JP3789397B2

JP3789397B2 - Binder resin composition for toner and toner

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Publication number: JP3789397B2
Application number: JP2002170610A
Authority: JP
Inventors: 寺内知哉; 松岡洋史
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: JP2004013125A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用のトナー用バインダー樹脂組成物およびトナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機やプリンターにおける電子写真法は、光感光体上に静電気的潜像を形成し、ついで潜像をトナーを用いて現像し、紙などの被定着シート上にトナー画像を転写した後、熱ロールで加熱圧着する方法（熱ロール定着方式）が行われている。この熱ロール定着方式においては、消費電力等の経済性の向上、複写速度の高速化等のため、より低温で定着可能な定着性の良好なトナーが要求されている。
【０００３】
一方で、熱ロール定着方式においては、熱ロール表面とトナーが溶融状態で接触するため、トナーが熱ロール表面に付着転移し、次の被着シートにこれが再転移して汚す、いわゆるオフセット現象という問題が生じる。このオフセット現象を発生させないことも、トナー性能への重要な要求の一つである。さらには、複写機、プリンターの高速化に伴い、帯電部位の高性能化の要求も高まってきている。すなわちトナーに対し、より高度な耐久性が必要とされてきており、長期耐刷安定性が必要になりつつある。
【０００４】
このような要求に対して、従来技術では、トナー用バインダー樹脂の分子量や分子量分布を改良したもの等の提案がなされている。具体的には、トナー用バインダー樹脂を低分子量化し、定着温度を低くしようとする試みがなされた。しかしながら、低分子量化することにより融点は低下するが、同時に樹脂の凝集力も低下するため、定着ロールへのオフセット現象が発生する。この問題を防ぐため、高分子量の樹脂と低分子量の樹脂を混合使用して分子量分布を広くしたものをトナー用バインダー樹脂として用いる方法や、あるいは、さらにトナー用バインダー樹脂の高分子量部分を架橋させたりすること等が行われている。
【０００５】
上記手法を用いたトナー用バインダー樹脂としては、一般に、スチレン-アクリル系樹脂（例えば、特公昭５５−６８９５号公報、特公昭６３−３２１８０号公報、米国特許第５０８４３６８号明細書等）、ポリエステル樹脂（例えば、特開昭６１−２８４７７１号公報、特開昭６２−２９１６６８号公報、特公平７−１０１３１８号公報、米国特許第４８３３０５７号明細書等）、ポリオール樹脂等（例えば、特開平１１−１８９６４７号公報等）が主として用いていられている。
【０００６】
特に、ポリオール樹脂は、その構造において、水酸基を主鎖中に多数有しているため、紙との親和性において他材料よりも秀でた特性を有している。また、その構造に由来し、高度な耐久性を有していることが知られている。
しかしながら、従来技術においては、当該ポリオール樹脂を高分子量化させる技術は見出されていなかった。したがって、現在までのところ、ポリオール樹脂は定着性能および耐久性能には優れているものの、同時にオフセット性能を充分に満足し得る材料であるとは言い難く、上記定着性能と耐久性能、および耐オフセット性能とを同時に満足させ得るポリオール樹脂は知られていないのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来のトナー用バインダー樹脂およびトナーの有する問題を解決するもので、その目的とするところは、低温定着性、耐オフセット性、さらに長期にわたって複写する場合でも、現像耐久性に優れたトナー用バインダー樹脂組成物およびトナーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の諸問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、下記のトナー用バインダー樹脂組成物ならびに当該バインダー樹脂組成物を含有するトナーを提供するものである。
（１）少なくとも、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、活性水素基を分子内に少なくとも１個有する化合物とを反応させてなるポリオール樹脂（Ａ）と、前記ポリオール樹脂（Ａ）を多価イソシアネートでウレタン伸長した、ウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ）とを含有することを特徴とするトナー用バインダー樹脂組成物。
（２）前記ウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ）のピーク分子量が１０００〜２００００、かつ軟化点が１２０〜１６０℃であり、前記ポリオール樹脂（Ａ）のピーク分子量が１０００〜２００００、かつ軟化点が８５℃〜１２０℃であることを特徴とする（１）記載のトナー用バインダー樹脂組成物。
（３）前記ウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ）が１〜４０質量％のゲルを含有することを特徴とする（１）〜（２）記載のトナー用バインダー樹脂組成物。
（４）前記ウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ）と前記ポリオール樹脂（Ａ）の混合比が９０〜１０質量部：１０〜９０質量部であることを特徴とする（１）〜（３）記載のトナー用バインダー樹脂組成物。
（５）少なくとも、（１）〜（４）記載のトナー用バインダー樹脂組成物を含有することを特徴とするトナー。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のトナー用バインダー樹脂組成物の構成要件について詳述する。
【００１０】
本発明で用いられるポリオール樹脂（Ａ）は、少なくとも、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、活性水素基を分子内に少なくとも１個有する化合物とを反応させてなるものである。
【００１１】
本発明に用いられるビスフェノール型エポキシ樹脂は、ビスフェノール類とエピクロロヒドリンから製造される、いわゆる一段法エポキシ樹脂、または一段法エポキシ樹脂とビスフェノール類との重付加反応生成物である二段法エポキシ樹脂等が挙げられる［垣内弘編著「新エポキシ樹脂」（昭晃堂）３０頁（昭和６０年）］。なお、ビスフェノール類の具体例としては、例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン〔通称、ビスフェノールＡ〕、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン〔通称、ビスフェノールＦ〕、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン〔通称、ビスフェノールＡＤ〕、１−フェニル−１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１−フェニル−１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン等が挙げられる。
本発明において、このビスフェノール型エポキシ樹脂は、１種単独でも、２種類以上、または数平均分子量（Ｍｎ）の異なる２種以上の混合物の組み合わせで用いてもよい。２種類以上または数平均分子量の異なる２種以上の混合物を用いる場合は、１種単独で用いる場合に比べて、重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）が大となり、耐オフセット性の向上に有利となる。
【００１２】
また、エポキシ樹脂と反応させてポリオール樹脂（Ａ）を製造する際に用いる、活性水素基を分子内に少なくとも１個有する化合物としては、フェノール類、アミン類、カルボン酸類等が挙げられる。
フェノール類の具体例としては、例えば、フェノール、クレゾール、イソプロピルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、キシレノール、Ｐ−クミルフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール等の１価フェノール類や、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン〔通称、ビスフェノールＡ〕、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン〔通称、ビスフェノールＦ〕、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン〔通称、ビスフェノールＡＤ〕、１−フェニル−１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１−フェニル−１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン等の多価フェノール類等が挙げられる。
【００１３】
また、アミン類の具体例としては、例えば、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジドデシルアミン、ジステアリルアミン、ジエタノールアミン、ジアリルアミン等の脂肪族２級アミン類、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ−メチルトルイジン、Ｎ−メチルニトロアニリン、ジフェニルアミン、ジトリルアミン、ベンジルジメチルアミン等の芳香環含有２級アミン類等が挙げられる。
【００１４】
また、カルボン酸類の具体例としては、例えば、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ステアリン酸、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等の脂肪族１価カルボン酸類、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の脂肪族多価カルボン酸類、安息香酸、トルイル酸、α−ナフトエ酸、β−ナフトエ酸、フェニル酢酸等の芳香環含有１価カルボン酸類、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸等、芳香環含有多価カルボン酸類、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸類等が挙げられる。
【００１５】
また、ポリオール樹脂（Ａ）を製造する際に、酸無水物やアルコールを用いることもできる。
酸無水物の具体例としては、例えば、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水琥珀酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、アルキルスチレン−無水マレイン酸共重合体、クロレンド酸無水物、ポリアゼライン酸無水物等が挙げられる。
【００１６】
アルコール類としては、例えば、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の脂肪族多価アルコール類、ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド付加体、ビスフェノールＡ・プロピレンオキサイド付加体、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の芳香環含有アルコール類や、シクロヘキサノール、ジヒドロキシメチルシクロヘキサン、１，４−ソルビタン、水添ビスフェノールＡ等の脂環族アルコール類等が挙げられる。
【００１７】
ポリオール樹脂（Ａ）は、少なくとも、前記ビスフェノール型エポキシ樹脂と、前記活性水素基を分子内に少なくとも１個有する化合物とを重付加反応させることにより、製造することができる。
エポキシ基の当量数と活性水素基の当量数との比は、系のゲル化防止のための反応制御や多量の未反応基の残存を防止する観点から、活性水素基１当量に対して、通常、エポキシ基が０．６〜１．６当量の範囲から選択される。
【００１８】
また、当該重付加反応は、通常、触媒を用いて行われる。触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物、ナトリウムメチラート、カリウムエチラート等のアルカリ金属アルコラート、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等の第３級アミン、テトラメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド等の第４級アンモニウム塩、トリフェニルホスフィン、トリエチルホスフィン等の有機リン化合物、塩化リチウム、臭化リチウム等のアルカリ金属塩、三フッ化ホウ素、塩化アルミニウム、四塩化スズ等のルイス酸などを例示することができる。
触媒の使用量は、生成物量に対して、通常、１〜１０００ｐｐｍ、好ましくは５〜５００ｐｐｍである。
【００１９】
本発明のポリオール樹脂（Ａ）を製造する際の重付加反応においては、溶媒を併用することも可能である。好適な溶媒としては、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、２−ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、１−メチル−２−ピロリジノン等の非プロトン性極性溶媒を例示することができる。これらの溶媒は１種単独でも２種以上を混合して使用することもできる。
溶媒を使用する場合、その使用量は、通常、仕込原料（ビスフェノール型エポキシ樹脂と、活性水素基を分子内に少なくとも１個有する化合物）の合計質量の１〜１００質量％、好ましくは５〜５０質量％である。
この重付加反応における反応温度は、触媒量にもよるが、通常、１２０〜１８０℃の範囲である。
【００２０】
このようにして得られる本発明のポリオール樹脂（Ａ）は、トナーの耐久性、耐オフセット性、定着性等の観点から、ゲルパ−ミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定した際のピーク分子量が、１０００〜２００００であることが好ましい。
【００２１】
ガラス転移温度（Ｔｇ）は、トナーの耐ブロッキング性や定着性の観点から、通常、４０〜７５℃である。
【００２２】
また、該ポリオール樹脂のＭｗ（重量平均分子量）／Ｍｎ（数平均分子量）は、定着性等の観点から、通常、２〜１０である。
【００２３】
また、該ポリエステル樹脂の軟化点は、耐オフセット性や定着性の観点から、８５〜１２０℃が好ましい。
【００２４】
なお、本発明のポリオール樹脂（Ａ）は、通常、５０〜２００ＫＯＨｍｇ／ｇの水酸基価を有するものが使用される。このように分子鎖に多数の水酸基価を有する構造を達成することにより、分子間の水素結合力により、樹脂の凝集力が高いものとなり、比較的分子量の小さいものでも、より現像耐久性に優れた性能を発揮することができる。なお、本発明において、水酸基価は、樹脂１ｇ中の水酸基をエステル化するのに必要な酸無水物を中和するために必要な水酸化カリウムのｍｇ数をいう。
【００２５】
以下、本発明のトナー用樹脂組成物の構成要件であるウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ）について詳述する。
上記ポリオール樹脂（Ａ）を、多価イソシアネートで鎖長伸長する場合、反応系の過度の粘度上昇防止、未反応多価イソシアネートの残存防止、トナーの定着性等の観点から、通常、ポリオール樹脂の水酸基１当量に対してイソシアネート基として1当量以下、好ましくは、０．５当量以下の条件で実施する。
【００２６】
多価イソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート類、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香環含有ジイソシアネート類などが挙げられる。また、その他３価以上の多価イソシアネート類を用いることも可能である。
【００２７】
前記ポリオール樹脂（Ａ）と前記多価イソシアネートとの反応は、通常、高粘度用の攪拌機付き槽型反応機、二軸混練機等の混練装置を使用して実施される。特に、後者の二軸混練機は好適な反応装置の一つであり、混練機内の温度は、通常、１００〜２５０℃で実施される。
【００２８】
該ウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ）の、ゲルパ−ミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定した際のピークピーク分子量は、トナーの耐久性、耐オフセット性、定着性の観点から、１０００〜２００００が好ましい。
【００２９】
ガラス転移温度（Ｔｇ）は、トナーの耐ブロッキング性や定着性の観点から、通常、４０〜７５℃である。
【００３０】
また、軟化点は、トナーの耐オフセット性や定着性の観点から、１２０℃〜１６０℃が好ましい。
【００３１】
また、該ウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ）は、トナーの耐オフセット性や定着性の観点から、通常、１〜４０質量％のゲルを含有しているのが好ましい。なお、本発明におけるゲル含有量とは、樹脂５質量部をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）９５質量部に十分に溶解させた時の、樹脂全量に対するテトラヒドロフラン不溶分のことである。
【００３２】
本発明のトナー用バインダー樹脂における、前記ウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ）と前記ポリオール樹脂（Ａ）の混合比は、トナーの耐オフセット性や定着性の観点から、通常、樹脂（ＵＡ）が９０〜１０質量％、樹脂（Ａ）が１０〜９０質量％である。
【００３３】
本発明のトナー用バインダー樹脂における、樹脂（ＵＡ）と樹脂（Ａ）の混合の方法としては、例えば、（ａ）両樹脂を有機溶剤に溶解し混合する方法、（ｂ）トナー化時に溶融混練する方法等が挙げられる。
【００３４】
本発明のトナー用バインダー樹脂組成物には、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフィンワックスを含有しても良く、その添加量は、通常、トナー用バインダー樹脂組成物中に０〜１０質量％の範囲である。
【００３５】
上記ポリオレフィンワックスに相当するものの具体的商品名としては、三井化学社製ハイワックス８００Ｐ、４００Ｐ、２００Ｐ、１００Ｐ、７２０Ｐ、４２０Ｐ、３２０Ｐ、４０５ＭＰ、３２０ＭＰ、４０５１Ｅ、２２０３Ａ、１１４０Ｈ、ＮＬ８００、ＮＰ０５５、ＮＰ１０５、ＮＰ５０５、ＮＰ８０５等を例示することができるが、これに限定されるものではない。
さらに、本発明のトナー用バインダー樹脂組成物には、セラミックワックス、ライスワックス、シュガーワックス、ウルシロウ、密鑞、カルナバワックス、キャンデリラワックス、モンタンワックス等の天然ワックスを含有しても良く、その添加量は、通常、トナー用バインダー樹脂組成物中に０〜１０質量％の範囲である。
【００３６】
また、本発明のトナー用バインダー樹脂組成物中には、上記ウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ）およびポリオール樹脂（Ａ）の他に、スチレン系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂を添加してもよい。
【００３７】
以下、本発明のトナーについて詳述する。
【００３８】
本発明のトナーは、少なくとも前記した本発明のトナー用バインダー樹脂組成物、帯電調整剤（CCA）、着色剤、表面処理剤を含むものである。
本発明のトナ−用バインダー樹脂組成物の量は、トナー中に５０〜９５質量％であることが好ましい。
【００３９】
以下、トナー用バインダー樹脂組成物以外のものについて詳述する。
【００４０】
まず、着色剤について記すと、従来知られている染料及び顔料を使用することができ、具体的には例えばカーボンブラック、マグネタイト、フタロシアニンブルー、ピーコックブルー、パーマネントレッド、レーキレッド、ローダミンレーキ、ハンザイエロー、パーマネントイエロー、ベンジジンイエロー、ニグロシン染料（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．５０４１５），アニリンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．５０４０５），カルコオイルブルー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．ａｚｏｅｃＢｌｕｅ３），クロームイエロー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１４０９０），ウルトラマリンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７７１０３），デユポンオイルレツド（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２６１０５），オリエントオイルレツド＃３３０（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．６０５０５），キノリンイエロー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４７００５），メチレンブルークロライド（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．５２０１５），フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７４１６０），マラカイトグリーンオクサレート（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４２０００），ランブブラツク（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．７７２６６），ローズベンガル（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．４５４３５），オイルブラツク，アゾオイルブラツク等を使用することができる。その添加量としては、通常、トナー用バインダー樹脂組成物１００質量部に対して３〜１５質量部である。
【００４１】
また、帯電調整剤としては、ニグロシン、４級アンモニウム塩や含金属アゾ染料をはじめとする公知の帯電調整剤を適宜選択して使用することができ、その使用量はトナー用バインダー樹脂組成物１００質量部に対して、通常、０．１〜１０質量部である。
【００４２】
次に表面処理剤については、トナーに対して該表面処理剤を添加することによって、トナーとキャリア、あるいはトナー相互の間に該表面処理剤が存在することになり、現像剤の粉体流動性が向上され、かつ、さらに現像剤の寿命をも向上させることが出来る。具体的な例示としては、コロイダルシリカ、アルミナ、酸化チタン、ポリテトラフロロエチレン、ポリビニリデンクロライド、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン超微粒子、シリコーンといった微粉末を挙げることが出来、商品名としては、ＡＥＲＯＳＩＬ１３０、２００、２００Ｖ、２００ＣＦ、２００ＦＡＤ、３００、３００ＣＦ、３８０、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７２ＣＦ、Ｒ９７４、Ｒ９７６、ＲＸ２００、Ｒ２００、Ｒ２０２、Ｒ８０５、Ｒ８１２、Ｒ８１２Ｓ、ＴＴ６００、ＭＯＸ８０、ＭＯＸ１７０、ＣＯＫ８４、酸化チタンＴ８０５、酸化チタンＰ２５（以上、日本アエロジル社、およびテグザ社製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬＬ９０、ＬＭ１３０、ＬＭ１５０、Ｍ５、ＰＴＧ、ＭＳ５５、Ｈ５、ＨＳ５、ＬＭ１５０Ｄ、Ｍ７Ｄ、ＭＳ７５Ｄ、ＴＳ７２０、ＴＳ６１０、ＴＳ５３０（以上、ＣＡＢＯＴ社製）などであり、特に該表面処理剤の表面積としては、ＢＥＴ法による窒素吸着によった比表面積が３０ｍ²／ｇ以上、特に５０〜４００ｍ²／ｇの範囲のものが良い。かかる該表面処理剤の添加量は、通常、トナー用バインダー樹脂組成物１００質量部に対して０．１〜２０質量部使用する。
【００４３】
本発明のトナーは、ポリオレフィンワックスを含んでも良く、その量はトナー用樹脂組成物１００質量部に対して０〜1０質量部である。
【００４４】
これらの材料を含む本発明のトナーの製造方法としては、本発明のトナー用バインダー樹脂組成物、着色剤、必要であればその他の添加剤を粉体混合機により充分に混合してから、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーといった混練機を用いて溶融、混練して各構成成分を充分に混合する。これを冷却後、粉砕、分級を行なって、通常、８〜２０μｍの範囲の粒子を集め、粉体混合法により表面処理剤をまぶしてトナーを得る。
【００４５】
本発明により得られるトナーは種々の現像プロセス、例えばカスケード現像法、磁気ブラシ法、パウダー・クラウド法、タツチダウン現像法、キヤリアとして粉砕法によつて製造された磁性トナーを用いる所謂マイクロトーニング法、磁性トナー同士の摩擦帯電によつて必要なトナー電荷を得るいわゆるバイポーラー・マグネチックトナー法などに用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００４６】
また，本発明により得られるトナーは、オイルレス定着法以外の種々の定着方法にも用いることができる。具体的には、オイル塗布ヒートロール法、フラッシュ法、オーブン法、圧力定着法などに用いることができる。
【００４７】
更に、本発明のトナーは，種々のクリーニング方法、例えば、いわゆるフアーブラシ法、ブレード法などに用いることができる。
【００４８】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、以降「部」は、特に断わらない限り質量部を表す。
【００４９】
なお、本発明におけるウレタン変性ポリオール樹脂およびポリオール樹脂の分子量および分子量分布の測定は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーーションクロマトグラフィー）を用いて求めたものである。測定は、市販の単分散標準ポリスチレンを標準とし、以下の条件で行った。
【００５０】
検出器； SHODEX RI-71S
溶剤；テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
カラム； KF-G + KF-807L x 3 + KF800D
流速； 1.0 ｍｌ／分
試料; 0.25 ％ＴＨＦ溶液
なお、測定の信憑性は上記の測定条件で行ったNBS706ポリスチレン試料(Mw=288,000, Mn=137,000, Mw/Mn=2.11)のMw/Mnが、2.11±0.10となることにより確認し得る。
【００５１】
本発明におけるガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査型熱量測定法（ＤＳＣ）に従い、ＤＳＣ−２０（セイコー電子工業社製）によって測定した。試料約１０ｍｇを−２０℃から１００℃まで１０℃／分で昇温し、得られたカーブのベースラインと吸熱ピークの傾線の交点よりＴｇを求める。この昇温測定の前に、一旦樹脂を２００℃程度まで昇温し、５分間保持した後、即座に常温（２５℃）まで降温する操作を行い、樹脂の熱履歴を統一することが望ましい。
【００５２】
また、本発明における軟化点とは、島津製作所製高架式フローテスターＣＦＴ-５００を用い、ダイスの細孔の系１mm、加圧２０Ｋｇ/ｃｍ²、昇温速度６℃/minの条件で、１ｃｍ³の試料を溶融流出させたときの流出開始点から流出終了点の高さの１/２に相当する温度を意味する。
【００５３】
また、以下に本発明で行ったトナーの評価方法を記載する。
▲１▼ 定着性
市販の電子写真複写機を改造した複写機にて未定着画像を作成した後、この未定着画像を市販の複写機の定着部を改造した熱ローラー定着装置を用いて定着させた。熱ロールの定着速度は２００ mm/secとし、熱ローラーの温度を５℃ずつ変化させてトナーの定着を行った。得られた定着画像を砂消しゴム（トンボ鉛筆社製）により、０．５ Kgの荷重をかけ、１０回摩擦させ、この摩擦試験前後の画像濃度をマクベス式反射濃度計により測定した。各温度での画像濃度の変化率が７０%以上となった最低の定着温度をもって最低定着温度とした。なお、ここに用いた熱ローラ定着装置はシリコーンオイル供給機構を有しないものである。また、環境条件は、常温常圧（温度２２℃，相対湿度５５％）とした。
【００５４】
○ ；最低定着温度 ≦ １６０℃
△ ；１８０℃ ≧ 最低定着温度＞１６０℃
× ；最低定着温度＞１８０℃
▲２▼ 耐オフセット性
耐オフセット性の評価は、上記最低定着温度の測定に準ずるが、上記複写機にて未定着画像を作成した後、トナー像を転写して上述の熱ローラー定着装置により定着処理を行い、次いで白紙の転写紙を同様の条件下で当該熱ローラ定着装置に送って転写紙上にトナー汚れが生ずるか否かを目視観察する操作を、前記熱ローラー定着装置の熱ローラーの設定温度を順次上昇させた状態で繰り返し、トナーによる汚れの生じた最低の設定温度をもってオフセット発生温度とした。また、環境条件は、常温常圧（温度２２℃，相対湿度５５％）とした。
【００５５】
○ ；オフセット発生温度 ≧ ２４０℃
△ ；２４０℃ ＞オフセット発生温度 ≧ ２２０℃
× ；２２０℃ ＞オフセット発生温度
▲３▼ 現像耐久性
市販の複写機(東芝製、プレシオ５５６０)により連続して１０万枚にわたる実写テストを行った後、画像濃度、画質が劣化し始める枚数により評価した。
【００５６】
○ ：７万枚以上でも劣化しない
△ ：５〜７万枚で劣化
× ：５万枚以上で劣化
ポリオール樹脂（Ａ）の製造
ポリオール樹脂製造例１
四つ口フラスコに還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を取り付け、ビスフェノールＡ２４．０部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三井化学株式会社製、エポミックＲ１４０Ｐ）５６．３部、ステアリン酸５．３部、安息香酸５．３部、リチウムクロライド５０％水溶液０．０５部を仕込み、１７０℃で重付加反応を行った。２時間の反応の後、系内を徐々に減圧にしてゆき、キシレンおよび水を留去した。そのまま５時間、減圧を保持したまま攪拌した後、系内を常圧に戻し、内容物をフラスコから抜き出しポリオール樹脂（Ａ−１）を得た。この樹脂の物性を表１に示す。
【００５７】
ポリオール樹脂製造例２
四つ口フラスコに還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を取り付け、ポリオキシプロピレン−（１，１）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（三井化学社製、ＫＢ−２８０）７.4部、無水フタル酸５．６部、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）０．０３部、およびキシレン２．６部を仕込み、１３０℃にて４時間反応させた。その後、ビスフェノールＡ２０．０部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三井化学株式会社製、エポミックＲ１４０Ｐ）４９．０部、ステアリン酸１．８部、安息香酸６．０部、リチウムクロライド５０％水溶液０．０５部を仕込み、１７０℃で重付加反応を行った。２時間の反応の後、系内を徐々に減圧にしてゆき、キシレンおよび水を留去した。そのまま５時間、減圧を保持したまま攪拌した後、系内を常圧に戻し、内容物をフラスコから抜き出しポリオール樹脂（Ａ−２）を得た。この樹脂の物性を表１に示す。
【００５８】
ポリオール樹脂製造例３
仕込み組成を変更し、ポリオール樹脂製造例1と同様の操作でポリオール樹脂(Ａ−３)を得た。この樹脂の物性を表１に示す。
【００５９】
【表１】

【００６０】
ウレタン変性ポリオール樹脂製造例１
ポリオール樹脂製造例１の操作により得られたポリオール樹脂（Ａ−１）１００部とトリレンジイソシアネート２．６部とをニ軸混練機中で、１８０℃で混練し、ウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ−１）を得た。この樹脂の物性を表２に示す。
ウレタン変性ポリオール樹脂製造例２
トリレンジイソシアネートの添加量を３．２部とした以外は、ウレタン変性ポリオール樹脂製造例1と同様の操作でウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ−２）を得た。この樹脂の物性を表２に示す。
ウレタン変性ポリオール樹脂製造例３
ポリオール樹脂製造例２の操作により得られたポリオール樹脂（Ａ−２）１００部とトリレンジイソシアネート２．７部とをニ軸混練機中で、１８０℃で混練し、ウレタン変性ポリオール樹脂（ＵＡ−３）を得た。この樹脂の物性を表２に示す。
ウレタン変性ポリオール樹脂製造例 4
トリレンジイソシアネートの添加量を３．２部とした以外は、ウレタン変性ポリオール樹脂製造例3と同様の操作でウレタン変性ポリオール樹脂（ＵA−４）を得た。これらの樹脂の物性を表２に示す。
【００６１】
【表２】

【００６２】
実施例１
上記樹脂製造例により示した手順により得られた、ウレタン変性ポリオール樹脂（UＡ−１）４０部とポリオール樹脂（A−1）６０部に、カーボンブラック（ＭＡ１００；三菱化学製）８．０部、帯電調整剤（BONTRON E-84；オリエント化学工業社製）２．０部、ポリプロピレンワックス（ハイワックスＮＰ１０５；三井化学製）３．０部をヘンシェルミキサ−で予備混合した後、２軸混練機を用い、１2０℃に設定して混練した後、冷却、粗粉砕、微粉砕し、さらに分級器で分級し６．０〜１８．０μｍのトナーを得た。次いで、上記トナ−１００質量部に対して、疎水性シリカ（Ｒ−９７２、アエロジル社製）を０．５重量部となる割合で外部から添加して、これをヘンシェルミキサーにより混合してトナ−を得た。得られたトナーの評価結果を表３に示した。
実施例２〜６および比較例１〜５
ウレタン変性ポリポリオール樹脂UAとポリオール樹脂Aの種類および配合比を変えた以外は、実施例1と同様の方法でトナーを得た。得られたトナーの評価結果を表３に示した。
【００６３】
【表３】

【００６４】
【発明の効果】
本発明のトナー用バインダー樹脂組成物およびトナーは、上述のように構成されており、定着性、耐オフセット性、現像耐久性に優れている。
したがって、本発明のトナー用バインダー樹脂組成物およびトナーによれば、複写機の高速化、低温定着化など、近年高まっている要求に充分に対応することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a binder resin composition for toner and toner for electrophotography.
[0002]
[Prior art]
In general, electrophotography in a copying machine or printer forms an electrostatic latent image on a photoconductor, then develops the latent image with toner, and transfers the toner image onto a fixing sheet such as paper. A method (thermal roll fixing method) of heat-pressing with a hot roll is performed. In this heat roll fixing system, there is a demand for a toner having good fixability that can be fixed at a lower temperature in order to improve economics such as power consumption and increase the copying speed.
[0003]
On the other hand, in the heat roll fixing method, since the surface of the heat roll and the toner are in contact with each other in a molten state, the toner adheres to and transfers to the surface of the heat roll, and this is referred to as an offset phenomenon in which the next adherend sheet is retransferred and soiled. Problems arise. Not generating this offset phenomenon is also an important requirement for toner performance. Furthermore, with the speeding up of copying machines and printers, there is an increasing demand for higher performance of charged parts. That is, higher durability has been required for toner, and long-term printing stability is becoming necessary.
[0004]
In response to such demands, in the prior art, proposals have been made for improved molecular weight and molecular weight distribution of toner binder resins. Specifically, attempts have been made to lower the fixing temperature by lowering the molecular weight of the toner binder resin. However, the melting point is lowered by lowering the molecular weight, but at the same time, the cohesive force of the resin is also lowered, so that an offset phenomenon to the fixing roll occurs. In order to prevent this problem, a method in which a high molecular weight resin and a low molecular weight resin are mixed to broaden the molecular weight distribution is used as a toner binder resin, or the high molecular weight portion of the toner binder resin is further crosslinked. And so on.
[0005]
As the binder resin for toner using the above method, generally, styrene-acrylic resin (for example, Japanese Patent Publication No. 55-6895, Japanese Patent Publication No. 63-32180, US Pat. No. 5,084,368, etc.), polyester resin, etc. (For example, JP-A-61-284771, JP-A-62-291668, JP-B-7-101318, U.S. Pat. No. 4,833,057), polyol resin and the like (for example, JP-A-11-189647) No. gazette etc.) is mainly used.
[0006]
In particular, the polyol resin has a number of hydroxyl groups in the main chain in its structure, and therefore has a property superior to other materials in affinity with paper. Moreover, it is known that it originates from the structure and has high durability.
However, no technique for increasing the molecular weight of the polyol resin has been found in the prior art. Therefore, to date, polyol resin is excellent in fixing performance and durability performance, but at the same time, it is difficult to say that it is a material that can sufficiently satisfy offset performance. The present situation is that there is no known polyol resin that can satisfy these requirements simultaneously.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the problems of such conventional toner binder resins and toners. The object of the present invention is low temperature fixability, offset resistance, and development durability even when copying over a long period of time. It is an object of the present invention to provide a binder resin composition for toner and a toner excellent in the above.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention provides the following binder resin composition for toner and a toner containing the binder resin composition.
(1) At least a polyol resin (A) obtained by reacting a bisphenol-type epoxy resin with a compound having at least one active hydrogen group in the molecule, and the polyol resin (A) was urethane-extended with a polyvalent isocyanate. And a urethane-modified polyol resin (UA).
(2) The urethane-modified polyol resin (UA) has a peak molecular weight of 1000 to 20000 and a softening point of 120 to 160 ° C, the polyol resin (A) has a peak molecular weight of 1000 to 20000 and a softening point of 85 ° C. The binder resin composition for toner according to (1), which has a temperature of ˜120 ° C.
(3) The binder resin composition for toner according to (1) to (2), wherein the urethane-modified polyol resin (UA) contains 1 to 40% by mass of a gel.
(4) The toner according to (1) to (3), wherein a mixing ratio of the urethane-modified polyol resin (UA) and the polyol resin (A) is 90 to 10 parts by mass: 10 to 90 parts by mass. Binder resin composition.
(5) A toner comprising at least the binder resin composition for toner according to (1) to (4).
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The constituent requirements of the binder resin composition for toner of the present invention are described in detail below.
[0010]
The polyol resin (A) used in the present invention is obtained by reacting at least a bisphenol type epoxy resin and a compound having at least one active hydrogen group in the molecule.
[0011]
The bisphenol type epoxy resin used in the present invention is a so-called one-stage epoxy resin produced from bisphenols and epichlorohydrin, or a two-stage epoxy resin that is a polyaddition reaction product of a one-stage epoxy resin and bisphenols. Resins and the like are mentioned [Hiraki Kakiuchi, “New Epoxy Resin” (Shokudo), p. 30 (Showa 60)]. Specific examples of bisphenols include, for example, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [common name, bisphenol A], bis (4-hydroxyphenyl) methane [common name, bisphenol F], 1,1- Bis (4-hydroxyphenyl) ethane [commonly known as bisphenol AD], 1-phenyl-1,1-bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1-phenyl-1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, etc. Can be mentioned.
In the present invention, the bisphenol type epoxy resin may be used alone or in combination of two or more kinds or a mixture of two or more kinds having different number average molecular weights (Mn). When two or more types or a mixture of two or more types having different number average molecular weights are used, the weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) is larger than that of a single type, and offset resistance is improved. It is advantageous for improvement.
[0012]
Moreover, phenols, amines, carboxylic acids, etc. are mentioned as a compound which has at least one active hydrogen group in a molecule | numerator used when making it react with an epoxy resin and manufacturing a polyol resin (A).
Specific examples of phenols include monohydric phenols such as phenol, cresol, isopropylphenol, octylphenol, nonylphenol, dodecylphenol, xylenol, P-cumylphenol, α-naphthol, β-naphthol, and 2,2 -Bis (4-hydroxyphenyl) propane [common name, bisphenol A], bis (4-hydroxyphenyl) methane [common name, bisphenol F], 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane [common name, bisphenol AD], Examples thereof include polyhydric phenols such as 1-phenyl-1,1-bis (4-hydroxyphenyl) methane and 1-phenyl-1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane.
[0013]
Specific examples of amines include aliphatic secondary amines such as diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, didodecylamine, distearylamine, diethanolamine, diallylamine, N-methylaniline, N -Aromatic ring-containing secondary amines such as methyltoluidine, N-methylnitroaniline, diphenylamine, ditolylamine, benzyldimethylamine and the like.
[0014]
Specific examples of carboxylic acids include, for example, aliphatic monovalent carboxylic acids such as propionic acid, butyric acid, caproic acid, caprylic acid, pelargonic acid, stearic acid, octanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, myristic acid, and palmitic acid. Aliphatic polycarboxylic acids such as acids, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, azelaic acid, benzoic acid, toluic acid, α-naphthoic acid, β-naphthoic acid, phenylacetic acid, etc. Aromatic ring-containing monovalent carboxylic acids, terephthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, etc., aromatic ring-containing polyvalent carboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, etc. Can be mentioned.
[0015]
Moreover, when manufacturing polyol resin (A), an acid anhydride and alcohol can also be used.
Specific examples of the acid anhydride include, for example, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, ethylene glycol bistrimellitate, glycerol trislimitate, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride Acid, Endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, Methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, Methylbutenyltetrahydrophthalic anhydride, Dodecenyl succinic anhydride, Hexahydrophthalic anhydride, Methylhexahydrophthalic anhydride, Succinic anhydride, Methylcyclohexenedicarboxylic acid An anhydride, an alkyl styrene-maleic anhydride copolymer, a chlorendic anhydride, a poly azelaic anhydride, etc. are mentioned.
[0016]
Examples of alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tetramethylene glycol, pentamethylene glycol, neopentyl glycol, pentaerythritol, dipentaerythritol, 1,2,4-butanetriol. , Aliphatic polyhydric alcohols such as trimethylolethane and trimethylolpropane, bisphenol A / ethylene oxide adducts, bisphenol A / propylene oxide adducts, and aromatic ring-containing alcohols such as 1,3,5-trihydroxymethylbenzene And alicyclic alcohols such as cyclohexanol, dihydroxymethylcyclohexane, 1,4-sorbitan, hydrogenated bisphenol A, and the like.
[0017]
The polyol resin (A) can be produced by polyaddition reaction of at least the bisphenol type epoxy resin and a compound having at least one active hydrogen group in the molecule.
The ratio of the number of equivalents of epoxy groups to the number of equivalents of active hydrogen groups is based on the reaction control for preventing gelation of the system and from preventing a large amount of unreacted groups from remaining, with respect to 1 equivalent of active hydrogen groups, Usually, the epoxy group is selected from the range of 0.6 to 1.6 equivalents.
[0018]
The polyaddition reaction is usually performed using a catalyst. Examples of the catalyst include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, alkali metal alcoholates such as sodium methylate and potassium ethylate, N, N-dimethylbenzylamine, triethylamine and pyridine. Tertiary amines, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium chloride and benzyltriethylammonium chloride, organophosphorus compounds such as triphenylphosphine and triethylphosphine, alkali metal salts such as lithium chloride and lithium bromide, trifluoride Examples thereof include Lewis acids such as boron, aluminum chloride and tin tetrachloride.
The usage-amount of a catalyst is 1-1000 ppm normally with respect to the amount of products, Preferably it is 5-500 ppm.
[0019]
In the polyaddition reaction for producing the polyol resin (A) of the present invention, a solvent can be used in combination. Suitable solvents include aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene, ketones such as 2-butanone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, ethers such as ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and anisole, N , N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, 1-methyl-2-pyrrolidinone and the like aprotic polar solvents. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
When the solvent is used, the amount used is usually 1 to 100% by mass, preferably 5 to 50%, based on the total mass of the raw materials (bisphenol type epoxy resin and compound having at least one active hydrogen group in the molecule). % By mass.
The reaction temperature in this polyaddition reaction is usually in the range of 120 to 180 ° C., although it depends on the amount of catalyst.
[0020]
The polyol resin (A) of the present invention thus obtained has a peak molecular weight as measured by gel permeation chromatography (GPC) from the viewpoint of toner durability, offset resistance, fixability and the like. It is preferable that it is 1000-20000.
[0021]
The glass transition temperature (Tg) is usually 40 to 75 ° C. from the viewpoint of blocking resistance and fixability of the toner.
[0022]
Further, Mw (weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight) of the polyol resin is usually 2 to 10 from the viewpoint of fixability and the like.
[0023]
The softening point of the polyester resin is preferably 85 to 120 ° C. from the viewpoint of offset resistance and fixability.
[0024]
In addition, what has the hydroxyl value of 50-200 KOH mg / g is normally used for the polyol resin (A) of this invention. By achieving a structure having a large number of hydroxyl values in the molecular chain in this way, the cohesive strength of the resin becomes high due to the hydrogen bonding force between the molecules, and even with a relatively small molecular weight, the development durability is more excellent. Performance can be demonstrated. In the present invention, the hydroxyl value means the number of mg of potassium hydroxide necessary for neutralizing the acid anhydride necessary for esterifying the hydroxyl group in 1 g of the resin.
[0025]
Hereinafter, the urethane-modified polyol resin (UA), which is a constituent requirement of the resin composition for toner of the present invention, will be described in detail.
When the polyol resin (A) is chain-extended with a polyvalent isocyanate, the polyol resin is usually used from the viewpoints of preventing excessive increase in viscosity of the reaction system, preventing remaining unreacted polyvalent isocyanate, fixing properties of the toner, and the like. It implements on the conditions of 1 equivalent or less as an isocyanate group with respect to 1 equivalent of hydroxyl groups, Preferably, it is 0.5 equivalent or less.
[0026]
Examples of the polyvalent isocyanate include aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate and norbornene diisocyanate, and aromatic rings such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate and xylylene diisocyanate. And diisocyanates. Other trivalent or higher polyvalent isocyanates can also be used.
[0027]
The reaction between the polyol resin (A) and the polyvalent isocyanate is usually carried out using a kneading apparatus such as a tank reactor with a stirrer for high viscosity or a biaxial kneader. In particular, the latter twin-screw kneader is one of suitable reactors, and the temperature in the kneader is usually 100 to 250 ° C.
[0028]
The peak peak molecular weight of the urethane-modified polyol resin (UA) as measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1000 to 20000 from the viewpoints of toner durability, offset resistance, and fixability.
[0029]
The glass transition temperature (Tg) is usually 40 to 75 ° C. from the viewpoint of blocking resistance and fixability of the toner.
[0030]
The softening point is preferably 120 ° C. to 160 ° C. from the viewpoint of toner offset resistance and fixability.
[0031]
Further, the urethane-modified polyol resin (UA) usually preferably contains 1 to 40% by mass of gel from the viewpoint of offset resistance and fixability of the toner. In addition, the gel content in the present invention is a tetrahydrofuran insoluble content relative to the total amount of the resin when 5 parts by mass of the resin is sufficiently dissolved in 95 parts by mass of tetrahydrofuran (THF).
[0032]
In the binder resin for toner of the present invention, the mixing ratio of the urethane-modified polyol resin (UA) and the polyol resin (A) is usually 90 to from the viewpoint of offset resistance and fixability of the toner. 10 mass% and resin (A) are 10-90 mass%.
[0033]
Examples of the method of mixing the resin (UA) and the resin (A) in the binder resin for toner of the present invention include, for example, (a) a method in which both resins are dissolved and mixed in an organic solvent, and (b) melt kneading at the time of toner formation. And the like.
[0034]
The binder resin composition for toner of the present invention may contain polyolefin wax such as polyethylene wax and polypropylene wax, and the addition amount is usually in the range of 0 to 10% by mass in the binder resin composition for toner. It is.
[0035]
Specific product names of those corresponding to the polyolefin wax include Mitsui Chemicals high wax 800P, 400P, 200P, 100P, 720P, 420P, 320P, 405MP, 320MP, 4051E, 2203A, 1140H, NL800, NP055, NP105, NP505, NP805, etc. can be illustrated, but it is not limited to this.
Further, the binder resin composition for toner of the present invention may contain natural waxes such as ceramic wax, rice wax, sugar wax, urushi wax, bean paste, carnauba wax, candelilla wax, montan wax and the like. The amount is usually in the range of 0 to 10% by mass in the binder resin composition for toner.
[0036]
In the binder resin composition for toner of the present invention, in addition to the urethane-modified polyol resin (UA) and the polyol resin (A), a styrene copolymer resin, a polyester resin, a polyurethane resin, a polyamide resin, a silicone A resin such as a resin may be added.
[0037]
Hereinafter, the toner of the present invention will be described in detail.
[0038]
The toner of the present invention contains at least the binder resin composition for toner of the present invention, a charge adjusting agent (CCA), a colorant, and a surface treatment agent.
The amount of the binder resin composition for toner of the present invention is preferably 50 to 95% by mass in the toner.
[0039]
Hereinafter, those other than the binder resin composition for toner will be described in detail.
[0040]
First, regarding the colorant, conventionally known dyes and pigments can be used. Specifically, for example, carbon black, magnetite, phthalocyanine blue, peacock blue, permanent red, lake red, rhodamine lake, Hansa yellow. , Permanent yellow, benzidine yellow, nigrosine dye (C.I.No. 50415), aniline blue (C.I.No. 50405), calco oil blue (C.I.No. azoec Blue 3), chrome yellow (C No. 14090), Ultramarine Blue (C.I. No. 77103), Deyupon Oil Red (C.I.No. 26105), Orient Oil Red # 330 (C.I.No. 60505) , Quinoline yellow (C.I.No. 7005), methylene blue chloride (C.I. No. 52015), phthalocyanine blue (C.I.No. 74160), malachite green oxalate (C.I.No. 42000), lamb black (C.I.No. 77266), Rose Bengal (C.I. No. 45435), oil black, azo oil black, and the like can be used. The addition amount is usually 3 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin composition for toner.
[0041]
As the charge adjusting agent, known charge adjusting agents such as nigrosine, quaternary ammonium salts and metal-containing azo dyes can be appropriately selected and used, and the amount used thereof is the binder resin composition 100 for toner. It is 0.1-10 mass parts normally with respect to a mass part.
[0042]
Next, with respect to the surface treatment agent, by adding the surface treatment agent to the toner, the surface treatment agent exists between the toner and the carrier or between the toners, and the powder flowability of the developer. And the life of the developer can be further improved. Specific examples include fine powders such as colloidal silica, alumina, titanium oxide, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene chloride, polymethyl methacrylate, polystyrene ultrafine particles, and silicone. 200, 200V, 200CF, 200FAD, 300, 300CF, 380, R972, R972V, R972CF, R974, R976, RX200, R200, R202, R805, R812, R812S, TT600, MOX80, MOX170, COK84, titanium oxide T805, titanium oxide P25 (above, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. and Teguza), CAB-O-SIL L90, LM130, LM150, M5, PTG, MS55, H5, HS5, LM15 D, M7D, MS75D, TS720, TS610, TS530 ( manufactured by CABOT Co.) and the like, in particular as the surface area of the surface treatment agent, the specific surface area by nitrogen adsorption by the BET method 30 m ² / g or more, particularly The thing of the range of 50-400 m < ² > / g is good. The addition amount of the surface treatment agent is usually 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin composition for toner.
[0043]
The toner of the present invention may contain a polyolefin wax, and the amount thereof is 0 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition for toner.
[0044]
As a method for producing the toner of the present invention containing these materials, the binder resin composition for the toner of the present invention, a colorant, and if necessary, other additives are sufficiently mixed by a powder mixer and then heated. Each constituent component is sufficiently mixed by melting and kneading using a kneader such as a roll, a kneader, or an extruder. After cooling this, pulverization and classification are performed, and particles in the range of 8 to 20 μm are usually collected, and a surface treatment agent is applied by a powder mixing method to obtain a toner.
[0045]
The toner obtained by the present invention can be produced by various development processes such as a cascade development method, a magnetic brush method, a powder cloud method, a touch-down development method, a so-called microtoning method using a magnetic toner produced by grinding as a carrier, The present invention can be used for a so-called bipolar magnetic toner method for obtaining a necessary toner charge by frictional charging between toners, but is not limited thereto.
[0046]
Further, the toner obtained by the present invention can be used in various fixing methods other than the oilless fixing method. Specifically, it can be used for an oil application heat roll method, a flash method, an oven method, a pressure fixing method, and the like.
[0047]
Furthermore, the toner of the present invention can be used in various cleaning methods such as the so-called fur brush method and blade method.
[0048]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these Examples. Hereinafter, “parts” represents parts by mass unless otherwise specified.
[0049]
In addition, the measurement of the molecular weight and molecular weight distribution of the urethane-modified polyol resin and polyol resin in the present invention is obtained using GPC (gel permeation chromatography). The measurement was performed under the following conditions using a commercially available monodisperse standard polystyrene as a standard.
[0050]
Detector; SHODEX RI-71S
Solvent; Tetrahydrofuran (THF)
Column; KF-G + KF-807L x 3 + KF800D
Flow rate: 1.0 ml / min sample; 0.25% THF solution Note that the reliability of the measurement is the Mw / Mn of the NBS706 polystyrene sample (Mw = 288,000, Mn = 137,000, Mw / Mn = 2.11) performed under the above measurement conditions, It can be confirmed by 2.11 ± 0.10.
[0051]
The glass transition temperature (Tg) in the present invention was measured by DSC-20 (manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.) according to differential scanning calorimetry (DSC). About 10 mg of the sample is heated from −20 ° C. to 100 ° C. at 10 ° C./min, and Tg is determined from the intersection of the obtained curve base line and the endothermic peak inclination. Prior to this temperature rise measurement, it is desirable that the temperature of the resin is once raised to about 200 ° C., held for 5 minutes, and then immediately cooled to room temperature (25 ° C.) to unify the thermal history of the resin.
[0052]
The softening point in the present invention is 1 cm under the conditions of an elevated flow tester CFT-500 manufactured by Shimadzu Corporation, a die pore system of 1 mm, a pressure of 20 kg / cm ² , and a heating rate of 6 ° C./min. ^It means a temperature corresponding to 1/2 of the height from the outflow start point to the outflow end point when the sample of ³ is melted out.
[0053]
The toner evaluation method performed in the present invention is described below.
(1) Fixability After creating a non-fixed image with a copying machine obtained by modifying a commercially available electrophotographic copying machine, this unfixed image is fixed using a heat roller fixing device with a fixing unit of a commercially available copying machine modified. It was. The fixing speed of the heat roll was 200 mm / sec, and the temperature of the heat roller was changed by 5 ° C. to fix the toner. The obtained fixed image was rubbed 10 times with a sand eraser (manufactured by Dragonfly Pencil Co., Ltd.) and the image density before and after this friction test was measured with a Macbeth reflection densitometer. The lowest fixing temperature at which the change rate of the image density at each temperature was 70% or more was determined as the minimum fixing temperature. The heat roller fixing device used here does not have a silicone oil supply mechanism. The environmental conditions were normal temperature and normal pressure (temperature 22 ° C., relative humidity 55%).
[0054]
○: Minimum fixing temperature ≦ 160 ° C
Δ: 180 ° C ≥ minimum fixing temperature> 160 ° C
×: Minimum fixing temperature> 180 ° C
(2) Offset resistance The evaluation of offset resistance is based on the measurement of the minimum fixing temperature. After an unfixed image is created by the copying machine, the toner image is transferred and fixed by the above-mentioned hot roller fixing device. The setting of the heat roller of the heat roller fixing device is an operation of performing the processing, and then visually observing whether or not toner contamination occurs on the transfer paper by sending the white transfer paper to the heat roller fixing device under the same conditions. The temperature was repeated with the temperature gradually increased, and the lowest set temperature at which the toner was smeared was determined as the offset generation temperature. The environmental conditions were normal temperature and normal pressure (temperature 22 ° C., relative humidity 55%).
[0055]
○: Offset generation temperature ≧ 240 ° C
△; 240 ° C> Offset generation temperature ≧ 220 ° C
×: 220 ° C.> Offset generation temperature (3) Development durability Depending on the number of sheets on which the image density and image quality start to deteriorate after performing a continuous shooting test for 100,000 sheets continuously with a commercially available copying machine (Toshiba, Plesio 5560). evaluated.
[0056]
○: No deterioration even with 70,000 sheets or more △: Degradation with 50-70,000 sheets
Production of polyol resin (A)
Polyol resin production example 1
A four-necked flask was equipped with a reflux condenser, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a stirrer, 24.0 parts of bisphenol A, 56.3 parts of bisphenol A type epoxy resin (Mitsui Chemicals, Epomic R140P), stearic acid 5.3 parts, 5.3 parts of benzoic acid, and 0.05 parts of a 50% lithium chloride aqueous solution were charged, and a polyaddition reaction was performed at 170 ° C. After the reaction for 2 hours, the system was gradually evacuated to distill off xylene and water. After stirring for 5 hours while maintaining the reduced pressure, the system was returned to normal pressure, and the contents were extracted from the flask to obtain a polyol resin (A-1). Table 1 shows the physical properties of this resin.
[0057]
Polyol resin production example 2
A four-necked flask was equipped with a reflux condenser, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a stirrer, and polyoxypropylene- (1,1) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (Mitsui Chemicals, (KB-280) 7.4 parts, phthalic anhydride 5.6 parts, benzyldimethylamine (BDMA) 0.03 part, and xylene 2.6 parts were charged and reacted at 130 ° C. for 4 hours. Thereafter, 20.0 parts of bisphenol A, 49.0 parts of bisphenol A type epoxy resin (Mitsui Chemicals, Epomic R140P), 1.8 parts of stearic acid, 6.0 parts of benzoic acid, 0.05% aqueous solution of lithium chloride 0.05 The polyaddition reaction was performed at 170 ° C. After the reaction for 2 hours, the system was gradually evacuated to distill off xylene and water. After stirring for 5 hours while maintaining the reduced pressure, the system was returned to normal pressure, and the contents were extracted from the flask to obtain a polyol resin (A-2). Table 1 shows the physical properties of this resin.
[0058]
Polyol resin production example 3
The charged composition was changed, and a polyol resin (A-3) was obtained in the same manner as in polyol resin production example 1. Table 1 shows the physical properties of this resin.
[0059]
[Table 1]

[0060]
Urethane-modified polyol resin production example 1
100 parts of polyol resin (A-1) obtained by the operation of polyol resin production example 1 and 2.6 parts of tolylene diisocyanate were kneaded at 180 ° C. in a biaxial kneader, and urethane-modified polyol resin (UA- 1) was obtained. Table 2 shows the physical properties of this resin.
Urethane-modified polyol resin production example 2
A urethane-modified polyol resin (UA-2) was obtained in the same manner as in the urethane-modified polyol resin production example 1, except that the amount of tolylene diisocyanate added was 3.2 parts. Table 2 shows the physical properties of this resin.
Urethane-modified polyol resin production example 3
100 parts of the polyol resin (A-2) obtained by the operation of the polyol resin production example 2 and 2.7 parts of tolylene diisocyanate were kneaded at 180 ° C. in a biaxial kneader to obtain a urethane-modified polyol resin (UA- 3) was obtained. Table 2 shows the physical properties of this resin.
Urethane-modified polyol resin production example 4
A urethane-modified polyol resin (UA-4) was obtained in the same manner as in the urethane-modified polyol resin production example 3, except that the amount of tolylene diisocyanate added was 3.2 parts. Table 2 shows the physical properties of these resins.
[0061]
[Table 2]

[0062]
Example 1
40 parts of urethane-modified polyol resin (UA-1) and 60 parts of polyol resin (A-1) obtained by the procedure shown in the above resin production example, 8.0 parts of carbon black (MA100; manufactured by Mitsubishi Chemical), After pre-mixing 2.0 parts of a charge control agent (BONTRON E-84; manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) and 3.0 parts of polypropylene wax (High Wax NP105; manufactured by Mitsui Chemicals) with a Henschel mixer, a biaxial kneader was used. The mixture was kneaded at a temperature of 120 ° C., cooled, coarsely pulverized and finely pulverized, and further classified with a classifier to obtain a toner having a particle size of 6.0 to 18.0 μm. Next, hydrophobic silica (R-972, manufactured by Aerosil Co., Ltd.) is added from the outside at a ratio of 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by mass of the above toner, and this is mixed with a Henschel mixer and the toner is mixed. Got. The evaluation results of the obtained toner are shown in Table 3.
Examples 2-6 and Comparative Examples 1-5
A toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the types and blending ratios of the urethane-modified polypolyol resin UA and the polyol resin A were changed. The evaluation results of the obtained toner are shown in Table 3.
[0063]
[Table 3]

[0064]
【The invention's effect】
The binder resin composition for toner and the toner of the present invention are constituted as described above, and are excellent in fixability, offset resistance, and development durability.
Therefore, according to the binder resin composition for toner and the toner of the present invention, it is possible to sufficiently meet demands that have been increasing in recent years, such as high speed copying machines and low temperature fixing.

Claims

At least a bisphenol type epoxy resin, an active hydrogen group and at least one of the compounds are reacted with and becomes polyol resins (A) in the molecule, and the polyol resin (A) and the urethane extended with polyvalent isocyanate, urethane A modified polyol resin (UA) , the urethane-modified polyol resin (UA) has a peak molecular weight of 1,000 to 20,000, a softening point of 120 to 160 ° C., and the polyol resin (A) has a peak molecular weight of 1,000 to 1,000. A binder resin composition for toner , which has 20000 and a softening point of 85 ° C to 120 ° C.

The urethane-modified polyol resin (UA) is claim 1 Symbol placement toner binder resin composition is characterized in that it contains 1 to 40 wt% of the gel.

The mixing ratio is 90 to 10 parts by weight of the urethane-modified polyol resin (UA) and the polyol resin (A): 10 to 90 claims 1, characterized in that a part by weight to toner according to any one of 2 Binder resin composition.

A toner comprising at least the binder resin composition for toner according to any one of claims 1 to 3 .