomer units. It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing -carboxyheptanoic acid and 3-hydroxy-5-carboxyvaleric acid represented by the chemical formula (30).

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更に、得られたPHAのユニットを算出するため、トリメチルシリルジアゾメタンを用いPHAの側鎖末端にあるカルボキシル基をメチルエステル化することで算出を行った。   Furthermore, in order to calculate the unit of the obtained PHA, calculation was performed by methyl esterifying a carboxyl group at the side chain end of PHA using trimethylsilyldiazomethane.

目的物であるPHA 30mgを100ml容ナスフラスコ中 に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.4mlを加えて溶解した。これに0.63mol/Lトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液(東京化成)0.9mlを加えて、室温で30分間攪拌した。反応終了後、エバポレーターにより留去した後、ポリマーを回収した。これをメタノール50mlで洗浄後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでPHAを31mg得た。   30 mg of PHA as the target product was added to a 100 ml eggplant flask, and 2.1 ml of chloroform and 0.4 ml of methanol were added and dissolved. To this, 0.9 ml of 0.63 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution (Tokyo Kasei) was added and stirred at room temperature for 30 minutes. After the completion of the reaction, the polymer was recovered after distilling off with an evaporator. The polymer was recovered after washing with 50 ml of methanol. 31 mg of PHA was obtained by drying under reduced pressure.

前述と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、ユニットの割合は、1H-NMRスペクトルより、3-ヒドロキシ-9-カルボキシノナン酸、3-ヒドロキシ-7-ヘプタン酸、3-ヒドロキシ-5-吉草酸の3つのユニット合計9mol%、3-ヒドロキシ-4-シクロヘキシル酪酸及びその他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)合計91mol%であることを確認した。 NMR analysis was performed using the same method as described above. As a result, the unit ratio was 9 mol% in total of three units of 3-hydroxy-9-carboxynonanoic acid, 3-hydroxy-7-heptanoic acid and 3-hydroxy-5-valeric acid, from 1 H-NMR spectrum. It was confirmed that 3-hydroxy-4-cyclohexylbutyric acid and others (linear 3-hydroxyalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms and 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms) total 91 mol%. .

以上の方法をスケールアップすることにより、50gのPHAを得、これをPHA(2)とした
(実施例3)
<予備調製3:ω―アルケンPHAの生合成(3)>
2000ml容振盪フラスコを3本用意し、各々にポリペプトン(和光純薬)0.5wt%5‐(フェニルスルファニル)吉草酸4.8mmol/L及び10-ウンデセン酸2mmol/Lを前記M9培地1000mlに溶解し、2000ml容振盪フラスコに入れてオートクレーブにより滅菌した後、室温まで冷却した。調整した培地中に、予めポリペプトン0.5%を含むM9培地で8時間振盪培養したシュードモナス・チコリアイ YN2株の培養液を各々10ml加え、30℃、38時間培養した。培養後、培養液を纏めて、遠心分離により菌体を回収し、メタノール洗浄した後乾燥した。乾燥菌体を秤量後、クロロホルムを加え、35℃で25時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムを0.45μmメンブランフィルターにより濾過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノール中に再沈殿し、ポリマーを回収した。その後、減圧乾燥して、目的とするポリマーを得た。
By scaling up the above method, 50 g of PHA was obtained, and this was designated as PHA (2).
Example 3
<Preparation 3: Biosynthesis of ω-alkene PHA (3)>
Three 2000 ml shake flasks were prepared, and polypeptone (Wako Pure Chemical Industries) 0.5 wt% 5- (phenylsulfanyl) valeric acid 4.8 mmol / L and 10-undecenoic acid 2 mmol / L were dissolved in 1000 ml of the M9 medium. The mixture was sterilized by autoclaving in a 2000 ml shake flask and then cooled to room temperature. To the prepared medium, 10 ml each of Pseudomonas chicory eye strain YN2 cultured in M9 medium containing 0.5% polypeptone in advance for 8 hours was added and cultured at 30 ° C. for 38 hours. After culturing, the culture broth was collected, and the cells were collected by centrifugation, washed with methanol, and dried. After weighing the dried cells, chloroform was added, and the polymer was extracted by stirring at 35 ° C. for 25 hours. The chloroform from which the polymer was extracted was filtered through a 0.45 μm membrane filter, concentrated by an evaporator, and then reprecipitated in cold methanol to recover the polymer. Then, it dried under reduced pressure and obtained the target polymer.

得られたポリマーを秤量した結果、本例では、PHA1934mg(乾燥重量)が得られた。
得られたPHAの平均分子量は、実施例1と同様に評価した結果、数平均分子量Mn=430000、重量平均分子量Mw=1500000であった。更に、得られたPHAの構造を特定するため、実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。
As a result of weighing the obtained polymer, 1934 mg (dry weight) of PHA was obtained in this example.
The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the number average molecular weight Mn = 430000 and the weight average molecular weight Mw = 1500,000. Furthermore, in order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1.

その結果、モノマーユニットとして以下の化学式(32)に示す3-ヒドロキシ-5-(フェニルスルファニル)吉草酸、化学式(25)に示す3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸、化学式(26)に示す3-ヒドロキシ-8-ノネン酸、化学式(27)に示す3-ヒドロキシ-6-ヘプテン酸を含む、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。   As a result, 3-hydroxy-5- (phenylsulfanyl) valeric acid represented by the following chemical formula (32), 3-hydroxy-10-undecenoic acid represented by chemical formula (25), and 3- It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing hydroxy-8-nonenoic acid and 3-hydroxy-6-heptenoic acid represented by the chemical formula (27).

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また、そのユニットの割合は1H-NMRスペクトルより、3-ヒドロキシ-5-(フェニルスルファニル)吉草酸78mol%、3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸、3-ヒドロキシ-8-ノネン酸、3-ヒドロキシ-6-ヘプテン酸の3つのユニット合計19mol%、その他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)3mol%であることを確認した。 The unit ratio is 78 mol% 3-hydroxy-5- (phenylsulfanyl) valeric acid, 3-hydroxy-10-undecenoic acid, 3-hydroxy-8-nonenoic acid, 3-hydroxy based on 1 H-NMR spectrum. The total of the 3 units of -6-heptenoic acid is 19 mol%, and the others (linear 4-hydroxyalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms and 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms) are 3 mol%. It was confirmed.

<酸化反応による脂肪族カルボキシPHA合成(3)>
予備調製3で得られたポリヒドロキシアルカノート302mgを200ml容ナスフラスコ中に加え、ジクロロメタン20mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸3ml、18-クラウン-6-エーテル1154mgを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム917mgをゆっくり加えて、室温で19時間攪拌した。反応終了後、水50ml及び亜硫酸水素ナトリウムを3010mg加えた。その後、1.0N塩酸により液性をpH1にした。混合溶液中のジクロロメタンをエバポレーターにより留去した後、溶液中のポリマーを回収した。これをメタノール100mlで洗浄し、更に純水100mlで3回洗浄した後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することで目的とするPHAを311mg得た。
<Synthesis of aliphatic carboxy PHA by oxidation reaction (3)>
302 mg of the polyhydroxyalkanote obtained in Preparatory Preparation 3 was added to a 200 ml eggplant flask and dissolved by adding 20 ml of dichloromethane. This was placed in an ice bath, and 3 ml of acetic acid and 1154 mg of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 917 mg of potassium permanganate was slowly added in an ice bath and stirred at room temperature for 19 hours. After completion of the reaction, 50 ml of water and 3010 mg of sodium bisulfite were added. Thereafter, the liquidity was adjusted to pH 1 with 1.0 N hydrochloric acid. Dichloromethane in the mixed solution was distilled off with an evaporator, and then the polymer in the solution was recovered. This was washed with 100 ml of methanol, and further washed with 100 ml of pure water three times, and then the polymer was recovered. By drying under reduced pressure, 311 mg of the intended PHA was obtained.

得られたPHAの平均分子量は、実施例1と同様に評価した結果、数平均分子量Mn=62000、重量平均分子量Mw=260000であった。   As a result of evaluation in the same manner as in Example 1, the average molecular weight of the obtained PHA was a number average molecular weight Mn = 62000 and a weight average molecular weight Mw = 260,000.

得られたPHAの構造を特定するため、実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。   In order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1.

その結果、モノマーユニットとして以下の化学式(33)に示す3-ヒドロキシ-5-(フェニルスルホニル)吉草酸、化学式(28)に示す3-ヒドロキシ-9-カルボキシノナン酸、化学式(29)に示す3-ヒドロキシ-7-カルボキシヘプタン酸、化学式(30)に示す3-ヒドロキシ-5-カルボキシ吉草酸を含む、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。   As a result, as a monomer unit, 3-hydroxy-5- (phenylsulfonyl) valeric acid represented by the following chemical formula (33), 3-hydroxy-9-carboxynonanoic acid represented by the chemical formula (28), and 3 represented by the chemical formula (29) It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing -hydroxy-7-carboxyheptanoic acid and 3-hydroxy-5-carboxyvaleric acid represented by the chemical formula (30).

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更に、得られたPHAのユニットを算出するため、トリメチルシリルジアゾメタンを用いPHAの側鎖末端にあるカルボキシル基をメチルエステル化することで算出を行った。   Furthermore, in order to calculate the unit of the obtained PHA, calculation was performed by methyl esterifying a carboxyl group at the side chain end of PHA using trimethylsilyldiazomethane.

目的物であるPHA 30mgを100ml容ナスフラスコ中 に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに0.63mol/Lのトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液(Aldrich)0.5mlを加えて、室温で30分間攪拌した。反応終了後、エバポレーターにより留去した後、ポリマーを回収した。これをメタノール50mlで洗浄後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでPHAを31mg得た。   30 mg of PHA, which was the target product, was added to a 100 ml eggplant flask, and dissolved by adding 2.1 ml of chloroform and 0.7 ml of methanol. To this, 0.5 ml of a 0.63 mol / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution (Aldrich) was added and stirred at room temperature for 30 minutes. After the completion of the reaction, the polymer was recovered after distilling off with an evaporator. The polymer was recovered after washing with 50 ml of methanol. 31 mg of PHA was obtained by drying under reduced pressure.

前述と同様の方法を用いてNMR分析を行った。その結果、ユニットの割合は、1H-NMRスペクトルより、3-ヒドロキシ-5-(フェニルスルホニル)吉草酸89mol%、3-ヒドロキシ-9-カルボキシノナン酸、3-ヒドロキシ-7-ヘプタン酸、3-ヒドロキシ-5-吉草酸の3つのユニット合計8mol%、その他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)合計3mol%であることを確認した。 NMR analysis was performed using the same method as described above. As a result, the ratio of the unit was determined from the 1 H-NMR spectrum to be 89 mol% 3-hydroxy-5- (phenylsulfonyl) valeric acid, 3-hydroxy-9-carboxynonanoic acid, 3-hydroxy-7-heptanoic acid, 3 3-hydroxy-5-valeric acid 3 units total 8mol%, others (linear 3-hydroxyalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms and 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms) total 3mol% It was confirmed that.

以上の方法をスケールアップすることにより、50gのPHAを得、これをPHA(3)とした。   By scaling up the above method, 50 g of PHA was obtained, and this was designated as PHA (3).

(実施例4)
<予備調製4:ω-アルケンPHAの生合成(4)>
2000ml容振盪フラスコを3本用意し、各々にポリペプトン(和光純薬)0.5wt%、5-フェニル吉草酸6mmol/L及び10-ウンデセン酸1.5mmol/Lを前記M9培地1000mlに溶解し、2000ml容振盪フラスコに入れてオートクレーブにより滅菌した後、室温まで冷却した。調整した培地中に、予めポリペプトン0.5%を含むM9培地で8時間振盪培養したシュードモナス・チコリアイ YN2株の培養液を各々10ml加え、30℃、60時間培養した。培養後、各培養液を集めて遠心分離により菌体を回収し、メタノール洗浄した後乾燥した。乾燥菌体を秤量後、クロロホルムを加え、25℃で72時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムを0.45μmメンブランフィルターにより濾過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノール中に再沈殿し、ポリマーを回収した。その後、減圧乾燥して、目的とするポリマーを得た。
Example 4
<Preparation 4: Biosynthesis of ω-alkene PHA (4)>
Three 2000 ml shake flasks are prepared, and 0.5 wt% of polypeptone (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 5-phenylvaleric acid 6 mmol / L and 10-undecenoic acid 1.5 mmol / L are dissolved in 1000 ml of the M9 medium. The mixture was sterilized by autoclaving in a shake flask and then cooled to room temperature. Into the prepared medium, 10 ml each of Pseudomonas chicory eye strain YN2 cultured in M9 medium containing 0.5% polypeptone in advance for 8 hours was added and cultured at 30 ° C. for 60 hours. After culture, each culture solution was collected, and the cells were collected by centrifugation, washed with methanol, and dried. After weighing the dried cells, chloroform was added, and the polymer was extracted by stirring at 25 ° C. for 72 hours. The chloroform from which the polymer was extracted was filtered through a 0.45 μm membrane filter, concentrated by an evaporator, and then reprecipitated in cold methanol to recover the polymer. Then, it dried under reduced pressure and obtained the target polymer.

得られたポリマーを秤量した結果、本例では、PHA1533mg(乾燥重量)が得られた。   As a result of weighing the obtained polymer, PHA1533 mg (dry weight) was obtained in this example.

得られたPHAの平均分子量は、実施例1と同じ条件で評価した結果、数平均分子量Mn=72000、重量平均分子量Mw=170000であった。   The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated under the same conditions as in Example 1. As a result, the number average molecular weight Mn = 72000 and the weight average molecular weight Mw = 1700 were obtained.

更に、得られたPHAの構造を特定するため、実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。   Furthermore, in order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1.

その結果、モノマーユニットとして以下の化学式(34)に示す3-ヒドロキシ-5-フェニル吉草酸、化学式(25)に示す3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸、化学式(26)に示す3-ヒドロキシ-8-ノネン酸、化学式(27)に示す3-ヒドロキシ-6-ヘプテン酸を含む、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。   As a result, as a monomer unit, 3-hydroxy-5-phenylvaleric acid represented by the following chemical formula (34), 3-hydroxy-10-undecenoic acid represented by the chemical formula (25), and 3-hydroxy-8 represented by the chemical formula (26) -Nonenoic acid, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing 3-hydroxy-6-heptenoic acid represented by the chemical formula (27) was confirmed.

Figure 0003747209
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また、そのユニットの割合は1H-NMRスペクトルより、3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸、3-ヒドロキシ-8-ノネン酸、3-ヒドロキシ-6-ヘプテン酸の3つのユニット合計12mol%、3-ヒドロキシ-5-フェニル吉草酸85mol%、その他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)3mol%であることを確認した。 Further, the proportion of the unit was determined from the 1 H-NMR spectrum. The total of the three units of 3-hydroxy-10-undecenoic acid, 3-hydroxy-8-nonenoic acid and 3-hydroxy-6-heptenoic acid was 12 mol%, 3- It was confirmed that it was 85 mol% of hydroxy-5-phenylvaleric acid and 3 mol% of others (linear 3-hydroxyalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms and 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms). .

<酸化反応による脂肪族カルボキシPHA合成(4)>
予備調製4で得られたポリヒドロキシアルカノエート1002mgを500ml容ナスフラスコ中に加え、アセトン60mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸10ml、18-クラウン-6-エーテル537mgを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム429mgをゆっくり加えて、氷浴下で2時間攪拌し、更に室温で18時間攪拌した。反応終了後、酢酸エチル40ml、水30ml及び亜硫酸水素ナトリウム1000mg加えた。その後、1.0N塩酸により液性をpH=1にした。ポリマーを抽出し、溶媒留去により、ポリマーを回収した。これを純水200mlで洗浄し、更にメタノール200mlで洗浄、更に純水200mlで3回洗浄した後、最後に200mlメタノールで洗浄しポリマーを回収した。ここで得られたポリマーは、テトラヒドロフラン10mlに溶解させ、透析膜(Spectrum社製、Spectra/Por Standard Regenarated Cellurose Dialysis Membrane 3)を用いて、メタノール500mlの入った1Lビーカー中で1昼夜、透析を行った。透析膜中にあるポリマーを回収し、減圧乾燥することで目的とするPHAを953mg得た。
<Synthesis of aliphatic carboxy PHA by oxidation reaction (4)>
1002 mg of the polyhydroxyalkanoate obtained in Preparatory Preparation 4 was added to a 500 ml eggplant flask and dissolved by adding 60 ml of acetone. This was placed in an ice bath, 10 ml of acetic acid and 537 mg of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 429 mg of potassium permanganate was slowly added in an ice bath, stirred for 2 hours in an ice bath, and further stirred for 18 hours at room temperature. After completion of the reaction, 40 ml of ethyl acetate, 30 ml of water and 1000 mg of sodium bisulfite were added. Thereafter, the liquidity was adjusted to pH = 1 with 1.0 N hydrochloric acid. The polymer was extracted and the polymer was recovered by evaporating the solvent. This was washed with 200 ml of pure water, further washed with 200 ml of methanol, further washed with 200 ml of pure water three times, and finally washed with 200 ml of methanol to recover the polymer. The polymer obtained here was dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran and dialyzed for 1 day in a 1 L beaker containing 500 ml of methanol using a dialysis membrane (Spectra / Por Standard Regenerative Cellulose Dialysis Membrane 3 manufactured by Spectrum). It was. The polymer in the dialysis membrane was collected and dried under reduced pressure to obtain 953 mg of the intended PHA.

得られたPHAの平均分子量は、実施例1と同様の条件で評価した結果、数平均分子量Mn=43000、重量平均分子量Mw=94000であった。   The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated under the same conditions as in Example 1. As a result, the number average molecular weight Mn = 43000 and the weight average molecular weight Mw = 94000 were obtained.

得られたPHAの構造を特定するため、実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。   In order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1.

その結果、モノマーユニットとして以下の化学式(34)に示す3-ヒドロキシ-5-フェニル吉草酸、化学式(28)に示す3-ヒドロキシ-9-カルボキシノナン酸、化学式(29)に示す3-ヒドロキシ-7-カルボキシヘプタン酸、化学式(30)に示すに示す3-ヒドロキシ-5-カルボキシ吉草酸を含む、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。   As a result, 3-hydroxy-5-phenylvaleric acid represented by the following chemical formula (34) as a monomer unit, 3-hydroxy-9-carboxynonanoic acid represented by the chemical formula (28), and 3-hydroxy- represented by the chemical formula (29) It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing 7-carboxyheptanoic acid and 3-hydroxy-5-carboxyvaleric acid shown in chemical formula (30).

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更に、得られたPHAのユニットを算出するため、トリメチルシリルジアゾメタンを用いPHAの側鎖末端にあるカルボキシル基をメチルエステル化することで算出を行った。   Furthermore, in order to calculate the unit of the obtained PHA, calculation was performed by methyl esterifying a carboxyl group at the side chain end of PHA using trimethylsilyldiazomethane.

目的物であるPHA30mgを100ml容ナスフラスコ中に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに2.0mol%/Lのトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.3mlを加えて、室温で30分間攪拌した。反応終了後、エバポレーターにより溶媒を留去した後、ポリマーを回収した。更にメタノール50mlで洗浄した後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでPHAを30mg得た。   30 mg of PHA, which is the target product, was added to a 100 ml eggplant flask and dissolved by adding 2.1 ml of chloroform and 0.7 ml of methanol. To this was added 0.3 ml of a 2.0 mol% / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich), and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After completion of the reaction, the solvent was removed by an evaporator, and then the polymer was recovered. After further washing with 50 ml of methanol, the polymer was recovered. 30 mg of PHA was obtained by drying under reduced pressure.

実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。その結果、ユニットの割合は、3-ヒドロキシ-5-フェニル吉草酸86mol%、3-ヒドロキシ-9-カルボキシノナン酸、3-ヒドロキシ-7-カルボキシヘプタン酸、3-ヒドロキシ-5-カルボキシ吉草酸の3つのユニット合計9mol%、その他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)5mol%であることを確認した。   NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1. As a result, the unit ratio was 86 mol% 3-hydroxy-5-phenylvaleric acid, 3-hydroxy-9-carboxynonanoic acid, 3-hydroxy-7-carboxyheptanoic acid, and 3-hydroxy-5-carboxyvaleric acid. It was confirmed that the total of the three units was 9 mol%, and the other was 5 mol% (linear 3-hydroxyalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms and 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms).

以上の方法をスケールアップすることにより、50gのPHAを得、これをPHA(4)とした。   By scaling up the above method, 50 g of PHA was obtained, and this was designated as PHA (4).

(実施例5)
<予備調製5:ω―アルケンPHAの生合成(5)>
2000ml容振盪フラスコを20本用意し、各々にポリペプトン(和光純薬)0.5wt%、5-ベンゾイル吉草酸6mmol/L及び10-ウンデセン酸1mmol/Lを前記M9培地1000mlに溶解し、2000ml容振盪フラスコに入れてオートクレーブにより滅菌した後、室温まで冷却した。調整した培地中に、予めポリペプトン0.5%を含むM9培地で8時間振盪培養したシュードモナス・チコリアイ YN2株の培養液を各々10ml加え、30℃、60時間培養した。培養後、各培養液を集めて遠心分離により菌体を回収し、メタノール洗浄した後乾燥した。乾燥菌体を秤量後、クロロホルムを加え、25℃で72時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムを0.45μmメンブランフィルターにより濾過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノール中に再沈殿し、ポリマーを回収した。その後、減圧乾燥して、目的とするポリマーを得た。
(Example 5)
<Preparation 5: Biosynthesis of ω-alkene PHA (5)>
Twenty 2000 ml shake flasks were prepared, each containing 0.5 wt% polypeptone (Wako Pure Chemical Industries), 5 benzoylvaleric acid 6 mmol / L and 10-undecenoic acid 1 mmol / L in 1000 ml of the M9 medium, and shaken 2000 ml. The flask was sterilized by autoclaving and then cooled to room temperature. Into the prepared medium, 10 ml each of Pseudomonas chicory eye strain YN2 cultured in M9 medium containing 0.5% polypeptone in advance for 8 hours was added and cultured at 30 ° C. for 60 hours. After culture, each culture solution was collected, and the cells were collected by centrifugation, washed with methanol, and dried. After weighing the dried cells, chloroform was added, and the polymer was extracted by stirring at 25 ° C. for 72 hours. The chloroform from which the polymer was extracted was filtered through a 0.45 μm membrane filter, concentrated by an evaporator, and then reprecipitated in cold methanol to recover the polymer. Then, it dried under reduced pressure and obtained the target polymer.

得られたポリマーを秤量した結果、本例では、PHA1027mg(乾燥重量)が得られた。   As a result of weighing the obtained polymer, 1027 mg (dry weight) of PHA was obtained in this example.

得られたPHAの平均分子量は、実施例1と同様の条件で評価した結果、数平均分子量Mn=120000、重量平均分子量Mw=370000であった。   The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated under the same conditions as in Example 1. As a result, the number average molecular weight Mn = 120,000 and the weight average molecular weight Mw = 370,000.

更に、得られたPHAの構造を特定するため、実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。   Furthermore, in order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1.

その結果、モノマーユニットとして以下の化学式(35)に示す3-ヒドロキシ-5-ベンゾイル吉草酸、化学式(25)に示す3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸、化学式(26)に示す3-ヒドロキシ-8-ノネン酸、化学式(27)に示す3-ヒドロキシ-6-ヘプテン酸を含む、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。   As a result, 3-hydroxy-5-benzoylvaleric acid represented by the following chemical formula (35), 3-hydroxy-10-undecenoic acid represented by chemical formula (25), and 3-hydroxy-8 represented by chemical formula (26) as monomer units. -Nonenoic acid, a polyhydroxyalkanoate copolymer containing 3-hydroxy-6-heptenoic acid represented by the chemical formula (27) was confirmed.

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また、そのユニットの割合は1H-NMRスペクトルより、3-ヒドロキシ-10-ウンデセン酸、3-ヒドロキシ-8-ノネン酸、3-ヒドロキシ-6-ヘプテン酸の3つのユニット合計11mol%、3-ヒドロキシ-5-ベンゾイル吉草酸82mol%、その他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)7mol%であることを確認した。
予備調製5で得られたポリヒドロキシアルカノエート1003mgを500ml容ナスフラスコ中に加え、ジクロロメタン20mlを加えて溶解した。これを氷浴下に置き、酢酸10ml、18-クラウン-6-エーテル410mgを加えて攪拌した。次に氷浴下で過マンガン酸カリウム327mgをゆっくり加えて、氷浴下で2時間攪拌し、更に室温で18時間攪拌した。反応終了後、水100ml及び亜硫酸水素ナトリウム1000mg加えた。その後、1.0N塩酸により液性をpH=1にした。混合溶媒中のジクロロメタンをエバポレーターにより留去した後、溶液中のポリマーを回収した。これを純水200mlで洗浄し、更にメタノール200mlで洗浄、更に純水200mlで3回洗浄した後、、最後に200mlメタノールで洗浄しポリマーを回収した。ここで得られたポリマーは、テトラヒドロフラン10mlに溶解させ、透析膜(Spectrum社製、Spectra/Por Standard Regenarated Cellurose Dialysis Membrane 3)を用いて、メタノール500mlの入った1Lビーカー中で1昼夜、透析を行った。透析膜中にあるポリマーを回収し、減圧乾燥することで目的とするPHAを948mg得た。
The ratio of the unit is 11 mol% in total for the three units of 3-hydroxy-10-undecenoic acid, 3-hydroxy-8-nonenoic acid and 3-hydroxy-6-heptenoic acid, according to 1 H-NMR spectrum. It was confirmed that it was 82 mol% of hydroxy-5-benzoylvaleric acid and 7 mol% of others (linear 3-hydroxyalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms and 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms). .
1003 mg of the polyhydroxyalkanoate obtained in Preparatory Preparation 5 was added to a 500 ml eggplant flask and dissolved by adding 20 ml of dichloromethane. This was placed in an ice bath, 10 ml of acetic acid and 410 mg of 18-crown-6-ether were added and stirred. Next, 327 mg of potassium permanganate was slowly added in an ice bath, stirred for 2 hours in an ice bath, and further stirred for 18 hours at room temperature. After completion of the reaction, 100 ml of water and 1000 mg of sodium bisulfite were added. Thereafter, the liquidity was adjusted to pH = 1 with 1.0 N hydrochloric acid. After the dichloromethane in the mixed solvent was distilled off by an evaporator, the polymer in the solution was recovered. This was washed with 200 ml of pure water, further washed with 200 ml of methanol, further washed with 200 ml of pure water three times, and finally washed with 200 ml of methanol to recover the polymer. The polymer obtained here was dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran and dialyzed for 1 day in a 1 L beaker containing 500 ml of methanol using a dialysis membrane (Spectra / Por Standard Regenerative Cellulose Dialysis Membrane 3 manufactured by Spectrum). It was. The polymer in the dialysis membrane was collected and dried under reduced pressure to obtain 948 mg of the intended PHA.

得られたPHAの平均分子量は、実施例1と同様の条件で評価した結果、数平均分子量Mn=76000、重量平均分子量Mw=235000であった。   The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated under the same conditions as in Example 1. As a result, the number average molecular weight Mn = 76000 and the weight average molecular weight Mw = 235000 were found.

得られたPHAの構造を特定するため、実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。   In order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1.

その結果、モノマーユニットとして化学式(35)に示す3-ヒドロキシ-5-ベンゾイル吉草酸、化学式(28)に示す3-ヒドロキシ-9-カルボキシノナン酸、化学式(29)に示す3-ヒドロキシ-7-カルボキシヘプタン酸、化学式(30)に示すに示す3-ヒドロキシ-5-カルボキシ吉草酸を含む、ポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることが確認された。   As a result, 3-hydroxy-5-benzoylvaleric acid represented by chemical formula (35) as a monomer unit, 3-hydroxy-9-carboxynonanoic acid represented by chemical formula (28), and 3-hydroxy-7- represented by chemical formula (29). It was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing carboxyheptanoic acid and 3-hydroxy-5-carboxyvaleric acid represented by the chemical formula (30).

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更に、得られたPHAのユニットを算出するため、トリメチルシリルジアゾメタンを用いPHAの側鎖末端にあるカルボキシル基をメチルエステル化することで算出を行った。   Furthermore, in order to calculate the unit of the obtained PHA, calculation was performed by methyl esterifying a carboxyl group at the side chain end of PHA using trimethylsilyldiazomethane.

目的物であるPHA30mgを100ml容ナスフラスコ中に加え、クロロホルム2.1ml、メタノール0.7mlを加えて溶解した。これに2.0mol%/Lのトリメチルシリルジアゾメタン-ヘキサン溶液(Aldrich社製)0.3mlを加えて、室温で30分間攪拌した。反応終了後、エバポレーターにより溶媒を留去した後、ポリマーを回収した。更にメタノール50mlで洗浄した後、ポリマーを回収した。減圧乾燥することでPHAを29mg得た。   30 mg of PHA, which is the target product, was added to a 100 ml eggplant flask and dissolved by adding 2.1 ml of chloroform and 0.7 ml of methanol. To this was added 0.3 ml of a 2.0 mol% / L trimethylsilyldiazomethane-hexane solution (manufactured by Aldrich), and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After completion of the reaction, the solvent was removed by an evaporator, and then the polymer was recovered. After further washing with 50 ml of methanol, the polymer was recovered. 29 mg of PHA was obtained by drying under reduced pressure.

実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。その結果、ユニットの割合は、3-ヒドロキシ-5-ベンゾイル吉草酸84mol%、3-ヒドロキシ-9-カルボキシノナン酸、3-ヒドロキシ-7-カルボキシヘプタン酸、3-ヒドロキシ-5-カルボキシ吉草酸の3つのユニット合計9mol%、その他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)7mol%であることを確認した。   NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1. As a result, the proportion of units was 84 mol% of 3-hydroxy-5-benzoylvaleric acid, 3-hydroxy-9-carboxynonanoic acid, 3-hydroxy-7-carboxyheptanoic acid, and 3-hydroxy-5-carboxyvaleric acid. It was confirmed that the total of the three units was 9 mol%, and the others were 7 mol% (linear 3-hydroxyalkanoic acid having 4 to 12 carbon atoms and 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms).

以上の方法をスケールアップすることにより、50gのPHAを得、これをPHA(5)とした。   By scaling up the above method, 50 g of PHA was obtained, and this was designated as PHA (5).

(実施例6)
前記M9培地1000mlに、ポリペプトン(和光純薬)5.0g、及び5-フェニル吉草酸、セバシン酸モノメチルエステルをそれぞれ最終濃度4mmol/L、1mmol/Lになるよう添加し、2000ml容振とうフラスコに入れてオートクレーブにより滅菌した後室温まで冷却した。調製した培地中に、予めポリペプトン0.5%を含むM9培地で30℃、8時間振とう培養したシュードモナスチコリアイYN2株の培養液を5ml加え、30℃、40時間培養した。培養後、遠心分離により菌体を収穫し、メタノールで洗浄した後凍結乾燥した。乾燥菌体を秤量後、クロロホルムを加え、50℃で48時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムをろ過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノールで沈殿固化した部分を集め、減圧乾燥して、目的とするポリマーを得た。得られたポリマーを秤量した結果、本例では、PHA671mg(乾燥重量)が得られた。
Example 6
To 1000 ml of the M9 medium, 5.0 g of polypeptone (Wako Pure Chemical Industries) and 5-phenylvaleric acid and sebacic acid monomethyl ester are added to a final concentration of 4 mmol / L and 1 mmol / L, respectively, and placed in a 2000 ml shake flask. The mixture was sterilized by autoclaving and then cooled to room temperature. Into the prepared medium, 5 ml of a culture solution of Pseudomonas chicory eye strain YN2 previously cultured with shaking in M9 medium containing 0.5% polypeptone at 30 ° C. for 8 hours was added and cultured at 30 ° C. for 40 hours. After culturing, the cells were harvested by centrifugation, washed with methanol, and lyophilized. After weighing the dried cells, chloroform was added, and the polymer was extracted by stirring at 50 ° C. for 48 hours. The chloroform from which the polymer was extracted was filtered and concentrated with an evaporator, and then the precipitated and solidified portion was collected with cold methanol and dried under reduced pressure to obtain the desired polymer. As a result of weighing the obtained polymer, 671 mg (dry weight) of PHA was obtained in this example.

得られたポリマーの構造決定は、以下のメチル化分解-GC/MS法を用いて行った。即ち、ポリマー5mgを2mlのクロロホルムに溶解し、更に2mlのメタノール-3%硫酸溶液を加え、100℃で3時間半還流反応を行った。反応終了後室温まで冷却し、脱イオン水を10ml加えて攪拌分液し、有機層を硫酸マグネシウム(無水)で脱水した後、反応液をガスクロマトグラフィー-質量分析装置(GC/MS;Shimadzu QP-5050A:カラム:DB-WAXETR 0.32mm×30m)で測定を行った。メインピークとして35.6分、38.0分、45.8分の3本が見られた。それぞれのピークのマススペクトル(MS)を測定した結果、35.6分のピークは化学式(36):   The structure of the resulting polymer was determined using the following methylolysis-GC / MS method. That is, 5 mg of the polymer was dissolved in 2 ml of chloroform, 2 ml of methanol-3% sulfuric acid solution was further added, and the mixture was refluxed at 100 ° C. for 3.5 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, 10 ml of deionized water was added, and the mixture was stirred and separated, and the organic layer was dehydrated with magnesium sulfate (anhydrous). -5050A: Column: DB-WAXETR 0.32 mm × 30 m). The main peaks were 35.6 minutes, 38.0 minutes, and 45.8 minutes. As a result of measuring the mass spectrum (MS) of each peak, the peak at 35.6 minutes is the chemical formula (36):

Figure 0003747209
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に示すユニット由来であり、38.0分のピークは化学式(34):   The peak of 38.0 minutes is derived from the chemical formula (34):

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に示すユニット由来であり、45.8分のピークは化学式(37):   The peak from 45.8 minutes is derived from the chemical formula (37):

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に示すユニット由来であった。また、TICのピークエリア比から算出した各ユニットの割合は、それぞれ12.0%、77.7%、6.7%であった。   It was derived from the unit shown in. The ratio of each unit calculated from the TIC peak area ratio was 12.0%, 77.7%, and 6.7%, respectively.

得られたPHAの平均分子量は、実施例1と同様の条件で評価した結果、数平均分子量Mn=81000、重量平均分子量Mw=159000であった。   The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated under the same conditions as in Example 1. As a result, the number average molecular weight Mn = 81000 and the weight average molecular weight Mw = 159000.

以上の方法をスケールアップすることにより、50gのPHAを得、これをPHA(6)とした。   By scaling up the above method, 50 g of PHA was obtained, and this was designated as PHA (6).

(実施例7)
2000ml容振盪フラスコを2本用意し、各々にポリペプトン(和光純薬)0.5wt%、5-フェノキシ吉草酸4mmol/L、ドデカン二酸モノエチルエステル1mmol/Lを前記M9培地1000mlに溶解し、2000ml容振盪フラスコに入れてオートクレーブにより滅菌した後室温まで冷却した。調製した培地中に、予めポリペプトン0.5%を含むM9培地で30℃、8時間振とう培養したシュードモナス チコリアイ YN2株の培養液を5ml加え、30℃、41時間培養した。培養後、遠心分離により菌体を収穫し、メタノールで洗浄した後凍結乾燥した。乾燥菌体を秤量後、クロロホルムを加え、50℃で48時間攪拌することによりポリマーを抽出した。ポリマーが抽出されたクロロホルムをろ過し、エバポレーターにより濃縮した後、冷メタノールで沈殿固化した部分を集め、減圧乾燥して、目的とするポリマーを得た。得られたポリマーを秤量した結果、本例では、PHA680mg(乾燥重量)が得られた。
(Example 7)
Two 2000 ml shake flasks were prepared, each containing 0.5 p% polypeptone (Wako Pure Chemicals), 5 phenoxyvaleric acid 4 mmol / L, and dodecanedioic acid monoethyl ester 1 mmol / L in 1000 ml of the M9 medium. The mixture was placed in a shake flask and sterilized by autoclaving, and then cooled to room temperature. Into the prepared medium, 5 ml of Pseudomonas chicory eye strain YN2 cultured in an M9 medium containing 0.5% polypeptone in advance at 30 ° C. for 8 hours was added and cultured at 30 ° C. for 41 hours. After culturing, the cells were harvested by centrifugation, washed with methanol, and lyophilized. After weighing the dried cells, chloroform was added, and the polymer was extracted by stirring at 50 ° C. for 48 hours. The chloroform from which the polymer was extracted was filtered and concentrated with an evaporator, and then the precipitated and solidified portion was collected with cold methanol and dried under reduced pressure to obtain the desired polymer. As a result of weighing the obtained polymer, 680 mg (dry weight) of PHA was obtained in this example.

得られたPHAの平均分子量は、実施例1と同様の条件で評価した結果、数平均分子量Mn=69000、重量平均分子量Mw=135000であった。   The average molecular weight of the obtained PHA was evaluated under the same conditions as in Example 1. As a result, the number average molecular weight Mn = 69000 and the weight average molecular weight Mw = 135000.

更に、得られたPHAの構造を特定するため、実施例1と同様の条件でNMR分析を行った。   Furthermore, in order to specify the structure of the obtained PHA, NMR analysis was performed under the same conditions as in Example 1.

その結果、化学式(24)で示される3-ヒドロキシ-5-フェノキシ吉草酸74mol%、化学式(38)で示される3-ヒドロキシ-11-エトキシカルボニルウンデカン酸、化学式(39)で示される3-ヒドロキシ-9-エトキシカルボニルノナン酸、化学式(40)で示される3-ヒドロキシ-7-エトキシカルボニルヘプタン酸の三つのユニット合わせて17mol%、その他(炭素数4〜12の直鎖3-ヒドロキシアルカン酸及び炭素数10若しくは12の3-ヒドロキシアルカ-5-エン酸)9mol%を含むポリヒドロキシアルカノエート共重合体であることを確認した。   As a result, 74 mol% of 3-hydroxy-5-phenoxyvaleric acid represented by the chemical formula (24), 3-hydroxy-11-ethoxycarbonylundecanoic acid represented by the chemical formula (38), and 3-hydroxy represented by the chemical formula (39) -9-ethoxycarbonylnonanoic acid, 17 mol% in total of three units of 3-hydroxy-7-ethoxycarbonylheptanoic acid represented by the chemical formula (40), other (linear C3-C12 linear 3-hydroxyalkanoic acid and This was confirmed to be a polyhydroxyalkanoate copolymer containing 9 mol% of 3-hydroxyalk-5-enoic acid having 10 or 12 carbon atoms.

以上の方法をスケールアップすることにより、50gのPHAを得、これをPHA(7)とした。   By scaling up the above method, 50 g of PHA was obtained, and this was designated as PHA (7).

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実施例1から7のようにして得られた化合物を例示化合物(1)から(7)とし、実施例8以降に用いた。   The compounds obtained as in Examples 1 to 7 were designated as Exemplified Compounds (1) to (7) and used in Example 8 and later.

次に、本発明の方法から選択される方法で実施例1から7のように製造された荷電制御剤を用いて各種トナーを製造し、評価を行った。   Next, various toners were manufactured using the charge control agents manufactured as in Examples 1 to 7 by a method selected from the methods of the present invention, and evaluated.

(実施例8)
先ず、高速撹拌装置TK-ホモミキサーを備えた2リットル用の四つ口フラスコ中に、Na3PO4水溶液を添加し、回転数を 10,000 rpmに調整し、60℃に加温せしめた。ここにCaCl2水溶液を徐々に添加していき、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO4)2を含む水系分散媒体を調製した。
(Example 8)
First, an aqueous Na 3 PO 4 solution was added to a 2-liter four-necked flask equipped with a high-speed stirrer TK-homomixer, the rotation speed was adjusted to 10,000 rpm, and the mixture was heated to 60 ° C. An aqueous CaCl 2 solution was gradually added thereto to prepare an aqueous dispersion medium containing a minute hardly water-soluble dispersant Ca 3 (PO 4 ) 2 .

一方、下記組成に従ってボールミルを用いて3時間分散させた後、離型剤(エステルワックス)10質量部と、重合開始剤である2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)10質量部を添加して重合性単量体組成物を調製した。
・スチレン単量体 82質量部
・エチルヘキシルアクリレート単量体 18質量部
・ジビニルベンゼン単量体0.1質量部
・シアン着色剤(C.I.ピグメントブルー 15)6質量部
・酸化ポリエチレン樹脂(分子量 3200、酸価 8)5質量部
・例示化合物(1)2質量部。
On the other hand, after dispersing for 3 hours using a ball mill according to the following composition, 10 parts by weight of a release agent (ester wax) and 10 parts by weight of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as a polymerization initiator. A polymerizable monomer composition was prepared by adding parts.
-82 parts by weight of styrene monomer-18 parts by weight of ethylhexyl acrylate monomer-0.1 part by weight of divinylbenzene monomer-6 parts by weight of cyan colorant (C.I. Pigment Blue 15)-Polyethylene oxide resin (molecular weight 3200, Acid value 8) 5 parts by mass. Illustrative compound (1) 2 parts by mass.

次に、上記で得られた重合性単量体組成物を、先に調製した水系分散媒体中に投入し、回転数 10,000 rpmを維持しつつ造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、65℃で3時間反応させた後、80℃で6時間重合させて重合反応を終了した。反応終了後、懸濁液を冷却し、酸を加えて難水溶性分散剤Ca3(PO4)2を溶解した後、濾過、水洗、乾燥して青色重合粒子(1)を得た。得られた青色重合粒子(1)のコールターカウンターマルチサイザー(コールター社製)を用いて測定した粒度は、重量平均粒径 6.8μmで、微粉量(個数分布における 3.17μm以下の粒子の存在割合)は 5.1個数%であった。 Next, the polymerizable monomer composition obtained above was put into the previously prepared aqueous dispersion medium and granulated while maintaining the rotational speed of 10,000 rpm. Thereafter, while stirring with a paddle stirring blade, the mixture was reacted at 65 ° C. for 3 hours and then polymerized at 80 ° C. for 6 hours to complete the polymerization reaction. After completion of the reaction, the suspension was cooled and acid was added to dissolve the poorly water-soluble dispersant Ca 3 (PO 4 ) 2 , followed by filtration, washing with water and drying to obtain blue polymer particles (1). The particle size of the resulting blue polymer particles (1) measured using a Coulter Counter Multisizer (manufactured by Coulter Inc.) is a weight average particle size of 6.8 μm, and the amount of fine powder (the proportion of particles having a particle distribution of 3.17 μm or less in the number distribution) Was 5.1% by number.

上記で調製した青色重合粒子(1)100質量部に対して、流動向上剤としてヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(BET: 270m2/g)1.3質量部をヘンシェルミキサーで乾式混合して外添し、本実施例の青色トナー(1)とした。更に、この青色トナー(1)7質量部と樹脂コート磁性フェライトキャリア(平均粒子径: 45μm)93質量部とを混合して、磁気ブラシ現像用の2成分系青色現像剤(1)を調製した。 To 100 parts by weight of the blue polymer particles (1) prepared above, 1.3 parts by weight of hydrophobic silica fine powder (BET: 270 m 2 / g) treated with hexamethyldisilazane as a flow improver is dry-mixed with a Henschel mixer. Thus, the blue toner (1) of this example was obtained. Further, 7 parts by weight of this blue toner (1) and 93 parts by weight of a resin-coated magnetic ferrite carrier (average particle size: 45 μm) were mixed to prepare a two-component blue developer (1) for magnetic brush development. .

(実施例9〜14)
例示化合物(1)の代わりに、例示化合物(2)〜(7)を 2.0質量部使用する以外は実施例8と同様の方法で、実施例9〜14の青色トナー(2)〜(7)を得た。これらのトナーの特性を実施8と同様に測定し、その結果を表1に示した。また、これを用いて実施例8と同様にして、2成分系青色現像剤(2)〜(7)を得た。
(Examples 9 to 14)
The blue toners (2) to (7) of Examples 9 to 14 were prepared in the same manner as in Example 8, except that 2.0 parts by mass of the exemplified compounds (2) to (7) were used instead of the exemplified compound (1). Got. The characteristics of these toners were measured in the same manner as in Example 8, and the results are shown in Table 1. In addition, using this, in the same manner as in Example 8, two-component blue developers (2) to (7) were obtained.

(比較例1)
例示化合物を使用しない点以外は実施例8と同様の方法により、比較例1の青色トナー(8)を得た。このトナーの特性を実施例8と同様に測定し、その結果を表1に示した。また、これを用いて実施例8と同様にして、比較例1の2成分系青色現像剤(8)を得た。
(Comparative Example 1)
A blue toner (8) of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 8 except that the exemplified compound was not used. The characteristics of this toner were measured in the same manner as in Example 8. The results are shown in Table 1. In addition, using this, the two-component blue developer (8) of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 8.

<評価>
上記実施例8〜14で得られた2成分系青色現像剤(1)〜(7)および比較例1で得られた2成分系青色現像剤(8)について、常温常湿(25℃、60%RH)、及び高温高湿(30℃、80%RH)のそれぞれの環境下で、先に述べた帯電量の測定方法を用いて、10秒、及び 300秒攪拌後のトナーの帯電量を測定した。そして、2成分ブローオフ帯電量の測定値から少数以下第2位を四捨五入し、下記の基準で評価した。その結果を表1にまとめて示した。
<Evaluation>
Regarding the two-component blue developers (1) to (7) obtained in Examples 8 to 14 and the two-component blue developer (8) obtained in Comparative Example 1, normal temperature and normal humidity (25 ° C., 60 % RH) and high-temperature and high-humidity (30 ° C., 80% RH), the charge amount of the toner after stirring for 10 seconds and 300 seconds is measured using the charge amount measurement method described above. It was measured. And the second decimal place was rounded off from the measured value of the two-component blow-off charge amount, and the following criteria were used for evaluation. The results are summarized in Table 1.

[帯電性]
◎:非常に良好(-20μC/g 以下)
○:良好(-19.9〜-10.0μC/g)
△:実用可(-9.9〜-5.0μC/g)
×:実用不可(-4.9μC/g 以上)。
[Charging]
◎: Very good (-20μC / g or less)
○: Good (-19.9 to -10.0μC / g)
Δ: Practical use possible (-9.9 to -5.0μC / g)
X: Not practical (-4.9 μC / g or more).

(実施例15〜実施例21)
例示化合物(1)から(7)を 2.0質量部を用い、シアン着色剤の代わりにイエロー着色剤(ハンザイエローG)を使用する以外は、実施例8と同様の方法により、実施例15〜21のイエロートナー(1)から(7)をそれぞれ得た。これらのトナーの特性を実施例3と同様に測定し、その結果を表1にまとめて示した。また、これを用いて実施例8と同様にして、2成分系イエロー現像剤(1)から(7)を得た。
(Example 15 to Example 21)
Examples 15 to 21 were prepared in the same manner as in Example 8, except that 2.0 parts by mass of Exemplified Compounds (1) to (7) were used and a yellow colorant (Hansa Yellow G) was used instead of the cyan colorant. Yellow toners (1) to (7) were obtained. The characteristics of these toners were measured in the same manner as in Example 3, and the results are summarized in Table 1. Using this, in the same manner as in Example 8, two-component yellow developers (1) to (7) were obtained.

(比較例2)
例示化合物を使用しない点およびシアン着色剤の代わりにイエロー着色剤(ハンザイエローG)を使用する点以外は実施例8と同様の方法により、比較例2のイエロートナー(8)を得た。このトナーの特性を実施例8と同様に測定し、その結果を表1にまとめてに示した。また、これを用いて実施例8と同様にして、比較例2の2成分系イエロー現像剤(8)を得た。
(Comparative Example 2)
A yellow toner (8) of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 8, except that the exemplified compound was not used and a yellow colorant (Hansa Yellow G) was used instead of the cyan colorant. The toner characteristics were measured in the same manner as in Example 8. The results are summarized in Table 1. In addition, using this, the two-component yellow developer (8) of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 8.

<評価>
上記実施例15〜21で得られた2成分系イエロー現像剤(1)から(7)と、比較例2で得られた2成分系イエロー現像剤(8)について、常温常湿(25℃、60%RH)、及び高温高湿(30℃、80%RH)のそれぞれの環境下で、先に述べた帯電量の測定方法を用いて、10秒、及び 300秒攪拌後のトナーの帯電量を測定した。そして、2成分ブローオフ帯電量の測定値から少数以下第2位を四捨五入し、実施例8〜14と同様の基準で評価した。その結果を表1にまとめて示した。
<Evaluation>
With respect to the two-component yellow developers (1) to (7) obtained in Examples 15 to 21 and the two-component yellow developer (8) obtained in Comparative Example 2, normal temperature and normal humidity (25 ° C., 60% RH) and high-temperature and high-humidity (30 ° C, 80% RH) environments using the above-mentioned method for measuring the charge amount, and the charge amount of the toner after stirring for 10 seconds and 300 seconds. Was measured. Then, the second decimal place was rounded off from the measured value of the two-component blow-off charge amount, and the evaluation was made according to the same criteria as in Examples 8-14. The results are summarized in Table 1.

(実施例22〜実施例28)
例示化合物(1)〜(7)を 2.0質量部使用し、シアン着色剤の代わりにカーボンブラック(DBP吸油量 110ml/ 100g)を使用する以外は、実施例8と同様の方法により、実施例22〜28の黒色トナー(1)から(7)をそれぞれ得た。これらのトナーの特性を実施例8と同様に測定し、その結果を表1にまとめて示した。また、これを用いて実施例8と同様にして、2成分系黒色現像剤(1)から(7)を得た。
(Example 22 to Example 28)
Example 22 was carried out in the same manner as in Example 8, except that 2.0 parts by mass of Exemplified Compounds (1) to (7) were used, and carbon black (DBP oil absorption 110 ml / 100 g) was used instead of the cyan colorant. -28 black toners (1) to (7) were obtained. The characteristics of these toners were measured in the same manner as in Example 8. The results are summarized in Table 1. Using this, in the same manner as in Example 8, two-component black developers (1) to (7) were obtained.

(比較例3)
例示化合物を使用しない点およびシアン着色剤の代わりにカーボンブラック(DBP吸油量 110ml/ 100g)を使用する点以外は実施例8と同様の方法により、比較例3の黒色トナー(8)を得た。このトナーの特性を実施例8と同様に測定し、その結果を表1にまとめて示した。また、これを用いて実施例8と同様にして、比較例3の2成分系黒色現像剤(8)を得た。
(Comparative Example 3)
A black toner (8) of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 8, except that the exemplified compound was not used and carbon black (DBP oil absorption 110 ml / 100 g) was used instead of the cyan colorant. . The toner characteristics were measured in the same manner as in Example 8. The results are summarized in Table 1. In addition, using this, the two-component black developer (8) of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 8.

<評価>
上記実施例22〜28で得られた2成分系黒色現像剤(1)から(7)と、比較例3で得られた2成分系黒色現像剤(8)について、常温常湿(25℃、60%RH)、及び高温高湿(30℃、80%RH)のそれぞれの環境下で、先に述べた帯電量の測定方法を用いて、10秒、及び 300秒攪拌後のトナーの帯電量を測定した。そして、2成分ブローオフ帯電量の測定値から少数以下第2位を四捨五入し、実施例8〜14と同様の基準で評価した。その結果を表1にまとめて示した。
<Evaluation>
For the two-component black developers (1) to (7) obtained in Examples 22 to 28 and the two-component black developer (8) obtained in Comparative Example 3, normal temperature and normal humidity (25 ° C., 60% RH) and high-temperature and high-humidity (30 ° C, 80% RH) environments using the above-mentioned method for measuring the charge amount, and the charge amount of the toner after stirring for 10 seconds and 300 seconds. Was measured. Then, the second decimal place was rounded off from the measured value of the two-component blow-off charge amount, and the evaluation was made according to the same criteria as in Examples 8-14. The results are summarized in Table 1.

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(実施例29)
・スチレン-ブチルアクリレート共重合樹脂(ガラス転移温度 70℃)100質量部
・マゼンタ顔料(C.I.ピグメントレッド 114)5質量部
・例示化合物(1)2質量部
上記組成を混合し、二軸エクストルーダー(L/D=30)で溶融混練した。この混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した後に分級して、粉砕法によってマゼンタ着色粒子(1)を得た。このマゼンタ着色粒子(1)の粒度は、重量平均粒径6.8μm、微粉量は5.2個数%であった。
(Example 29)
-100 parts by weight of styrene-butyl acrylate copolymer resin (glass transition temperature 70 ° C)-5 parts by weight of magenta pigment (C.I. Pigment Red 114)-2 parts by weight of Exemplified Compound (1) The mixture was melt kneaded with an extruder (L / D = 30). The kneaded product was cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, finely pulverized with a jet mill, and classified to obtain magenta colored particles ( 1 ) by a pulverization method. The magenta colored particles ( 1 ) had a weight average particle size of 6.8 μm and a fine powder amount of 5.2% by number.

このマゼンタ着色粒子(1)100質量部に対して、流動向上剤として、ヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(BET:250m2/g)1.5質量部をヘンシェルミキサーで乾式混合して、本実施例のマゼンタトナー(1)を得た。更に、得られたマゼンタトナー(1)7質量部と樹脂コート磁性フェライトキャリア(平均粒子径:45μm)93質量部とを混合して、磁気ブラシ現像用の2成分系マゼンタ現像剤(1)を調製した。 To 100 parts by mass of the magenta colored particles ( 1 ), 1.5 parts by mass of a hydrophobic silica fine powder (BET: 250 m 2 / g) treated with hexamethyldisilazane as a flow improver was dry-mixed with a Henschel mixer. A magenta toner ( 1 ) of this example was obtained. Further, 7 parts by mass of the obtained magenta toner ( 1 ) and 93 parts by mass of a resin-coated magnetic ferrite carrier (average particle size: 45 μm) are mixed to prepare a two-component magenta developer ( 1 ) for magnetic brush development. Prepared.

(実施例30〜35)
例示化合物(1)の代わりに、例示化合物(2)〜(7)を2.0質量部使用する以外は実施例29と同様の方法で、実施例30〜35のマゼンタトナー(2)〜(7)を得た。これらのトナーの特性を実施例8と同様に測定し、その結果を表2に示した。また、これを用いて実施例29と同様にして、2成分系マゼンタ現像剤(2)〜(7)を得た。
(Examples 30 to 35)
The magenta toners ( 2 ) to ( 7 ) of Examples 30 to 35 were prepared in the same manner as in Example 29 except that 2.0 parts by mass of the exemplified compounds ( 2 ) to ( 7 ) were used instead of the exemplified compound ( 1 ). Got. The characteristics of these toners were measured in the same manner as in Example 8. The results are shown in Table 2. Using this, in the same manner as in Example 29, two-component magenta developers ( 2 ) to ( 7 ) were obtained.

(比較例4)
例示化合物を使用しない点以外は実施例29と同様の方法により、比較例4のマゼンタトナー(8)を得た。このトナーの特性を実施例8と同様に測定し、その結果を表2にまとめて示した。また、これを用いて実施例29と同様にして、比較例4の2成分系マゼンタ現像剤(8)を得た。
(Comparative Example 4)
A magenta toner ( 8 ) of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Example 29 except that the exemplified compound was not used. The characteristics of this toner were measured in the same manner as in Example 8. The results are summarized in Table 2. In addition, using this, the two-component magenta developer ( 8 ) of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Example 29.

<評価>
上記実施例29〜35で得られた2成分系マゼンタ現像剤(1)から(7)と、比較例4で得られた2成分系マゼンタ現像剤(8)について、常温常湿(25℃、60%RH)、及び高温高湿(30℃、80%RH)のそれぞれの環境下で、先に述べた帯電量の測定方法を用いて、10秒、及び 300秒攪拌後のトナーの帯電量を測定した。そして、2成分ブローオフ帯電量の測定値から少数以下第2位を四捨五入し、下記の基準で評価した。その結果を表2にまとめて示した。
<Evaluation>
For the two-component magenta developers ( 1 ) to ( 7 ) obtained in Examples 29 to 35 and the two-component magenta developer ( 8 ) obtained in Comparative Example 4, normal temperature and normal humidity (25 ° C., 60% RH) and high-temperature and high-humidity (30 ° C, 80% RH) environments using the above-mentioned method for measuring the charge amount, and the charge amount of the toner after stirring for 10 seconds and 300 seconds. Was measured. And the second decimal place was rounded off from the measured value of the two-component blow-off charge amount, and the following criteria were used for evaluation. The results are summarized in Table 2.

[帯電性]
◎:非常に良好(-20μC/g 以下)
○:良好(-19.9〜-10.0μC/g)
△:実用可(-9.9〜-5.0μC/g)
×:実用不可(-4.9μC/g 以上)。
[Charging]
◎: Very good (-20μC / g or less)
○: Good (-19.9 to -10.0μC / g)
Δ: Practical use possible (-9.9 to -5.0μC / g)
X: Not practical (-4.9 μC / g or more).

(実施例36〜42)
例示化合物(1)〜(7)を 2.0質量部使用し、マゼンタ顔料の代わりにカーボンブラック(DBP吸油量 110ml/ 100g)を使用する以外は、実施例29と同様の方法により、実施例36〜42の黒色トナー(9)〜(15)をそれぞれ得た。これらのトナーの特性を実施例6と同様に測定し、その結果を表2にまとめて示した。また、これを用いて実施例29と同様にして、2成分系黒色現像剤(9)〜(15)を得た。
(Examples 36 to 42)
Except for using 2.0 parts by mass of Exemplified Compounds (1) to (7) and using carbon black (DBP oil absorption 110 ml / 100 g) in place of the magenta pigment, Example 36 to 42 black toners (9) to (15) were obtained. The characteristics of these toners were measured in the same manner as in Example 6. The results are summarized in Table 2. In addition, using this, in the same manner as in Example 29, two-component black developers (9) to (15) were obtained.

(比較例5)
例示化合物を使用しない点およびマゼンタ顔料の代わりにカーボンブラック(DBP吸油量 110ml/ 100g)を使用する点以外は実施例29と同様の方法により、比較例5の黒色トナー(16)を得た。このトナーの特性を実施例8と同様に測定し、その結果を表2にまとめて示した。また、これを用いて実施例29と同様にして、比較例5の2成分系黒色現像剤(16)を得た。
(Comparative Example 5)
A black toner (16) of Comparative Example 5 was obtained in the same manner as in Example 29 except that the exemplified compound was not used and carbon black (DBP oil absorption: 110 ml / 100 g) was used instead of the magenta pigment. The characteristics of this toner were measured in the same manner as in Example 8. The results are summarized in Table 2. In addition, using this, the two-component black developer (16) of Comparative Example 5 was obtained in the same manner as in Example 29.

<評価>
上記実施例36〜42で得られた2成分系黒色現像剤(9)〜(15)と、比較例5で得られた2成分系黒色現像剤(16)について、常温常湿(25℃、60%RH)、及び高温高湿(30℃、80%RH)のそれぞれの環境下で、先に述べた帯電量の測定方法を用いて、10秒、及び 300秒攪拌後のトナーの帯電量を測定した。そして、2成分ブローオフ帯電量の測定値から少数以下第2位を四捨五入し、実施例29〜35と同様のの基準で評価した。その結果を表2にまとめて示した。
<Evaluation>
Regarding the two-component black developers (9) to (15) obtained in Examples 36 to 42 and the two-component black developer (16) obtained in Comparative Example 5, normal temperature and normal humidity (25 ° C., 60% RH) and high-temperature and high-humidity (30 ° C, 80% RH) environments using the above-mentioned method for measuring the charge amount, and the charge amount of the toner after stirring for 10 seconds and 300 seconds. Was measured. Then, the second decimal place was rounded off from the measured value of the two-component blow-off charge amount, and evaluation was performed according to the same criteria as in Examples 29 to 35. The results are summarized in Table 2.

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(実施例43)
・ポリエステル樹脂 100質量部
・カーボンブラック(DBP吸油量 110ml/100g)5質量部
・例示化合物(1)2質量部
ポリエステル樹脂は次のようにして合成した。ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物751部、テレフタル酸104部および無水トリメリット酸167部、ジブチルチンオキサイド2部を触媒として重縮合し、軟化点125℃のポリエステル樹脂を得た。
(Example 43)
Polyester resin 100 parts by mass Carbon black (DBP oil absorption 110 ml / 100 g) 5 parts by mass Illustrative compound (1) 2 parts by mass The polyester resin was synthesized as follows. Bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct 751 parts, terephthalic acid 104 parts, trimellitic anhydride 167 parts, and dibutyltin oxide 2 parts were subjected to polycondensation to obtain a polyester resin having a softening point of 125 ° C.

上記組成を混合し、二軸エクストルーダー(L/D=30)で溶融混練した。この混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した後に分級して、粉砕法によって黒色着色粒子(17)を得た。この黒色着色粒子(17)の粒度は、重量平均粒径 7.6μm、微粉量は 4.7個数%であった。   The above compositions were mixed and melt kneaded with a biaxial extruder (L / D = 30). The kneaded product was cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, finely pulverized with a jet mill, and classified to obtain black colored particles (17) by a pulverization method. The black colored particles (17) had a weight average particle size of 7.6 μm and a fine powder amount of 4.7% by number.

この黒色着色粒子(17)100質量部に対して、流動向上剤として、ヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(BET: 250m2/g)1.5質量部をヘンシェルミキサーで乾式混合して、本実施例の黒色トナー(17)を得た。更に、得られた黒色トナー(17)7質量部と樹脂コート磁性フェライトキャリア(平均粒子径: 44μm)93質量部とを混合して、磁気ブラシ現像用の2成分系黒色現像剤(17)を調製した。 To 100 parts by mass of the black colored particles (17), 1.5 parts by mass of a hydrophobic silica fine powder (BET: 250 m 2 / g) treated with hexamethyldisilazane as a flow improver was dry-mixed with a Henschel mixer. As a result, a black toner (17) of this example was obtained. Further, 7 parts by mass of the obtained black toner (17) and 93 parts by mass of a resin-coated magnetic ferrite carrier (average particle size: 44 μm) were mixed to prepare a two-component black developer (17) for magnetic brush development. Prepared.

(実施例44〜49)
例示化合物(1)の代わりに、例示化合物(2)〜(7)を 2.0質量部使用する以外は実施例43 と同様の方法で、実施例44〜49の黒色トナー(18)〜(23)を得た。これらのトナーの特性を実施例8と同様に測定し、その結果を表3に示した。また、これを用いて実施例43 と同様にして、2成分系黒色現像剤(18)〜(23)を得た。
(Examples 44 to 49)
The black toners (18) to (23) of Examples 44 to 49 were prepared in the same manner as in Example 43 except that 2.0 parts by mass of the exemplified compounds (2) to (7) were used instead of the exemplified compound (1). Got. The characteristics of these toners were measured in the same manner as in Example 8. The results are shown in Table 3. In addition, using this, in the same manner as in Example 43, two-component black developers (18) to (23) were obtained.

(比較例6)
例示化合物を使用しない点以外は実施例43と同様の方法により、比較例6の黒色トナー(24)を得た。このトナーの特性を実施例8と同様に測定し、その結果を表6に示した。また、これを用いて実施例43と同様にして、比較例6の2成分系黒色現像剤(24)を得た。
(Comparative Example 6)
A black toner (24) of Comparative Example 6 was obtained in the same manner as in Example 43 except that the exemplified compound was not used. The characteristics of this toner were measured in the same manner as in Example 8. The results are shown in Table 6. Further, using this, the two-component black developer (24) of Comparative Example 6 was obtained in the same manner as in Example 43.

<評価>
上記実施例43〜49で得られた2成分系黒色現像剤(17)〜(23)と、比較例6で得られた2成分系黒色現像剤(24)について、常温常湿(25℃、60%RH)、及び高温高湿(30℃、80%RH)のそれぞれの環境下で、先に述べた帯電量の測定方法を用いて、10秒、及び300秒攪拌後のトナーの帯電量を測定した。そして、2成分ブローオフ帯電量の測定値から少数以下第2位を四捨五入し、下記の基準で評価した。その結果を表3にまとめて示した。
<Evaluation>
For the two-component black developers (17) to (23) obtained in Examples 43 to 49 and the two-component black developer (24) obtained in Comparative Example 6, normal temperature and normal humidity (25 ° C., 60% RH) and high-temperature and high-humidity (30 ° C., 80% RH) in each environment, the charge amount of the toner after stirring for 10 seconds and 300 seconds using the charge amount measurement method described above. Was measured. And the second decimal place was rounded off from the measured value of the two-component blow-off charge amount, and the following criteria were used for evaluation. The results are summarized in Table 3.

[帯電性]
◎:非常に良好(-20μC/g 以下)
○:良好(-19.9〜-10.0μC/g)
△:実用可(-9.9〜-5.0μC/g)
×:実用不可(-4.9μC/g 以上)
[Charging]
◎: Very good (-20μC / g or less)
○: Good (-19.9 to -10.0μC / g)
Δ: Practical use possible (-9.9 to -5.0μC / g)
×: Not practical (-4.9μC / g or more)

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(実施例50〜実施例76および比較例7〜比較例12)
先ず、実施例50〜実施例76および比較例7〜比較例12 の画像形成方法に用いた画像形成装置について説明する。図1は、本発明の実施例及び比較例の画像形成方法を実行するための画像形成装置断面の概略的説明図である。図1に示した感光体ドラム1は、基材1b上に有機光半導体を有する感光層1aを有し、矢印方向に回転するように構成されているが、感光体ドラム1に対向し、且つ該ドラムと接触回転している帯電部材である帯電ローラー2によって、その表面が約-600Vの表面電位に帯電されている。図1に示したように、帯電ローラー2は、芯金2bの上に導電性弾性層2aが被覆されて構成されている。
(Examples 50 to 76 and Comparative Examples 7 to 12)
First, image forming apparatuses used in the image forming methods of Examples 50 to 76 and Comparative Examples 7 to 12 will be described. FIG. 1 is a schematic explanatory view of a cross section of an image forming apparatus for executing the image forming methods of the examples and comparative examples of the present invention. The photosensitive drum 1 shown in FIG. 1 has a photosensitive layer 1a having an organic optical semiconductor on a substrate 1b and is configured to rotate in the direction of the arrow, but faces the photosensitive drum 1 and The surface of the charging roller 2 which is a charging member rotating in contact with the drum is charged to a surface potential of about −600V. As shown in FIG. 1, the charging roller 2 is configured by covering a cored bar 2b with a conductive elastic layer 2a.

次に、表面が帯電された感光体ドラム1に向けて露光3されるが、その際、ポリゴンミラーにより感光体上にデジタル画像情報に応じてオン-オフさせることで、露光部電位が-100V、暗部電位が-600Vの静電荷像が形成される。続いて、この感光体ドラム1上の静電荷像は、複数の現像装置4-1、4-2、4-3、4-4を用いて反転現像されて顕在化され、感光体ドラム1上トナー像が形成される。その際、現像剤として、実施例8〜16、22、23、25、27、29〜32、35〜37、39、41〜45、48および比較例1〜6で得た2成分系現像剤をそれぞれ用い、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー又はブラックトナーでトナー画像を形成した。図2は、その際に用いた二成分現像剤用の各現像装置4の要部の拡大断面図である。 Next, exposure 3 is performed toward the photosensitive drum 1 whose surface is charged. At that time, the exposure portion potential is set to −100 V by turning on and off the photoconductor on the photoconductor according to digital image information. An electrostatic charge image having a dark part potential of −600 V is formed. Subsequently, the electrostatic charge image on the photosensitive drum 1 is developed by reversal using a plurality of developing devices 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, and is made visible on the photosensitive drum 1. A toner image is formed. At that time, the two-component developers obtained in Examples 8 to 16, 22, 23, 25, 27, 29 to 32, 35 to 37, 39, 41 to 45, 48 and Comparative Examples 1 to 6 were used as developers. Each was used to form a toner image with yellow toner, magenta toner, cyan toner or black toner. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of each developing device 4 for the two-component developer used at that time.

次に、感光体ドラム1上のトナー像は、感光体ドラム1と接触回転している中間の転写体5上に転写される。この結果、中間の転写体5上には、四色の色重ね顕色像が形成される。感光体ドラム1上に転写されずに残った転写残トナーは、クリーナー部材8によって、残トナー容器9内に回収される。   Next, the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto an intermediate transfer member 5 rotating in contact with the photosensitive drum 1. As a result, a four-color superimposed developed image is formed on the intermediate transfer member 5. The transfer residual toner remaining without being transferred onto the photosensitive drum 1 is collected in the residual toner container 9 by the cleaner member 8.

中間の転写体5は、図1に示したように、支持体としての芯金5bと、その上に積層された弾性層5aとで構成されている。本実施例においては、パイプ状の芯金5b上に、カーボンブラックを導電付与材料とし、ニトリル-ブタジエンラバー(NBR)中にこれを充分に分散させた弾性層5bがコーティングされた中間の転写体5を使用した。「JIS K-6301」に準拠して測定した弾性層5bの硬度は30度であり、体積抵抗値は、109Ω・cmであった。感光体ドラム1から中間の転写体5への転写に必要な転写電流は約5μAであるが、これは、電源より+500Vを芯金5bに付与することで得られた。 As shown in FIG. 1, the intermediate transfer member 5 is composed of a cored bar 5b as a support and an elastic layer 5a laminated thereon. In this embodiment, an intermediate transfer body in which an elastic layer 5b in which carbon black is used as a conductive material and is sufficiently dispersed in nitrile-butadiene rubber (NBR) is coated on a pipe-shaped metal core 5b. 5 was used. The hardness of the elastic layer 5b measured in accordance with “JIS K-6301” was 30 degrees, and the volume resistance value was 10 9 Ω · cm. The transfer current required for transfer from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer member 5 is about 5 μA, which was obtained by applying +500 V to the core metal 5b from the power source.

中間の転写体5上に形成された四色のトナーの色重ね顕色像は、転写ローラー7によって、紙等の被転写材に転写され、その後、加熱定着装置Hによって定着されて固定される。転写ローラー7は、その外径の直径が 10mmの芯金7b上に、カーボンを導電性付与材料として、エチレン-プロピレン-ジエン系三次元共重合体(EPDM)の発砲体中に該カーボンが充分な状態で分散したものがコーティングされた弾性層7aが形成されている。その体積固有抵抗値は、106Ω・cmであり、「JIS K-6301」に準拠して測定した硬度が 35度の値を示すのもを用いた。又、この転写ローラー7には電圧を印加して、15μAの転写電流を流した。 The four-color toner color developed image formed on the intermediate transfer member 5 is transferred onto a transfer material such as paper by a transfer roller 7, and then fixed and fixed by a heat fixing device H. . The transfer roller 7 has an enough diameter of carbon in a foam of ethylene-propylene-diene-based three-dimensional copolymer (EPDM) on a metal core 7b having an outer diameter of 10 mm and carbon as a conductivity-imparting material. Thus, an elastic layer 7a coated with a dispersion in a state is formed. The volume resistivity value is 10 6 Ω · cm, and the hardness measured in accordance with “JIS K-6301” shows a value of 35 degrees. A voltage was applied to the transfer roller 7 to flow a transfer current of 15 μA.

図1に示した装置では、加熱定着装置Hに、図1及び図2に示したようなオイル塗布機構のない熱ロール方式の定着装置を用いた。このとき、上部ローラー、下部ローラー共にフッ素系樹脂の表面層を有するものを使用した。又、ローラーの直径は60mmであった。定着の際の定着温度を160℃とし、ニップ幅を7mmに設定した。尚、クリーニングによって回収された感光体ドラム1上の転写残トナーは、リユース機構により現像器に搬送し再使用した。   In the apparatus shown in FIG. 1, a heat roll type fixing apparatus without an oil application mechanism as shown in FIGS. At this time, an upper roller and a lower roller having a fluororesin surface layer were used. The roller diameter was 60 mm. The fixing temperature during fixing was 160 ° C., and the nip width was set to 7 mm. The transfer residual toner on the photosensitive drum 1 collected by cleaning was transported to the developing device by the reuse mechanism and reused.

<評価>
以上の条件で、常温常湿(25℃、60%RH)及び、高温高湿(30℃、80%RH)環境下、8枚(A4サイズ)/分のプリントアウト速度で、実施例8〜49のトナーを使用して作製した2成分系現像剤と、比較例1〜6のトナーを使用して作製した2成分系現像剤をそれぞれ使用し、逐次補給しながら、単色での間歇モード(即ち、一枚プリントアウトする毎に10秒間現像器を休止させ、再起動時の予備動作でトナーの劣化を促進させるモード)でプリントアウト試験を行ない、得られたプリントアウト画像を下記の項目について評価した。評価結果を表4にまとめて示した。
<Evaluation>
Under the above-described conditions, Examples 8 to 8 were performed at a printout speed of 8 sheets (A4 size) / min in an environment of normal temperature and normal humidity (25 ° C., 60% RH) and high temperature and high humidity (30 ° C., 80% RH). A two-component developer produced using 49 toners and a two-component developer produced using the toners of Comparative Examples 1 to 6 were used, respectively, and a single color intermittent mode ( In other words, the developer is paused for 10 seconds each time a single printout is made, and a mode in which the preliminary operation at the time of restarting promotes the deterioration of toner) performs a printout test. evaluated. The evaluation results are summarized in Table 4.

[プリントアウト画像評価]
1.画像濃度
通常の複写機用普通紙(75g/m2)に、所定枚数のプリントアウトをして、初期の画像に対するプリント終了時における画像の画像濃度維持の程度により評価した。尚、画像濃度はマクベス反射濃度計(マクベス社製)を用い、原稿濃度が 0.00 の白地部分のプリントアウト画像に対する相対濃度を測定し、評価に用いた。
◎:優(終了時の画像濃度が 1.40以上)
○:良(終了時の画像濃度が 1.35以上 1.40未満)
△:可(終了時の画像濃度が 1.00以上 1.35未満)
×:不可(終了時の画像濃度が 1.00未満)。
[Printout image evaluation]
1. Image density A predetermined number of printouts were made on ordinary copying machine plain paper (75 g / m 2 ), and the evaluation was based on the degree of image density maintenance at the end of printing of the initial image. For the image density, a Macbeth reflection densitometer (manufactured by Macbeth) was used, and the relative density with respect to the printout image of the white background portion where the original density was 0.00 was measured and used for evaluation.
◎: Excellent (Image density at the end is 1.40 or more)
○: Good (image density at the end is 1.35 or more and less than 1.40)
△: Yes (image density at the end is 1.00 or more and less than 1.35)
×: Impossible (image density at the end is less than 1.00).

2.画像カブリ
通常の複写機用普通紙(75g/m2)に所定枚数のプリントアウトをし、プリント終了時のベタ白画像により評価した。具体的には、下記のような方法で評価した。反射式濃度計(TOKYO DENSHOKU CO.,LTD 社製 REFLECTOMETER ODEL TC-6DS)を用いて測定したプリント後の白地部反射濃度の最悪値をDs、プリント前の用紙の反射濃度平均値をDrとし、これらの値から(Ds-Dr)を求め、これをカブリ量とし、下記の基準で評価した。
◎:非常に良好(カブリ量が0%以上 1.5%未満)
○:良好(カブリ量が 1.5%以上 3.0%未満)
△:実用可(カブリ量が 3.0%以上 5.0%未満)
×:実用不可(カブリ量が 5.0%以上)。
2. Image fog A predetermined number of printouts were made on ordinary copying machine plain paper (75 g / m 2 ), and evaluation was performed using a solid white image at the end of printing. Specifically, the evaluation was performed by the following method. The worst value of the white background reflection density after printing measured using a reflection densitometer (TOKYO DENSHOKU CO., LTD, REFECTOMETER ODEL TC-6DS) is Ds, and the average reflection density value of the paper before printing is Dr. (Ds-Dr) was determined from these values, and this was taken as the amount of fogging and evaluated according to the following criteria.
A: Very good (fogging amount of 0% to less than 1.5%)
○: Good (fogging amount 1.5% or more and less than 3.0%)
△: Practical use (fogging amount is 3.0% or more and less than 5.0%)
×: Not practical (fogging amount is 5.0% or more).

3.転写性
通常の複写機用普通紙(75g/m2)に、黒ベタ画像を所定枚数プリントアウトし、プリント終了時の画像の画像抜け量を目視により観察し、下記の基準で評価した。
◎: 非常に良好(殆ど発生せず)
○: 良好(軽微)
△: 実用可
×: 実用不可。
3. Transferability A predetermined number of black solid images were printed on ordinary copying machine plain paper (75 g / m 2 ), and the amount of image omission at the end of printing was visually observed and evaluated according to the following criteria. .
A: Very good (almost no occurrence)
○: Good (slight)
Δ: Practical use ×: Impractical use

また、実施例50〜実施例76および比較例7〜比較例12 で、5000枚画像出力を行ったときの感光ドラム及び中間転写体表面の傷や残留トナーの固着の発生状況とプリントアウト画像への影響(画像形成装置とのマッチング)を目視で評価したところ、実施例50〜実施例76 の2成分系現像剤を使用した系では、感光ドラム及び中間転写体表面の傷や、残留トナーの固着が全く確認できず、画像形成装置とのマッチングが非常に良好であった。一方、比較例7〜12 の2成分系現像剤を使用した系では、いずれも感光ドラム表面にトナーの固着が認められた。更に、比較例7〜12 の2成分系現像剤を使用した系では、中間転写体表面上にトナーの固着と表面傷が確認でき、画像上にも縦スジ状の画像欠陥を生じるといった、画像形成装置とのマッチングにおいて問題を生じた。   Also, in Example 50 to Example 76 and Comparative Example 7 to Comparative Example 12, when a 5000-sheet image is output, the surface of the photosensitive drum and the intermediate transfer member is damaged and the residual toner is fixed and the printed image is displayed. When the two-component developer in Examples 50 to 76 was visually evaluated for the influence of the toner (matching with the image forming apparatus), scratches on the surface of the photosensitive drum and the intermediate transfer member, and residual toner Adherence could not be confirmed at all, and matching with the image forming apparatus was very good. On the other hand, in each of the systems using the two-component developers of Comparative Examples 7 to 12, the toner was fixed on the surface of the photosensitive drum. Further, in the system using the two-component developer of Comparative Examples 7 to 12, an image in which toner adhesion and surface flaws can be confirmed on the surface of the intermediate transfer member, and vertical streak-like image defects are also generated on the image. There was a problem in matching with the forming device.

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(実施例77〜実施例91、比較例13〜比較例15)
実施例77〜実施例91、比較例13〜比較例15の画像形成方法の実施にあたっては、現像剤として、実施例8、9、11、13、15〜23、26、27および比較例1〜3で得たトナーをそれぞれ用いた。また、画像を形成する手段としては、図3に示したように、市販のレーザービームプリンターLBP-EX(キヤノン社製)にリユース機構を取り付けて改造し、再設定した画像形成装置を用いた。即ち、図3に示した画像形成装置では、転写後に感光体ドラム 20 上に残った未転写トナーを、該感光体ドラム 20 に当接しているクリーナー 21 の弾性ブレード 22 により掻き落とした後、クリーナーローラーによってクリーナー 21 内部へと送り、更にクリーナーリユース 23 を経て、搬送スクリューを設けた供給用パイプ 24 によってホッパー 25 を介して現像器 26 に戻し、再度、回収トナーを利用するシステムを取り付けられている。
(Example 77 to Example 91, Comparative Example 13 to Comparative Example 15)
In carrying out the image forming methods of Examples 77 to 91 and Comparative Examples 13 to 15, Examples 8 , 9, 11, 13 , 15 to 23, 26, 27 and Comparative Examples 1 to 9 were used as developers. The toner obtained in 3 was used. Further, as a means for forming an image, as shown in FIG. 3, an image forming apparatus which was remodeled by attaching a reuse mechanism to a commercially available laser beam printer LBP-EX (manufactured by Canon Inc.) was used. That is, in the image forming apparatus shown in FIG. 3, the untransferred toner remaining on the photosensitive drum 20 after the transfer is scraped off by the elastic blade 22 of the cleaner 21 in contact with the photosensitive drum 20, and then the cleaner is cleaned. It is fed into the cleaner 21 by a roller, passes through the cleaner reuse 23, and is returned to the developing device 26 through the hopper 25 by a supply pipe 24 provided with a conveying screw, and a system that uses the collected toner is installed again. .

図3に示した画像形成装置では、一次帯電ローラー 27 により、感光体ドラム 20 の表面の帯電がなされる。一次帯電ローラー 27 には、ナイロン樹脂で被覆された、導電性カーボンが分散されたゴムローラー(直径 12mm、当接圧 50g/cm)を使用し、静電潜像担持体(感光体ドラム 20)上に、レーザー露光(600dpi、不図示)により、暗部電位VD=-700V、明部電位VL=-200Vの静電潜像を形成した。トナー担持体として、その表面に、カーボンブラックが分散された樹脂がコートされている表面粗度Raが 1.1 を呈する現像スリーブ 28 を用いた。   In the image forming apparatus shown in FIG. 3, the surface of the photosensitive drum 20 is charged by the primary charging roller 27. The primary charging roller 27 uses a rubber roller (diameter 12 mm, contact pressure 50 g / cm) coated with nylon resin and dispersed with conductive carbon, and an electrostatic latent image carrier (photosensitive drum 20). On the top, an electrostatic latent image having a dark portion potential VD = −700 V and a bright portion potential VL = −200 V was formed by laser exposure (600 dpi, not shown). As the toner carrier, a developing sleeve 28 having a surface roughness Ra of 1.1, the surface of which is coated with a resin in which carbon black is dispersed, was used.

図4に、実施例77〜実施例91、比較例13〜比較例15 で用いた一成分現像剤用現像装置の要部の拡大断面図を示した。静電潜像を現像する条件としては、該現像スリーブ 28 の速度を、対向する感光ドラム 20 面の移動速度に対して 1.1倍の速さになるように設定し、更に、感光ドラム 20 と現像スリーブ 28 との間隔α(S-D間)を 270μmとした。トナーの層厚規制部材としては、ウレタンゴム製ブレード 29 を当接させて用いた。又、トナー画像を定着させる加熱定着装置の設定温度は 160℃とした。なお、定着装置は、図5及び図6に示した定着装置を用いた。   FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of a main part of the developing device for one-component developer used in Example 77 to Example 91 and Comparative Example 13 to Comparative Example 15. As a condition for developing the electrostatic latent image, the speed of the developing sleeve 28 is set to be 1.1 times the moving speed of the opposing photosensitive drum 20 surface, and further, the developing speed of the photosensitive drum 20 The distance α (between SD) with the sleeve 28 was 270 μm. As the toner layer thickness regulating member, a urethane rubber blade 29 was used in contact therewith. The set temperature of the heat fixing device for fixing the toner image was 160 ° C. The fixing device shown in FIGS. 5 and 6 was used as the fixing device.

以上のようにして、常温常湿(25℃、60%RH)環境下、8枚(A4サイズ)/分のプリントアウト速度で、トナーを逐次補給しながら連続モード(即ち、現像器を休止させることなくトナーの消費を促進させるモード)で、3万枚までプリントアウトを行ない、得られたプリントアウト画像について画像濃度を測定し、その耐久について下記に示した基準で評価した。又、10,000枚目の画像を観察し、画像カブリについて下記の基準で評価した。又、同時に、耐久試験後における画像形成装置を構成している各装置の様子を観察し、各装置と上記の各トナーとのマッチングについても評価した。以上の結果を表5にまとめて示した。   As described above, in a normal temperature and normal humidity (25 ° C., 60% RH) environment, at a printout speed of 8 sheets (A4 size) / min. In this mode, the toner consumption was promoted without printing), up to 30,000 sheets were printed, the image density of the obtained printout image was measured, and the durability was evaluated according to the following criteria. The 10,000th image was observed and image fogging was evaluated according to the following criteria. At the same time, the appearance of each apparatus constituting the image forming apparatus after the durability test was observed, and the matching between each apparatus and each toner was also evaluated. The above results are summarized in Table 5.

[耐久時の画像濃度推移]
通常の複写機用普通紙(75g/m2)に、所定枚数のプリントアウトをして、初期の画像に対するプリント終了時における画像の画像濃度維持の程度により評価した。尚、画像濃度はマクベス反射濃度計(マクベス社製)を用い、原稿濃度が 0.00 の白地部分のプリントアウト画像に対する相対濃度を測定し、評価に用いた。
◎:優(終了時の画像濃度が 1.40以上)
○:良(終了時の画像濃度が 1.35以上 1.40未満)
△:可(終了時の画像濃度が 1.00以上 1.35未満)
×:不可(終了時の画像濃度が 1.00未満)。
[Image density transition during durability]
A predetermined number of printouts were made on ordinary copying machine plain paper (75 g / m 2 ), and evaluation was made based on the degree of image density maintenance at the end of printing of the initial image. For the image density, a Macbeth reflection densitometer (manufactured by Macbeth) was used, and the relative density with respect to the printout image of the white background portion where the original density was 0.00 was measured and used for evaluation.
◎: Excellent (Image density at the end is 1.40 or more)
○: Good (image density at the end is 1.35 or more and less than 1.40)
△: Yes (image density at the end is 1.00 or more and less than 1.35)
×: Impossible (image density at the end is less than 1.00).

[画像カブリ]
通常の複写機用普通紙(75g/m2)に所定枚数のプリントアウトをし、プリント終了時のベタ白画像により評価した。具体的には、下記のような方法で評価した。反射式濃度計(TOKYO DENSHOKU CO.,LTD 社製 REFLECTOMETER ODEL TC-6DS)を用いて測定したプリント後の白地部反射濃度の最悪値をDs、プリント前の用紙の反射濃度平均値をDrとし、これらの値から(Ds-Dr)を求め、これをカブリ量とし、下記の基準で評価した。
◎:非常に良好(カブリ量が0%以上 1.5%未満)
○:良好(カブリ量が 1.5%以上 3.0%未満)
△:実用可(カブリ量が 3.0%以上 5.0%未満)
×:実用不可(カブリ量が 5.0%以上)
[画像形成装置マッチング評価]
1.現像スリーブとのマッチング
プリントアウト試験終了後、現像スリーブ表面への残留トナーの固着の様子とプリントアウト画像への影響を目視で評価した。
◎: 非常に良好(未発生)
○: 良好(殆ど発生せず)
△: 実用可(固着があるが、画像への影響が少ない)
×: 実用不可(固着が多く、画像ムラを生じる)。
[Image fog]
A predetermined number of printouts were made on ordinary copying machine plain paper (75 g / m 2 ), and evaluation was performed using a solid white image at the end of printing. Specifically, the evaluation was performed by the following method. The worst value of the white background reflection density after printing measured using a reflection densitometer (TOKYO DENSHOKU CO., LTD, REFECTOMETER ODEL TC-6DS) is Ds, and the average reflection density value of the paper before printing is Dr. (Ds-Dr) was determined from these values, and this was taken as the amount of fogging and evaluated according to the following criteria.
A: Very good (fogging amount of 0% to less than 1.5%)
○: Good (fogging amount 1.5% or more and less than 3.0%)
△: Practical use (fogging amount is 3.0% or more and less than 5.0%)
×: Not practical (fogging amount is 5.0% or more)
[Image forming device matching evaluation]
1. Matching with developing sleeve After completion of the printout test, the appearance of the residual toner on the surface of the developing sleeve and the effect on the printout image were visually evaluated.
◎: Very good (not generated)
○: Good (almost no occurrence)
Δ: Practical use possible (although there is sticking, there is little effect on the image)
×: Impractical use (many sticking and image unevenness occurs).

2.感光ドラムとのマッチング
感光体ドラム表面の傷や残留トナーの固着の発生状況とプリントアウト画像への影響を目視で評価した。
◎: 非常に良好(未発生)
○: 良好(僅かに傷の発生が見られるが、画像への影響はない)
△: 実用可(固着や傷があるが、画像への影響が少ない)
×: 実用不可(固着が多く、縦スジ状の画像欠陥を生じる)。
2. Matching with the photosensitive drum The appearance of scratches on the surface of the photosensitive drum and sticking of residual toner and the effect on the printed image were visually evaluated.
◎: Very good (not generated)
○: Good (slight scratches are seen, but there is no effect on the image)
△: Practical (possibly stuck or scratched, but has little effect on the image)
×: Impractical (non-fixed, causing vertical streak-like image defects).

3.定着装置とのマッチング
定着フィルム表面の様子を観察し、表面性及び残留トナーの固着状況の結果を総合平均化して、その耐久性を評価した。
3. Matching with fixing device The surface of the fixing film was observed, and the results of surface properties and residual toner fixation were averaged, and the durability was evaluated.

(1)表面性
プリントアウト試験終了後の定着フィルム表面の傷や削れの発生の様子を目視で観察し、評価した。
◎: 非常に良好(未発生)
○: 良好(殆ど発生せず)
△: 実用可
×: 実用不可。
(1) Surface property The appearance of scratches or abrasions on the surface of the fixing film after completion of the printout test was visually observed and evaluated.
◎: Very good (not generated)
○: Good (almost no occurrence)
Δ: Practical use ×: Impractical use

(2)残留トナーの固着状況
プリントアウト試験終了後の定着フィルム表面の残留トナーの固着状況を目視で観察し、評価した。
◎: 非常に良好(未発生)
○: 良好(殆ど発生せず)
△: 実用可
×: 実用不可
(2) Residual Toner Fixing Status The residual toner fixing status on the surface of the fixing film after the printout test was visually observed and evaluated.
◎: Very good (not generated)
○: Good (almost no occurrence)
△: Practical use ×: Impractical use

Figure 0003747209
Figure 0003747209

(実施例92)
図3の画像形成装置のトナーリユース機構を取り外し、プリントアウト速度を 16枚(A4サイズ)/分とした以外は実施例77 と同様にし、実施例8の青色トナー(1)を逐次補給しながら連続モード(即ち、現像器を休止させることなく、トナーの消費を促進させるモード)でプリントアウト試験を行った。得られたプリントアウト画像評価ならびに用いた画像評価装置とのマッチングを実施例77〜実施例91、比較例13〜比較例15 と同様の項目について評価した。その結果、いずれの項目についても良好な結果が得られた。
(Example 92)
While removing the toner reuse mechanism of the image forming apparatus of FIG. 3 and changing the printout speed to 16 sheets (A4 size) / min, the same as in Example 77, while sequentially supplying blue toner (1) in Example 8 The printout test was conducted in a continuous mode (ie, a mode that promotes toner consumption without pausing the developer). The same items as in Example 77 to Example 91 and Comparative Example 13 to Comparative Example 15 were evaluated for the obtained printout image evaluation and matching with the image evaluation apparatus used. As a result, good results were obtained for all items.

(実施例93〜95)
トナーの種類を実施例8の青色トナー(1)から実施例9、11、13の青色トナー(2)、(4)、(6)に変更し、実施例92 と同様の方法で評価を行ったところ、いずれの項目についても良好な結果が得られた。
(Examples 93 to 95)
The type of toner was changed from the blue toner (1) of Example 8 to the blue toners (2), (4) and (6) of Examples 9, 11 and 13, and evaluation was performed in the same manner as in Example 92. As a result, good results were obtained for all items.

実施例50〜実施例76 および比較例7〜比較例12 に用いた画像形成装置の概略的説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of an image forming apparatus used in Examples 50 to 76 and Comparative Examples 7 to 12. 実施例50〜実施例76および比較例7〜比較例12 に用いた二成分現像剤用の現像装置の要部の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of a developing device for a two-component developer used in Example 50 to Example 76 and Comparative Example 7 to Comparative Example 12; 実施例77〜実施例91、比較例13〜比較例15 に用いたトナーのリユース機構を有する画像形成装置の概略的説明図である。FIG. 7 is a schematic explanatory diagram of an image forming apparatus having a toner reuse mechanism used in Examples 77 to 91 and Comparative Examples 13 to 15. 実施例77〜実施例91、比較例13〜比較例15 に用いた一成分現像剤用の現像装置の要部の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of a developing device for a one-component developer used in Example 77 to Example 91 and Comparative Example 13 to Comparative Example 15; 本発明の実施例に用いた定着装置の要部の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of a fixing device used in an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に用いた定着装置の非駆動時のフィルム状態を示した要部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a film state when the fixing device used in the embodiment of the present invention is not driven. トナーの帯電量を測定するブローオフ帯電量測定装置を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a blow-off charge amount measuring device for measuring the charge amount of toner.

符号の説明Explanation of symbols

1、20 :感光体(静電潜像担持体)
2、27 :帯電ローラー
3:露光
4、26 :現像装置(4-1、4-2、4-3、4-4)
5:中間の転写体
6:被転写材
7:転写ローラー
13 :感光体ドラム
11、28 :現像剤担持体
30 :ステー
31 :加熱体
31a :ヒーター基板
31b :発熱体
31c :表面保護層
31d :検温素子
32 :定着フィルム
33 :加熱ローラー
34 :コイルばね
35 :フィルム端部規制フランジ
36 :給電コネクター
37 :絶縁部材
38 :入口ガイド
39 :出口ガイド(分離ガイド)
43 :スクリーン
45 :真空計
47 :吸引口
49 :電位計
1, 20: Photoconductor (electrostatic latent image carrier)
2, 27: Charging roller 3: Exposure 4, 26: Developing device (4-1, 4-2, 4-3, 4-4)
5: Intermediate transfer member 6: Transfer material 7: Transfer roller
13: Photosensitive drum
11, 28: Developer carrier
30: Stay
31: Heating body
31a: Heater board
31b: Heating element
31c: Surface protective layer
31d: Temperature detector
32: Fixing film
33: Heating roller
34: Coil spring
35: Film edge regulating flange
36: Power connector
37: Insulating material
38: Entrance guide
39: Exit guide (separation guide)
43: Screen
45: Vacuum gauge
47: Suction port
49: Electrometer

Claims (7)

粉粒体の荷電状態を制御するための荷電制御剤であって、化学式(1)に示す3-ヒドロキシ-ω-カルボキシアルカン酸ユニットのうちの少なくとも1種類のユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートを含有してなることを特徴とする荷電制御剤。
Figure 0003747209
(nは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である;R1は、H原子、Na原子、K原子、または
Figure 0003747209
である;複数のユニットが存在する場合、nおよびR1は、ユニット毎に異なっていてもよい。)
A charge control agent for controlling the charged state of a granular material, comprising a polyhydroxyalkanoate having at least one unit among 3-hydroxy-ω-carboxyalkanoic acid units represented by chemical formula (1) A charge control agent characterized by comprising:
Figure 0003747209
(n is an integer selected from the range shown in the chemical formula; R 1 is an H atom, an Na atom, a K atom, or
Figure 0003747209
When there are multiple units, n and R 1 may be different for each unit. )
化学式(1)に示す3-ヒドロキシ-ω-カルボキシアルカン酸以外に、
化学式(6):
Figure 0003747209
に示す3-ヒドロキシ-ω-置換アルカン酸ユニット(mは化学式中に示した範囲内から選ばれた整数である;R6はフェニル構造或いはチエニル構造のいずれかの構造を有する残基を含んでいる;複数のユニットが存在する場合、mおよびR6は、ユニット毎に異なっていてもよい。)
もしくは
化学式(7):
Figure 0003747209
に示す3-ヒドロキシ-ω-シクロヘキシルアルカン酸ユニット(式中、R7はシクロヘキシル基への置換基を示し、R7はH原子、CN基、NO2基、ハロゲン原子、CH3基、C25基、C37基、CF3基、C25基またはC37基であり、kは化学式中に示した範囲から選ばれた整数であり、複数のユニットが存在する場合、ユニット毎に異なっていてもよい。)とを含んでもよいポリヒドロキシアルカノエートを含有することを特徴とする請求項1に記載の荷電制御剤。
In addition to the 3-hydroxy-ω-carboxyalkanoic acid shown in chemical formula (1),
Chemical formula (6):
Figure 0003747209
3-hydroxy-ω- substituted alkanoic acid unit (wherein m is an integer selected from the range shown in the chemical formula; R 6 contains a residue having either a phenyl structure or a thienyl structure) When there are multiple units, m and R 6 may be different for each unit.)
Or chemical formula (7):
Figure 0003747209
3-hydroxy-ω-cyclohexylalkanoic acid unit (wherein R 7 represents a substituent to the cyclohexyl group, R 7 represents an H atom, CN group, NO 2 group, halogen atom, CH 3 group, C 2) H 5 group, C 3 H 7 group, CF 3 group, C 2 F 5 group or C 3 F 7 group, k is an integer selected from the range shown in the chemical formula, and there are a plurality of units. 2. The charge control agent according to claim 1, wherein the charge control agent comprises a polyhydroxyalkanoate that may be different for each unit.
化学式(6)におけるR6 が、フェニル基、フェノキシ基、ベンゾイル基およびフェニルスルホニル基のいずれかからなる群から選ばれた少なくとも1つであり、複数のユニットが存在する場合、ユニット毎に異なっていてもよい、ポリヒドロキシアルカノエートを含有することを特徴とする請求項1または2に記載の荷電制御剤 R 6 in the chemical formula (6) is at least one selected from the group consisting of a phenyl group, a phenoxy group, a benzoyl group, and a phenylsulfonyl group , and when there are a plurality of units, they are different for each unit. The charge control agent according to claim 1, further comprising a polyhydroxyalkanoate . 静電荷像現像トナーで用いられるトナーバインダーであって、請求項1から3の何れかに記載の荷電制御剤を含有してなることを特徴とするトナーバインダー。 A toner binder for use in an electrostatic charge image developing toner, comprising the charge control agent according to any one of claims 1 to 3. 静電荷像現像トナーであって、少なくとも、バインダー樹脂と着色剤と、請求項1乃至3の何れかに記載の荷電制御剤を含有してなることを特徴とする静電荷像現像トナー。 An electrostatic charge image developing toner, comprising at least a binder resin, a colorant, and the charge control agent according to claim 1. 外部より帯電部材に電圧を印加して静電潜像担持体に帯電を行う工程と、帯電された静電潜像担持体に静電荷像を形成する工程と、該静電荷像を静電荷像現像トナーにより現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像工程と、静電潜像担持体上のトナー像を被記録材へ転写する転写工程と、被記録材上のトナー像を加熱定着する定着工程とを少なくとも有する画像形成方法であって、
請求項5に記載の静電荷像現像トナーを使用することを特徴とする画像形成方法。
A step of charging the electrostatic latent image carrier by applying a voltage to the charging member from the outside, a step of forming an electrostatic charge image on the charged electrostatic latent image carrier, and the electrostatic charge image as an electrostatic charge image A developing process for developing with a developing toner to form a toner image on the electrostatic latent image carrier, a transfer process for transferring the toner image on the electrostatic latent image carrier to a recording material, and a toner on the recording material An image forming method comprising at least a fixing step of fixing an image by heating,
An image forming method using the electrostatic image developing toner according to claim 5.
外部より帯電部材に電圧を印加して静電潜像担持体に帯電を行う手段と、帯電された静電潜像担持体に静電荷像を形成する手段と、該静電荷像を静電荷像現像トナーにより現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像手段と、静電潜像担持体上のトナー像を被記録材へ転写する転写手段と、被記録材上のトナー像を加熱定着する定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記静電荷像現像トナーは、請求項5に記載の静電荷像現像トナーであることを特徴とする画像形成装置。
Means for charging the electrostatic latent image carrier by applying a voltage to the charging member from the outside; means for forming an electrostatic image on the charged electrostatic latent image carrier; and Developing means for developing with a developing toner to form a toner image on the electrostatic latent image carrier, transfer means for transferring the toner image on the electrostatic latent image carrier to the recording material, and toner on the recording material An image forming apparatus having at least a fixing unit that heat-fixes an image,
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the electrostatic charge image developing toner is the electrostatic charge image developing toner according to claim 5.
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