JP4027841B2 - Toner production method - Google Patents

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JP4027841B2 JP2003148337A JP2003148337A JP4027841B2 JP 4027841 B2 JP4027841 B2 JP 4027841B2 JP 2003148337 A JP2003148337 A JP 2003148337A JP 2003148337 A JP2003148337 A JP 2003148337A JP 4027841 B2 JP4027841 B2 JP 4027841B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられるトナーの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、高画質化の要求が強く、トナーの球形化、小粒径化が検討され、その一つの方法として乳化重合凝集法が知られている。この方法は、乳化重合により樹脂分散液を製造し、これに着色剤分散液等を混合してトナー粒径に相当する凝集粒子を形成し、トナー粒子を得る方法である。しかし、この方法は、本来高分子量のビニル系樹脂の製造に適した重合法であるため、定着性の改善が望まれている。
【0003】
そこで、メルカプタン等の連鎖移動剤存在下で乳化重合を行い低分子量化する方法や定着性の良好なポリエステル樹脂を塩化メチレンに溶解させて、これをボールミル等で強制的に水中に分散したものを、ビニル系樹脂分散体に混合することが知られている(特許文献1参照)。しかし、前者の方法ではメルカプタンによる異臭が問題となり、後者の方法では粒度分布の広いトナーしか得ることが出来ず、高画質化が達成できない。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−26842号公報(請求項1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、異臭のない、定着性の良好な、粒度分布のシャープな小粒径トナーの製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ビニル系樹脂と酸価が5〜50mgKOH/gのポリエステルの中和物を含有した水系樹脂分散体から、凝集粒子を形成する工程を有するトナーの製造方法であって、前記水系樹脂分散体が、前記ポリエステルの中和物の存在下で前記ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させて得られる樹脂分散体である、トナーの製造方法に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明は、ビニル系樹脂と特定の酸価を有するポリエステルの中和物を含有した水系樹脂分散体から、凝集粒子を形成する工程を有するトナーの製造方法において、水系樹脂分散体として、ポリエステルの中和物の存在下でビニル系樹脂の原料モノマーを重合させて得られる樹脂分散体を用いることに特徴を有しており、これにより、ビニル系樹脂とポリエステルが効率よく混合された、粒度分布がシャープで定着性の良好な小粒径トナーを製造することができる。本発明において、ポリエステルの中和物は、自己分散型水系ポリエステル樹脂分散体を形成し得ることが製造安定性の観点より好ましい。なお、自己分散型水系ポリエステル樹脂分散体とは、乳化剤等を用いずとも、水系溶媒中に自己分散し得るポリエステルを含有した樹脂分散体をいう。
【0008】
本発明に用いられる水系樹脂分散体は、ポリエステルと塩基物質、ビニル系樹脂の原料モノマー及び水を混合して、ポリエステルの中和物を含む分散体を得た後、ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させて得られる樹脂分散体であるのが好ましく、ポリエステルをビニル系樹脂の原料モノマーに溶解させ、塩基物質を添加して該ポリエステルのカルボキシル基をイオン化し、次いで水を添加して水系に転相することにより、自己分散型水系ポリエステル樹脂分散体を得た後、ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させて得られる樹脂分散体がより好ましい。
【0009】
ポリエステルは、公知のアルコール成分と、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル等の公知のカルボン酸成分からなる原料モノマーを用いて得られる。なお、該ポリエステルは、ウレタン結合、エポキシ結合等で変性されていてもよいが、変性されていないものが好ましい。
【0010】
アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス (4−ヒドロキシフェニル) プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス (4−ヒドロキシフェニル) プロパン等のビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物、エチレングリコール、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、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール等の脂肪族アルコール、又はそれらのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物等が挙げられ、これらの中では、定着性及び帯電性の観点から、ビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物が好ましく、その含有量は、アルコール成分中、50〜100モル%が好ましく、80〜100モル%がより好ましい。
【0011】
また、カルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、アジピン酸、コハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸等の炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸等の3価以上の多価カルボン酸、それらの酸の無水物及びそれらの酸のアルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられる。
【0012】
本発明において、3価以上の原料モノマーの含有量は、全原料モノマー中、30モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのが好ましく、0モル%であるのが特に好ましい。
【0013】
なお、本発明において、ポリエステルは、樹脂の粘弾性を制御し、耐オフセット性向上の観点から、不飽和ポリエステルを含有していることが好ましい。ポリエステル中の不飽和ポリエステルの含有量は、1〜30重量%が好ましい。ポリエステルの不飽和部を形成する化合物としては、フマル酸、マレイン酸等の不飽和結合を有するカルボン酸化合物が好ましく、その含有量は、全ポリエステルのカルボン酸成分中、1〜30モル%が好ましい。
【0014】
さらに、アルコール成分及びカルボン酸成分には、末端基の制御及び分子量の制御の観点から、1価のアルコール又は1価のカルボン酸化合物が含有されていてもよいが、その含有量は、各成分中、10モル%以下であるのが好ましい。
【0015】
ポリエステルの酸価は、分散体の製造性及び帯電性の観点から、5〜50mgKOH/g、好ましくは5〜30mgKOH/gであり、水酸基価は5〜70mgKOH/gが好ましい。
【0016】
また、ポリエステルの軟化点は、好ましくは80〜165℃、より好ましくは90〜120℃であり、ガラス転移点は、好ましくは50〜85℃、より好ましくは50〜70℃である。
【0017】
さらに、ポリエステルの数平均分子量は、トナー製造時における樹脂粒子の凝集性の観点から、1000以上が好ましく、ポリエステル樹脂分散体製造時の転相工程における粘度調整の観点から、7000以下が好ましく、1500〜5000がより好ましい。
【0018】
塩基物質としてはイオン性基、例えばカルボキシル基をイオン化するものであれば特に限定されず、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の水酸化物、アンモニアを含む各種アミン類等が挙げられ、これらの中では、水酸基を有していてもよい、モノ、ジ、トリエチルアミン等のアミン類が好ましい。塩基物質の使用量は、少なくともポリエステルの酸価を中和できる量であれば特に限定されない。
【0019】
ポリエステルの軟化点、酸価、水酸基価、分子量等は、原料モノマーの種類とその比率、反応時間、反応温度等により調整することができる。
【0020】
ビニル系樹脂の原料モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン若しくはスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、ブタジエン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類;塩化ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル類;(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、等のエチレン性モノカルボン酸及びそのエステル;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン酸誘導体;マレイン酸等のエチレン性ジカルボン酸;ビニルケトン類;ビニルエーテル類、ビニリデンハロゲン化物;N−ビニル化合物類等が挙げられ、これらの中では、スチレン、(メタ)アクリル酸及びそのエステル(炭素数1〜12)が好ましい。
【0021】
また、必要に応じて、ジビニルベンゼン等の重合性不飽和結合を2個以上有する化合物等を架橋剤として使用することもできる。
【0022】
ビニル系樹脂の原料モノマーの使用量は、ポリエステル100重量部に対して、100〜1900重量部が好ましく、200〜900重量部がより好ましい。
【0023】
ポリエステル、塩基物質、ビニル系樹脂の原料モノマー及び水の混合は、これらを一括添加して混合しても、ポリエステルをビニル系樹脂のモノマーに溶解させた後、塩基物質と水を添加してもよいが、ポリエステルが短時間で溶解しやすいことから、後者の方法が好ましい。
【0024】
水の使用量は、ビニル系樹脂の原料モノマーとポリエステルの合計100重量部に対して、好ましくは100〜5000重量部、より好ましくは300〜2000重量部である。
【0025】
なお、炭素数1〜4のアルコール、ケトン、エステル等の、水と容易に混合する有機溶媒が添加されていてもよいが、その添加量は、50重量%以下が好ましく、5重量%以下が好ましく、添加されていないのがより好ましい。
【0026】
ビニル系樹脂の原料モノマー、ポリエステルの中和物と水をホモジナイザー、圧力吐出型分散機等を用いて攪拌することで分散体が得られる。この際、水に金属石ケン、高級アルコール硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩等を、ビニル系樹脂の原料モノマーとポリエステルの中和物の合計100重量部に対して0.1〜5重量部程度さらに添加して、分散体中の粒子の平均粒径を調整してもよい。
【0027】
得られた水系樹脂分散体中のビニル系樹脂の原料モノマーは、0〜90℃程度に加熱、攪拌することにより重合させることができるが、本発明では、かかる重合を疎水性重合開始剤の存在下で行うことが好ましい。疎水性重合開始剤は、ポリエステルとビニル系樹脂の原料モノマーと混合する際に添加するのが好ましい。
【0028】
疎水性重合開始剤としては、ラウリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどのパーオキサイド類;1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、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(2−メチルブチロニトリル)などのアゾ系開始剤等が挙げられる。水中での重合であることから、これらの開始剤の半減温度は90℃以下であることが好ましい。また、還元剤などを併用してレドックス系としてもよい。
【0029】
水系樹脂分散体中の、ビニル系樹脂のポリエステルの中和物に対する重量比(ビニル系樹脂/ポリエステルの中和物)は、50/50〜95/5が好ましく、60/40〜90/10がより好ましい。
【0030】
水系樹脂分散体中の樹脂の分散径は、トナーの粒度分布及び遊離粒子の発生の観点から、平均粒径にして、1μm以下が好ましく、0.01〜1μmがより好ましく、0.1〜1μmが特に好ましい。
【0031】
ビニル系樹脂及びポリエステルの中和物を含む水系樹脂分散体には、さらに、着色剤、離型剤、荷電制御剤、流動性向上剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤を原料として配合してもよい。
【0032】
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられる染料、顔料などのすべてが使用可能であり、カーボンブラック;C.I.ピグメント・イエロー1、同3、同74、同97、同98等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料;C.I.ピグメント・イエロー12、同13、同14、同17等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料;C.I.ピグメント・イエロー93、同95などのポリアゾ系黄色顔料;C.I.ピグメント・イエロー180;C.I.ピグメント・イエロー185;C.I.ソルベント・イエロー19、同77、同79、C.I.ディスパース・イエロー164等の黄色染料;C.I.ピグメント・レッド48、同49:1、同53:1、同57、同57:1、同81、同122、同184、同5等の赤色もしくは紅色顔料;C.I.ソルベント・レッド49、同52、同58、同8等の赤色系染料;C.I.ピグメント・ブルー15:3等の銅フタロシアニン及びその誘導体の青色系染顔料;C.I.ピグメント・グリーン7、同36(フタロシアニン・グリーン)等の緑色顔料等が挙げられ、これらは、単独で用いても2種以上混合して用いることができ、本発明により製造するトナーは、黒トナー、モノカラートナー,フルカラートナーのいずれであっても良い。着色剤の使用量は、ビニル系樹脂とポリエステルの中和物の総量100重量部に対して1〜15重量部が好ましい。
【0033】
離型剤としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;加熱により軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物・石油系ワックス;及びそれらの変性物などが挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を混合して含有されてもよい。
【0034】
なお、前記添加剤は、予め、他の分散媒中に分散させた状態で、ビニル系樹脂及びポリエステルの中和物を含む水系樹脂分散体に混合するのが好ましい。
【0035】
分散媒中の添加剤の分散径は、トナーの粒度分布及び遊離粒子の発生の観点から、平均粒径にして、1μm以下が好ましく、0.01〜1μmがより好ましい。例えば、離型剤の場合、イオン性界面活性剤、高分子酸、高分子塩基等の高分子電解質と共に水中に分散させ、離型剤の融点以上に加熱し、ホモジナイザー、圧力吐出型分散機等を用い強剪断力下で処理することにより、容易に1μm以下の微粒子にすることができる。
【0036】
各種添加剤を予め分散させる分散媒としては、水系媒体等が挙げられる。水系媒体としては、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられ、これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよいが、好ましくは水系媒体の50重量%以上、より好ましくは95重量%以上、特に好ましくは100%が水であるのが好ましい。
【0037】
水系樹脂分散体中からの凝集粒子の形成は、以下のようにして行うことができる。例えば、ポリエステルの中和されたカルボキシル基やアニオン性界面活性剤の含有等により、水系樹脂分散体がアニオン性を呈している場合は、カチオン性界面活性剤を混合する。着色剤、離型剤等を配合する順番は、そのイオン性等に応じて適宜決定すればよいが、水系樹脂分散体と同一のイオン性のものを水系樹脂分散体と先に混合し、その後、相反するイオン性の分散体を添加するのが好ましい。
【0038】
界面活性剤としては、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ジナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤;アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルピリジウムクロライド等のアミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等のノニオン性界面活性剤等が挙げられ、これらの中ではアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活等のイオン性界面活性剤が好ましい。
【0039】
水系樹脂分散体と相反するイオン性の界面活性剤を添加した水系樹脂分散体を攪拌すると、イオン性界面活性剤の相互作用により、水系樹脂分散体中で樹脂粒子等が凝集し、軟凝集粒子が形成される。前記攪拌は、より安定した状態で凝集粒子を形成する観点から、水系樹脂分散体に含まれる樹脂粒子のガラス転移点以下の温度で行うことが好ましい。なお、前記攪拌手段としては、特に制限はないが、回転剪断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等のそれ自体公知の分散装置等を用いることができる。また、凝集粒子の含有量は、凝集粒子分散体中、40重量%以下が好ましい。
【0040】
形成された軟凝集粒子は加熱し、攪拌することにより、更に融合させて粒径を調整して分離しやすくするのが好ましく、この時さらに水系樹脂分散体等を添加し、分散体に含まれる樹脂成分を軟凝集粒子に融合させてもよい。加熱温度としては、樹脂のガラス転移点から水の沸点までの温度が好ましく、具体的には、樹脂のガラス転移点温度から100℃までの温度がより好ましい。また、攪拌時間は、30分〜10時間程度が好ましい。なお、凝集粒子を安定化するために、さらに活性剤を添加するのが好ましい。
【0041】
凝集粒子の平均粒径としては、目的とするトナーの平均粒径と同じ程度になるように制御するのが好ましい。前記制御は、例えば、相反するイオン性活性剤のバランスや温度と前記攪拌混合の条件とを適宜設定・変更することにより容易に行うことができる。
【0042】
得られた凝集粒子を分離し、適宜洗浄、乾燥することにより、トナーを得ることができるが、トナーの表面には、さらにシリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム等の無機粒体や、ビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーン樹脂等の樹脂粒子を、乾燥状態での攪拌により、外添してもよい。
【0043】
本発明により得られるトナーは、例えば、そのまま単独で非磁性一成分現像剤として、またはキャリアと混合して二成分現像剤として使用することができる。
【0044】
【実施例】
〔軟化点〕
高化式フローテスター((株)島津製作所製、CFT−500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルを押し出すようにし、これによりフローテスターのプランジャー降下量(流れ値)−温度曲線を描き、そのS字曲線の高さをhとするときh/2に対応する温度(樹脂の半分が流出した温度)を軟化点とする。
【0045】
〔ガラス転移点〕
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で測定し、最大ピーク温度以下のベースラインの延長線と、ピークの立ち上がり部分からピークの頂点まで最大傾斜を示す接線との交点の温度を樹脂のガラス転移点とする。
【0046】
〔酸価及び水酸基価〕
JIS K0070に従って測定する。
【0047】
〔平均分子量〕
以下のGPC法により、分子量分布を測定する。
測定装置:CO−8010(東ソー製)
分析カラム:GMHLX+G3000HXL(東ソー製)
試料濃度:0.5g/100mlテトラヒドロフラン
溶離液:テトラヒドロフラン(40℃)
流速:1ml/分
標準試料:単分散ポリスチレン
【0048】
〔樹脂分散体中の樹脂粒子の体積平均粒径〕
コールターカウンターN4(ベックマンコールター(株)製)で測定する。
【0049】
〔トナー(凝集粒子)の体積平均粒径〕
コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター(株)製)で測定する。
【0050】
ポリエステルの製造例1
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1050g、テレフタル酸423g、酸化ジブチル錫3.7gをガラス製2リットル容の四つ口フラスコに入れ、温度計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を取りつけ、マントルヒーター中で、窒素気流下にて235℃で攪拌しつつ10時間反応させて、ポリエステルAを得た。
【0051】
得られた樹脂は淡黄色の固体であり、軟化点は100℃、ガラス転移点は63℃、酸価は9.5mgKOH/g、数平均分子量は1,800であった。
【0052】
ポリエステルの製造例2
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1050g、フマル酸340g及びハイドロキノン1.5gをガラス製2リットル容の四つ口フラスコに入れ、温度計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を取りつけ、マントルヒーター中で、窒素気流下にて210℃で攪拌しつつ反応させた。ASTM D36−86に従って測定した軟化点により重合度を追跡し、軟化点が100℃に達した時点で反応を終了し、ポリエステルBを得た。
【0053】
得られた樹脂は淡黄色の固体であり、軟化点は101℃、ガラス転移点は61℃、酸価は21.5mgKOH/g、数平均分子量は3,500であった。
【0054】
水系樹脂分散体の製造例1
2リットル容のステンレスビーカーに、スチレン120重量部、ブチルアクリレート30重量部及び1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)5重量部を投入し、ポリエステルA 50重量部を室温にて添加し、溶解させた。得られた溶液に、トリエチルアミン1重量部を添加して中和し、続いてイオン交換水1000重量部を加えた後、T.K.ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、3000r/minの攪拌速度で1時間攪拌し、粒子が平均粒径0.5μmで分散した分散体を得た。
【0055】
得られた分散体を、攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた2リットル容の反応器に移し、85℃で5時間攪拌し、平均粒径が0.5μmの水系樹脂分散体Aを得た。
【0056】
水系樹脂分散体の製造例2
2リットル容のステンレスビーカーに、スチレン120重量部、ブチルアクリレート30重量部及びラウリルパーオキサイド5重量部を投入し、ポリエステルA 45重量部及びポリエステルB 5重量部を室温にて添加し、溶解させた。得られた溶液に、トリエチルアミン1重量部を添加して中和し、続いてイオン交換水1000重量部を加えた後、T.K.ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、3000r/minの攪拌速度で1時間攪拌し、粒子が平均粒径0.7μmで分散した分散体を得た。
【0057】
得られた分散体を、攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた2リットル容の反応器に移し、70℃で5時間攪拌し、平均粒径が0.7μmの水系樹脂分散体Bを得た。
【0058】
ビニル系樹脂分散体の製造例1
イオン交換水1000gにアニオン性界面活性剤(ペレックスSS−L、花王(株)製)6gを溶解させ、80℃に昇温し、窒素置換した。
窒素置換した溶液に、スチレン240g及びn−ブチルアクリレート60gを混合したモノマーとイオン交換水10gに過硫酸アンモニウム3gを溶解させた溶液との混合液を90分かけて滴下した後、1時間放置し、重合を終了して、ビニル系樹脂分散体A(樹脂含有量:23重量%(固形分換算))を得た。
【0059】
得られた樹脂分散体中に分散するビニル系樹脂粒子の平均粒径は85nm、軟化点は165℃、ガラス転移点は60℃、重量平均分子量(Mw)は100,000であった。
【0060】
ビニル系樹脂分散体の製造例2
イオン交換水1000gにアニオン性界面活性剤(ペレックスSS−L、花王(株)製)6gを溶解させ、80℃に昇温し窒素置換した。
スチレン240g、n−ブチルアクリレート60g及びラウリルメルカプタン15gを混合したモノマーとイオン交換水10gに過硫酸アンモニウム3gを溶解させた溶液との混合液を90分かけて滴下した後、1時間放置し、重合を終了して、ビニル系樹脂分散体B(樹脂含有量:23重量%(固形分換算))を得た。
【0061】
得られた樹脂分散体中に分散するビニル系樹脂粒子の平均粒径は90nm、軟化点は128℃、ガラス転移点は58℃、重量平均分子量(Mw)は30,000であった。
【0062】
ポリエステル樹脂分散体の製造例1
ポリエステルB 100g及び塩化メチレン200gをボールミル(UB32、ヤマト科学(株)製)を用いて混合し、ポリエステルBを溶解させた。得られた溶液を、10%のポリエチレングリコール及び0.7%のアニオン性界面活性剤(ネオペレックスG−25、花王(株)製)を含有する純水300g中に添加し、ホモジナイザーを用いて強く剪断力を印加してポリエステルを分散させた。さらに、60℃に加熱して1時間保持し、ポリエステル樹脂分散体A(樹脂含有量:17重量%(固形分換算))を得た。得られた樹脂分散体中に分散するポリエステル樹脂粒子の平均粒径は800nmであった。
【0063】
着色剤分散体の製造例
カーボンブラック(モーガルL、キャボット社製)50g、ノニオン性界面活性剤(エマルゲン150、花王(株)製)5g及びイオン交換水200gを混合し、ホモジナイザーを用いて10分間分散させて、カーボンブラックが平均粒径250nmで分散した着色剤分散体Aを得た。
【0064】
離型剤分散体の製造例
パラフィンワックス(HNP0190、日本精蝋(株)製、融点:85℃)50g、カチオン性界面活性剤(サニゾールB50、花王(株)製)5g及びイオン交換水200gを95℃に加熱して、ホモジナイザーを用いて、パラフィンワックスを分散させた後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、パラフィンワックスが平均粒径550nmで分散した離型剤分散体Aを得た。
【0065】
実施例1
水系樹脂分散体A 600g、着色剤分散体A 30g、離型剤分散体A 40g及びカチオン性界面活性剤(サニゾールB50、花王(株)製)1.5gを丸型のステンレス製フラスコ中でホモジナイザーを用いて混合し、分散させた後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら48℃まで加熱した。さらに、48℃で1時間保持した後、平均粒径が7.6μmの軟凝集粒子が形成されていることが確認された。
【0066】
軟凝集粒子が形成された分散液に、アニオン性界面活性剤(ペレックスSS−L、花王(株)製)3gを追加した後、前記ステンレス製フラスコに還流管を装着し、攪拌しながら、95℃まで加熱し、5時間保持した。その後、冷却し、凝集粒子をろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、乾燥させることにより、トナーを得た。
【0067】
得られたトナーの体積平均粒径は7.8μm、体積粒度分布の変動係数は19.8%であった。また、トナーに臭気はなかった。
【0068】
実施例2
水系樹脂分散体Aの代わりに、水系樹脂分散体B 600gを使用した以外は、実施例1と同様にしてトナーを得た。途中、アニオン性界面活性剤を添加する前に形成された凝集粒子の平均粒径は、7.8μmであった。
【0069】
得られたトナーの体積平均粒径は8.1μm、体積粒度分布の変動係数は20.3%であった。また、トナーに臭気はなかった。
【0070】
比較例1
水系樹脂分散体Aの代わりに、ビニル系樹脂分散体A 435gを使用した以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。
【0071】
得られたトナーの体積平均粒径は5.5μm、体積粒度分布の変動係数は20.3%であった。また、トナーに臭気はなかった。
【0072】
比較例2
水系樹脂分散体Aの代わりに、ビニル系樹脂分散体A 218g及びビニル系樹脂分散体B 217gを使用した以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。
【0073】
得られたトナーの体積平均粒径は5.8μm、体積粒度分布の変動係数は20.2%であった。また、トナーにメルカプタン臭が感知された。
【0074】
比較例3
水系樹脂分散体Aの代わりに、ビニル系樹脂分散体A 218g及びポリエステル樹脂分散体A 294gを使用した以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。途中、アニオン性界面活性剤を添加する前に形成された凝集粒子の平均粒径は、7.8μmであった。
【0075】
得られたトナーの体積平均粒径は8.0μm、体積粒度分布の変動係数は32.4%であった。また、トナーに臭気はなかった。
【0076】
試験例
線速200mm/sec、表面温度170℃に設定したヒートロール定着機を用いて、トナーを定着させ、テープ剥離試験を行った。さらに、ヒートロールの表面温度を上げて、オフセット発生温度を確認した。実施例及び比較例のオフセット発生温度を表1に示す。
【0077】
【表1】

Figure 0004027841
【0078】
その結果、実施例1、2及び比較例2、3で得られたトナーは剥離することなく、十分な定着性を有していた。これに対し、比較例1で得られたトナーは、トナーの剥離が生じ、定着性が不十分であった。また、比較例2、3で得られたトナーは、上記の如く、定着性は良好であったものの、比較例2で得られたトナーは異臭がし、また比較例3では、粒度分布が広いトナーしか得られなかった。
【0079】
さらに、オフセット発生温度に着目すると、不飽和ポリエステルを含有した実施例2のトナーは、実施例1のトナーに比べてオフセット発生温度が高いことが分かる。これは、ポリエステルとビニル系樹脂のグラフト化に起因しているものと推定される。
【0080】
【発明の効果】
本発明によれば、異臭のない、定着性の良好な、小粒径トナーを容易に得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a toner used for developing a latent image formed in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been a strong demand for higher image quality, and toner spheroidization and particle size reduction have been studied. As one of the methods, an emulsion polymerization aggregation method is known. This method is a method in which a resin dispersion is produced by emulsion polymerization, and a colorant dispersion or the like is mixed therewith to form aggregated particles corresponding to the toner particle diameter, thereby obtaining toner particles. However, since this method is a polymerization method that is inherently suitable for the production of a high molecular weight vinyl resin, improvement in fixability is desired.
[0003]
Therefore, a method of lowering the molecular weight by emulsion polymerization in the presence of a chain transfer agent such as mercaptan or a polyester resin with good fixability is dissolved in methylene chloride, and this is forcibly dispersed in water with a ball mill or the like. It is known to mix with a vinyl resin dispersion (see Patent Document 1). However, the former method has a problem of off-flavor due to mercaptan, and the latter method can only obtain a toner having a wide particle size distribution, and cannot achieve high image quality.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-26842 (Claim 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing a small particle size toner having no foul odor, good fixability and sharp particle size distribution.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a method for producing a toner having a step of forming aggregated particles from an aqueous resin dispersion containing a neutralized product of a vinyl resin and a polyester having an acid value of 5 to 50 mgKOH / g, the aqueous resin The present invention relates to a method for producing a toner, wherein the dispersion is a resin dispersion obtained by polymerizing a raw material monomer of the vinyl resin in the presence of a neutralized product of the polyester.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a toner having a step of forming aggregated particles from an aqueous resin dispersion containing a neutralized product of a vinyl resin and a polyester having a specific acid value. It is characterized by using a resin dispersion obtained by polymerizing a raw material monomer of vinyl resin in the presence of a neutralized product, and thereby, a particle size distribution in which vinyl resin and polyester are efficiently mixed. However, it is possible to produce a toner having a small particle diameter that is sharp and has good fixability. In the present invention, the neutralized polyester is preferably capable of forming a self-dispersing aqueous polyester resin dispersion from the viewpoint of production stability. The self-dispersing water-based polyester resin dispersion refers to a resin dispersion containing polyester that can be self-dispersed in an aqueous solvent without using an emulsifier or the like.
[0008]
The aqueous resin dispersion used in the present invention is obtained by mixing polyester and a base material, a vinyl monomer monomer and water to obtain a dispersion containing a neutralized polyester, and then adding the vinyl resin monomer. It is preferably a resin dispersion obtained by polymerization. The polyester is dissolved in the raw material monomer of the vinyl resin, a basic substance is added to ionize the carboxyl group of the polyester, and then water is added to convert the polyester into an aqueous system. More preferred is a resin dispersion obtained by polymerizing a raw material monomer of a vinyl resin after obtaining a self-dispersing water-based polyester resin dispersion.
[0009]
The polyester is obtained using a raw material monomer composed of a known alcohol component and a known carboxylic acid component such as a carboxylic acid, a carboxylic acid anhydride, or a carboxylic acid ester. The polyester may be modified with a urethane bond, an epoxy bond or the like, but is preferably not modified.
[0010]
Examples of the alcohol component include polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane. Bisphenol A alkylene (2 to 3 carbon atoms) oxide (average added mole number 1 to 16) adduct, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, pentaerythritol, tri Examples include aliphatic alcohols such as methylolpropane, hydrogenated bisphenol A, and sorbitol, or their alkylene (2 to 4 carbon) oxide (average number of added moles 1 to 16) adducts. And from the viewpoint of chargeability, alkylene (2 to 3 carbon atoms) of bisphenol A Id (average addition molar number of 1 to 16) adducts are preferable, the content thereof in the alcohol component, preferably from 50 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol%.
[0011]
The carboxylic acid component includes aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid, alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as fumaric acid, maleic acid, adipic acid, succinic acid, dodecenyl succinic acid and octenyl succinic acid. Or an aliphatic dicarboxylic acid such as succinic acid substituted with an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid such as trimellitic acid, pyromellitic acid or naphthalenetricarboxylic acid, and anhydrides of these acids And alkyl (1 to 3 carbon atoms) esters of these acids.
[0012]
In the present invention, the content of the trivalent or higher valent raw material monomer is preferably 30 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, and particularly preferably 0 mol% in all raw material monomers.
[0013]
In the present invention, the polyester preferably contains an unsaturated polyester from the viewpoint of controlling the viscoelasticity of the resin and improving the offset resistance. The content of unsaturated polyester in the polyester is preferably 1 to 30% by weight. As a compound which forms the unsaturated part of polyester, the carboxylic acid compound which has unsaturated bonds, such as fumaric acid and maleic acid, is preferable, and the content has preferable 1-30 mol% in the carboxylic acid component of all the polyesters. .
[0014]
Furthermore, the alcohol component and the carboxylic acid component may contain a monovalent alcohol or a monovalent carboxylic acid compound from the viewpoint of control of the end group and control of the molecular weight. Among them, the content is preferably 10 mol% or less.
[0015]
The acid value of the polyester is 5 to 50 mgKOH / g, preferably 5 to 30 mgKOH / g, and the hydroxyl value is preferably 5 to 70 mgKOH / g, from the viewpoint of the manufacturability and chargeability of the dispersion.
[0016]
Moreover, the softening point of polyester becomes like this. Preferably it is 80-165 degreeC, More preferably, it is 90-120 degreeC, A glass transition point becomes like this. Preferably it is 50-85 degreeC, More preferably, it is 50-70 degreeC.
[0017]
Further, the number average molecular weight of the polyester is preferably 1000 or more from the viewpoint of the cohesiveness of the resin particles during the production of the toner, and is preferably 7000 or less from the viewpoint of adjusting the viscosity in the phase inversion step during the production of the polyester resin dispersion. -5000 is more preferable.
[0018]
The basic substance is not particularly limited as long as it ionizes an ionic group, for example, a carboxyl group, and examples thereof include hydroxides such as alkali metals and alkaline earth metals, and various amines including ammonia. Then, amines such as mono-, di-, and triethylamine, which may have a hydroxyl group, are preferable. The amount of the basic substance used is not particularly limited as long as at least the acid value of the polyester can be neutralized.
[0019]
The softening point, acid value, hydroxyl value, molecular weight, etc. of the polyester can be adjusted by the type and ratio of the raw material monomers, the reaction time, the reaction temperature, and the like.
[0020]
As raw material monomers for vinyl resins, styrene or styrene derivatives such as styrene and α-methylstyrene; ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene and butadiene; vinyl esters such as vinyl chloride and vinyl acetate; ) Acrylic acid, methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Ethylenic monocarboxylic acids such as glycidyl acid and esters thereof; Ethylene monocarboxylic acid derivatives such as (meth) acrylonitrile and (meth) acrylamide; Ethylene dicarboxylic acids such as maleic acid; Vinyl ketones; Vinyl ethers and vinylidene halides ; N-vinyl compound S, and the like. Among them, styrene and (meth) acrylic acid and its esters (having 1 to 12 carbon atoms) preferably.
[0021]
If necessary, a compound having two or more polymerizable unsaturated bonds such as divinylbenzene can be used as a crosslinking agent.
[0022]
100-1900 weight part is preferable with respect to 100 weight part of polyester, and, as for the usage-amount of the raw material monomer of vinyl-type resin, 200-900 weight part is more preferable.
[0023]
Polyester, basic substance, vinyl-based resin raw material monomer and water can be mixed together by adding them all together, or after dissolving polyester in vinyl-based resin monomer and adding basic substance and water. Although the polyester is easily dissolved in a short time, the latter method is preferable.
[0024]
The amount of water used is preferably 100 to 5000 parts by weight, more preferably 300 to 2000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the vinyl-based resin raw material monomer and polyester.
[0025]
An organic solvent that can be easily mixed with water, such as alcohols, ketones and esters having 1 to 4 carbon atoms, may be added, but the addition amount is preferably 50% by weight or less, and 5% by weight or less. Preferably, it is not added.
[0026]
A dispersion is obtained by stirring the raw material monomer of vinyl resin, the neutralized product of polyester and water using a homogenizer, a pressure discharge type disperser or the like. At this time, metal soap, higher alcohol sulfate, alkyl benzene sulfonate, alkyl diphenyl ether disulfonate, dialkyl sulfosuccinate, β-naphthalene sulfonic acid formalin condensate salt, etc. are added to the water based monomer monomer and polyester. About 0.1 to 5 parts by weight may be further added to 100 parts by weight of the total neutralized product to adjust the average particle size of the particles in the dispersion.
[0027]
The raw material monomer of the vinyl resin in the obtained aqueous resin dispersion can be polymerized by heating and stirring to about 0 to 90 ° C. In the present invention, such polymerization is carried out by the presence of a hydrophobic polymerization initiator. It is preferable to carry out below. The hydrophobic polymerization initiator is preferably added when mixing with the raw material monomer of polyester and vinyl resin.
[0028]
Hydrophobic polymerization initiators include peroxides such as lauryl peroxide and benzoyl peroxide; 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) ), Azo initiators such as 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), and the like. Because of polymerization in water, the half-temperature of these initiators is preferably 90 ° C. or lower. Moreover, it is good also as a redox type | system | group by using a reducing agent together.
[0029]
The weight ratio of the vinyl resin to the polyester neutralized product (vinyl resin / polyester neutralized product) in the aqueous resin dispersion is preferably 50/50 to 95/5, and preferably 60/40 to 90/10. More preferred.
[0030]
The dispersion diameter of the resin in the aqueous resin dispersion is preferably 1 μm or less, more preferably 0.01 to 1 μm, more preferably 0.1 to 1 μm in terms of the average particle size from the viewpoint of toner particle size distribution and generation of free particles. Is particularly preferred.
[0031]
Water-based resin dispersions containing neutralized vinyl resins and polyesters are further reinforced with colorants, mold release agents, charge control agents, fluidity improvers, conductivity modifiers, extender pigments, fibrous substances, etc. You may mix | blend additives, such as a filler, antioxidant, anti-aging agent, and a cleaning property improving agent, as a raw material.
[0032]
As the colorant, all of dyes and pigments used as toner colorants can be used, and carbon black; I. Acetoacetic acid arylamide monoazo yellow pigments such as CI Pigment Yellow 1, 3, 74, 97, 98; I. C.I. Pigment Yellow 12, 13, 13, 17, etc. acetoacetic acid arylamide disazo yellow pigments; I. Pigment Yellow 93, 95 and the like polyazo yellow pigments; C.I. I. Pigment yellow 180; C.I. I. Pigment yellow 185; C.I. I. Solvent Yellow 19, 77, 79, C.I. I. Yellow dyes such as disperse yellow 164; I. CI Pigment Red 48, 49: 1, 53: 1, 57, 57: 1, 81, 122, 184, 5 and the like; C.I. I. Red dyes such as Solvent Red 49, 52, 58, 8; I. Blue dyes and pigments of copper phthalocyanine and its derivatives such as CI Pigment Blue 15: 3; I. And green pigments such as CI Pigment Green 7 and 36 (phthalocyanine green). These may be used alone or in combination of two or more. The toner produced according to the present invention is a black toner. Any of mono-color toner and full-color toner may be used. The amount of the colorant to be used is preferably 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the neutralized vinyl resin and polyester.
[0033]
Examples of the release agent include low molecular weight polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutene; silicones having a softening point upon heating; fatty acid amides such as oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, and stearic acid amide; Plant waxes such as carnauba wax, rice wax, candelilla wax, tree wax and jojoba oil; animal waxes such as beeswax; minerals such as montan wax, ozokerite, ceresin, paraffin wax, microcrystalline wax, and Fischer-Tropsch wax Petroleum wax; and modified products thereof. These may be contained alone or in admixture of two or more.
[0034]
The additive is preferably mixed in advance with a water-based resin dispersion containing a neutralized product of vinyl resin and polyester in a state of being dispersed in another dispersion medium.
[0035]
The dispersion diameter of the additive in the dispersion medium is preferably 1 μm or less, more preferably 0.01 to 1 μm in terms of the average particle diameter, from the viewpoint of toner particle size distribution and generation of free particles. For example, in the case of a mold release agent, it is dispersed in water together with a polymer electrolyte such as an ionic surfactant, polymer acid, polymer base, etc., heated above the melting point of the mold release agent, a homogenizer, a pressure discharge type disperser, etc. Can be easily made into fine particles having a size of 1 μm or less.
[0036]
Examples of the dispersion medium in which various additives are dispersed in advance include an aqueous medium. Examples of the aqueous medium include water such as distilled water and ion-exchanged water, alcohols, and the like. These may be used alone or in combination of two or more, but preferably an aqueous medium. It is preferable that 50% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and particularly preferably 100% of the water is water.
[0037]
Formation of the aggregated particles from the aqueous resin dispersion can be performed as follows. For example, when the water-based resin dispersion exhibits an anionic property due to the neutralized carboxyl group of polyester or the inclusion of an anionic surfactant, a cationic surfactant is mixed. The order of blending the colorant, release agent, etc. may be determined appropriately according to its ionicity, etc., but the same ionic thing as the aqueous resin dispersion is first mixed with the aqueous resin dispersion, and then It is preferable to add a contradictory ionic dispersion.
[0038]
As the surfactant, anionic surfactants such as disodium dodecyl diphenyl ether disulfonate, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium dodecyl sulfate; amine salt types such as alkylbenzene dimethyl ammonium chloride, alkyl trimethyl ammonium chloride, cetyl pyridinium chloride, Cationic surfactants such as quaternary ammonium salt type; nonionic surfactants such as polyethylene glycol, alkylphenol ethylene oxide adducts, polyhydric alcohols, and the like, among these, anionic surfactants, An ionic surfactant such as a cationic surfactant is preferred.
[0039]
When the aqueous resin dispersion to which an ionic surfactant that is opposite to the aqueous resin dispersion is added is stirred, the resin particles and the like are aggregated in the aqueous resin dispersion due to the interaction of the ionic surfactant, and the soft agglomerated particles Is formed. The stirring is preferably performed at a temperature not higher than the glass transition point of the resin particles contained in the aqueous resin dispersion from the viewpoint of forming aggregated particles in a more stable state. The stirring means is not particularly limited, and a known dispersion device such as a rotary shear type homogenizer, a ball mill having a media, a sand mill, a dyno mill, or the like can be used. Further, the content of the aggregated particles is preferably 40% by weight or less in the aggregated particle dispersion.
[0040]
It is preferable that the formed soft agglomerated particles are further fused to adjust the particle size by heating and stirring to facilitate separation. At this time, an aqueous resin dispersion or the like is further added and contained in the dispersion. The resin component may be fused with the soft agglomerated particles. As the heating temperature, a temperature from the glass transition point of the resin to the boiling point of water is preferable, and specifically, a temperature from the glass transition point temperature of the resin to 100 ° C. is more preferable. The stirring time is preferably about 30 minutes to 10 hours. In order to stabilize the aggregated particles, it is preferable to add an activator.
[0041]
The average particle size of the aggregated particles is preferably controlled to be approximately the same as the average particle size of the target toner. The control can be easily performed, for example, by appropriately setting / changing the balance and temperature of the ionic activators that conflict with each other and the stirring and mixing conditions.
[0042]
A toner can be obtained by separating the obtained agglomerated particles, and washing and drying as appropriate. The surface of the toner further includes inorganic particles such as silica, alumina, titania, calcium carbonate, and vinyl resins. Further, resin particles such as polyester and silicone resin may be externally added by stirring in a dry state.
[0043]
The toner obtained by the present invention can be used, for example, as it is alone as a non-magnetic one-component developer, or mixed with a carrier and used as a two-component developer.
[0044]
【Example】
[Softening point]
Using a Koka type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation, CFT-500D), a 1 g sample was heated at a heating rate of 6 ° C./min, a load of 1.96 MPa was applied by a plunger, a diameter of 1 mm, A nozzle with a length of 1 mm is pushed out, thereby drawing a plunger tester drop amount (flow value) -temperature curve of the flow tester. When the height of the S-curve is h, the temperature corresponding to h / 2 (resin The temperature at which half of the effluent flowed out) is taken as the softening point.
[0045]
[Glass transition point]
Using a differential scanning calorimeter (DSC210, manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.), the sample was heated to 200 ° C. and cooled to 0 ° C. at a rate of temperature decrease of 10 ° C./min. The temperature at the intersection of the base line extension below the maximum peak temperature and the tangent showing the maximum slope from the peak rising portion to the peak apex is defined as the glass transition point of the resin.
[0046]
[Acid value and hydroxyl value]
Measured according to JIS K0070.
[0047]
[Average molecular weight]
The molecular weight distribution is measured by the following GPC method.
Measuring device: CO-8010 (manufactured by Tosoh Corporation)
Analysis column: GMHXL + G3000HXL (manufactured by Tosoh)
Sample concentration: 0.5 g / 100 ml tetrahydrofuran
Eluent: Tetrahydrofuran (40 ° C)
Flow rate: 1 ml / min
Standard sample: monodisperse polystyrene
[0048]
[Volume average particle diameter of resin particles in resin dispersion]
Measure with a Coulter Counter N4 (Beckman Coulter, Inc.).
[0049]
[Volume average particle diameter of toner (aggregated particles)]
Measure with Coulter Multisizer II (Beckman Coulter, Inc.).
[0050]
Production example 1 of polyester
1050 g of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 423 g of terephthalic acid, and 3.7 g of dibutyltin oxide were placed in a glass 2-liter four-necked flask, and a thermometer, A stainless steel stirring bar, a flow-down condenser and a nitrogen introduction tube were attached, and the mixture was reacted in a mantle heater while stirring at 235 ° C. under a nitrogen stream for 10 hours to obtain polyester A.
[0051]
The obtained resin was a pale yellow solid having a softening point of 100 ° C., a glass transition point of 63 ° C., an acid value of 9.5 mgKOH / g, and a number average molecular weight of 1,800.
[0052]
Production example 2 of polyester
1050 g of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 340 g of fumaric acid, and 1.5 g of hydroquinone are placed in a glass 2-liter four-necked flask, a thermometer, made of stainless steel A stirring bar, a flow-down condenser, and a nitrogen introduction tube were attached, and the reaction was carried out in a mantle heater with stirring at 210 ° C. under a nitrogen stream. The degree of polymerization was followed by the softening point measured according to ASTM D36-86, and the reaction was terminated when the softening point reached 100 ° C. to obtain polyester B.
[0053]
The obtained resin was a pale yellow solid having a softening point of 101 ° C., a glass transition point of 61 ° C., an acid value of 21.5 mgKOH / g, and a number average molecular weight of 3,500.
[0054]
Production example 1 of aqueous resin dispersion
Into a 2-liter stainless beaker, 120 parts by weight of styrene, 30 parts by weight of butyl acrylate and 5 parts by weight of 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) are added, and 50 parts by weight of polyester A is added at room temperature. And dissolved. To the resulting solution, 1 part by weight of triethylamine was added for neutralization, and then 1000 parts by weight of ion-exchanged water was added. K. Using a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), the mixture was stirred at a stirring speed of 3000 r / min for 1 hour to obtain a dispersion in which particles were dispersed with an average particle size of 0.5 μm.
[0055]
The obtained dispersion was transferred to a 2 liter reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer and a nitrogen introduction tube, stirred at 85 ° C. for 5 hours, and an average particle size of 0.5 μm. An aqueous resin dispersion A was obtained.
[0056]
Production example 2 of aqueous resin dispersion
In a 2 liter stainless steel beaker, 120 parts by weight of styrene, 30 parts by weight of butyl acrylate and 5 parts by weight of lauryl peroxide were added, and 45 parts by weight of polyester A and 5 parts by weight of polyester B were added and dissolved at room temperature. . To the resulting solution, 1 part by weight of triethylamine was added for neutralization, and then 1000 parts by weight of ion-exchanged water was added. K. Using a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), the mixture was stirred at a stirring speed of 3000 r / min for 1 hour to obtain a dispersion in which particles were dispersed with an average particle size of 0.7 μm.
[0057]
The obtained dispersion was transferred to a 2 liter reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer and a nitrogen introduction tube, stirred at 70 ° C. for 5 hours, and an average particle size of 0.7 μm. An aqueous resin dispersion B was obtained.
[0058]
Production example 1 of vinyl resin dispersion
6 g of an anionic surfactant (Perex SS-L, manufactured by Kao Corporation) was dissolved in 1000 g of ion-exchanged water, heated to 80 ° C., and purged with nitrogen.
A mixture of a monomer in which 240 g of styrene and 60 g of n-butyl acrylate were mixed with a solution in which 3 g of ammonium persulfate was dissolved in 10 g of ion-exchanged water was dropped into the nitrogen-substituted solution over 90 minutes, and then left for 1 hour. The polymerization was terminated to obtain a vinyl resin dispersion A (resin content: 23% by weight (in terms of solid content)).
[0059]
The vinyl resin particles dispersed in the obtained resin dispersion had an average particle size of 85 nm, a softening point of 165 ° C., a glass transition point of 60 ° C., and a weight average molecular weight (Mw) of 100,000.
[0060]
Production example 2 of vinyl resin dispersion
6 g of an anionic surfactant (Perex SS-L, manufactured by Kao Corporation) was dissolved in 1000 g of ion-exchanged water, heated to 80 ° C. and purged with nitrogen.
A mixture of a monomer prepared by mixing 240 g of styrene, 60 g of n-butyl acrylate and 15 g of lauryl mercaptan and a solution prepared by dissolving 3 g of ammonium persulfate in 10 g of ion-exchanged water was dropped over 90 minutes, and then left for 1 hour to polymerize. After completion, a vinyl resin dispersion B (resin content: 23% by weight (in terms of solid content)) was obtained.
[0061]
The vinyl resin particles dispersed in the obtained resin dispersion had an average particle size of 90 nm, a softening point of 128 ° C., a glass transition point of 58 ° C., and a weight average molecular weight (Mw) of 30,000.
[0062]
Production example 1 of polyester resin dispersion
100 g of polyester B and 200 g of methylene chloride were mixed using a ball mill (UB32, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) to dissolve polyester B. The obtained solution was added to 300 g of pure water containing 10% polyethylene glycol and 0.7% anionic surfactant (Neopelex G-25, manufactured by Kao Corporation), and a homogenizer was used. A strong shearing force was applied to disperse the polyester. Furthermore, it heated at 60 degreeC and hold | maintained for 1 hour, and obtained polyester resin dispersion A (resin content: 17 weight% (solid content conversion)). The average particle diameter of the polyester resin particles dispersed in the obtained resin dispersion was 800 nm.
[0063]
Example of production of colorant dispersion
Carbon black (Mogal L, Cabot Corp.) 50 g, nonionic surfactant (Emulgen 150, Kao Co., Ltd.) 5 g and ion-exchanged water 200 g are mixed and dispersed using a homogenizer for 10 minutes. A colorant dispersion A dispersed with an average particle size of 250 nm was obtained.
[0064]
Example of production of mold release agent dispersion
50 g of paraffin wax (HNP0190, manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd., melting point: 85 ° C.), 5 g of cationic surfactant (Sanisol B50, manufactured by Kao Corporation) and 200 g of ion-exchanged water are heated to 95 ° C. and homogenizer. Then, the paraffin wax was dispersed using a pressure discharge homogenizer, and a release agent dispersion A in which the paraffin wax was dispersed with an average particle size of 550 nm was obtained.
[0065]
Example 1
A homogenizer of 600 g of aqueous resin dispersion A, 30 g of colorant dispersion A, 40 g of release agent dispersion A, and 1.5 g of a cationic surfactant (Sanisol B50, manufactured by Kao Corporation) in a round stainless steel flask Were mixed and dispersed, and then heated to 48 ° C. while stirring in the flask in a heating oil bath. Furthermore, after maintaining at 48 ° C. for 1 hour, it was confirmed that soft agglomerated particles having an average particle diameter of 7.6 μm were formed.
[0066]
After adding 3 g of an anionic surfactant (Perex SS-L, manufactured by Kao Corporation) to the dispersion in which soft agglomerated particles are formed, a reflux tube is attached to the stainless steel flask, and 95 Heated to 0 ° C. and held for 5 hours. Thereafter, the mixture was cooled, the aggregated particles were filtered, thoroughly washed with ion exchange water, and then dried to obtain a toner.
[0067]
The obtained toner had a volume average particle diameter of 7.8 μm and a variation coefficient of volume particle size distribution of 19.8%. The toner had no odor.
[0068]
Example 2
A toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that 600 g of the aqueous resin dispersion B was used instead of the aqueous resin dispersion A. On the way, the average particle diameter of the aggregated particles formed before adding the anionic surfactant was 7.8 μm.
[0069]
The obtained toner had a volume average particle size of 8.1 μm and a variation coefficient of volume particle size distribution of 20.3%. The toner had no odor.
[0070]
Comparative Example 1
A toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that 435 g of vinyl resin dispersion A was used instead of water resin dispersion A.
[0071]
The obtained toner had a volume average particle size of 5.5 μm and a variation coefficient of volume particle size distribution of 20.3%. The toner had no odor.
[0072]
Comparative Example 2
A toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that 218 g of vinyl resin dispersion A and 217 g of vinyl resin dispersion B were used instead of water resin dispersion A.
[0073]
The obtained toner had a volume average particle size of 5.8 μm and a coefficient of variation in volume particle size distribution of 20.2%. Further, a mercaptan odor was detected in the toner.
[0074]
Comparative Example 3
A toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that 218 g of the vinyl resin dispersion A and 294 g of the polyester resin dispersion A were used in place of the aqueous resin dispersion A. On the way, the average particle diameter of the aggregated particles formed before adding the anionic surfactant was 7.8 μm.
[0075]
The obtained toner had a volume average particle size of 8.0 μm and a volume particle size distribution variation coefficient of 32.4%. The toner had no odor.
[0076]
Test example
Using a heat roll fixing machine set at a linear speed of 200 mm / sec and a surface temperature of 170 ° C., the toner was fixed and a tape peeling test was performed. Furthermore, the surface temperature of the heat roll was raised to confirm the offset generation temperature. Table 1 shows the offset generation temperatures of Examples and Comparative Examples.
[0077]
[Table 1]
Figure 0004027841
[0078]
As a result, the toners obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 2 and 3 did not peel and had sufficient fixability. On the other hand, the toner obtained in Comparative Example 1 was peeled off and the fixability was insufficient. In addition, the toners obtained in Comparative Examples 2 and 3 had good fixability as described above, but the toner obtained in Comparative Example 2 had a strange odor, and Comparative Example 3 had a wide particle size distribution. Only toner was obtained.
[0079]
Further, when attention is paid to the offset generation temperature, it can be seen that the toner of Example 2 containing an unsaturated polyester has a higher offset generation temperature than the toner of Example 1. This is presumably due to grafting of polyester and vinyl resin.
[0080]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to easily obtain a toner having a small particle diameter which does not have a strange odor and has good fixing properties.

Claims (5)

ビニル系樹脂と酸価が5〜50mgKOH/gのポリエステルの中和物を含有した水系樹脂分散体から、凝集粒子を形成する工程を有するトナーの製造方法であって、前記水系樹脂分散体が、前記ポリエステルの中和物の存在下で前記ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させて得られる樹脂分散体である、トナーの製造方法。A method for producing a toner comprising a step of forming aggregated particles from an aqueous resin dispersion containing a neutralized product of a vinyl resin and a polyester having an acid value of 5 to 50 mgKOH / g, wherein the aqueous resin dispersion comprises: A method for producing a toner, which is a resin dispersion obtained by polymerizing a raw material monomer of the vinyl resin in the presence of a neutralized product of the polyester. 水系樹脂分散体が、ポリエステルと塩基物質、ビニル系樹脂の原料モノマー及び水を混合して、ポリエステルの中和物を含む分散体を得た後、ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させて得られる樹脂分散体である請求項1記載の製造方法。A water-based resin dispersion is obtained by mixing a polyester and a base material, a vinyl-based resin raw material monomer and water to obtain a dispersion containing a neutralized polyester, and then polymerizing the vinyl-based resin raw material monomer. The production method according to claim 1, which is a resin dispersion. ポリエステルが不飽和ポリエステルを含有する請求項1又は2記載の製造方法。The manufacturing method of Claim 1 or 2 in which polyester contains unsaturated polyester. ビニル系樹脂の原料モノマーの重合を、疎水性重合開始剤の存在下で行う請求項1〜3いずれか記載の製造方法。The production method according to claim 1, wherein the polymerization of the raw material monomer of the vinyl resin is performed in the presence of a hydrophobic polymerization initiator. ビニル系樹脂のポリエステルの中和物に対する重量比(ビニル系樹脂/ポリエステルの中和物)が、50/50〜95/5である請求項1〜4いずれか記載の製造方法。The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein a weight ratio of the vinyl resin to the neutralized polyester (a vinyl resin / neutralized polyester) is 50/50 to 95/5.
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