JP4787700B2 - Toner for developing electrostatic image and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等における静電荷像を現像するための現像剤に使用されるトナーに関する。さらに詳しくは直接または間接電子写真現像方式を用いた複写機、レーザープリンター及び、普通紙ファックス等に使用される電子写真用トナーに関する。 The present invention relates to a toner used as a developer for developing an electrostatic image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing and the like. More specifically, the present invention relates to a toner for electrophotography that is used in a copying machine, a laser printer, a plain paper fax machine, and the like using a direct or indirect electrophotographic developing system.
近年、市場からの高画質化、高速化の強い要求から、それに適した電子写真装置、それに使用するトナー現像剤の開発に拍車がかかっている。高速化に対応したトナーとしては、補給後の迅速に静電荷を所望電荷レベルに達成する電荷性能を持ったトナーであることが必須である。 In recent years, the strong demand for higher image quality and higher speed from the market has spurred the development of an electrophotographic apparatus suitable for it and a toner developer used therefor. It is essential that the toner corresponding to the high speed is a toner having a charge performance that quickly achieves the electrostatic charge to a desired charge level after replenishment.
また、静電荷の極性と大きさ以外に、重要な決定的品質基準は上記の所望電荷レベルに迅速に達すること以外に、長い励起期間にわたってこの電荷が変化しないことである。この他に、トナーが温度や大気湿度等の環境の影響に非感受性であることもその適性の重要な基準である。 In addition to the polarity and magnitude of the electrostatic charge, an important decisive quality criterion is that this charge does not change over a long excitation period other than quickly reaching the desired charge level. Another important criterion for suitability is that the toner is insensitive to environmental effects such as temperature and atmospheric humidity.
高画質化に対応したトナーとしては、小粒径でかつ粒径の揃ったトナーであることが必須である。トナーの粒径が揃い粒径分布がシャープになると、個々のトナー粒子の現像の際の挙動が揃って、微小ドット再現性が著しく向上する。 As a toner corresponding to high image quality, it is essential that the toner has a small particle diameter and a uniform particle diameter. When the toner particle size is uniform and the particle size distribution becomes sharp, the behavior of individual toner particles during development is aligned, and the reproducibility of minute dots is remarkably improved.
しかしながら、従来の粉砕法によるトナーでは小粒径で粒子径の揃ったトナーを製造するには莫大なエネルギーと分級工程が必須となり、製造性に困難が生じる。また、帯電制御のために帯電制御剤を使用する場合があるが、その場合、結着樹脂とともにトナー中に混練したり、トナー表面に打ち込む工程が必要となり、工程数の増加や、帯電制御剤を必要量以上添加する必要があるなどコスト面でも問題があった。そのような状況下、従来の粉砕法とは異なる、重合トナー工法により、これらの問題を改善する方法が様々なかたちで提案されている。 However, a conventional pulverized toner requires a huge amount of energy and a classification process to produce a toner having a small particle size and a uniform particle size, resulting in difficulty in productivity. In some cases, a charge control agent is used for charge control. In such a case, a step of kneading into the toner together with the binder resin or driving into the toner surface is required. There was a problem in terms of cost, such as the need to add more than the necessary amount. Under such circumstances, various methods have been proposed for improving these problems by using a polymerized toner method different from the conventional pulverization method.
重合トナー工法には、懸濁重合の他、乳化重合法や溶解懸濁法などもあるが、乳化重合工法においてもスチレンモノマーの完全除去や乳化剤、分散剤の除去は難しく、昨今特に環境問題がクローズアップされるに至ってはますますトナーに対する課題は大きくなってきている。また、トナーの帯電性能においては、電荷制御剤付着が弱いことや、使用中の凹部へのシリカ移動が原因となって、トナーによる感光体汚染の問題や定着ローラへのトナー付着問題が発生しやすくなる。また、溶解懸濁法においては、低温定着が可能なポリエステル樹脂を使用できるメリットはあるが、オイルレス定着を達成するため、離型幅を広げるための高分子制御と生産の中で樹脂や着色剤を溶剤に溶解又は分散する工程において高分子量成分を加えるため、液粘度が上がり生産性上の問題が発生しやすくなる。そして、それらの問題はまだ解消されていない。特に溶解懸濁法においては、トナー表面形状について球形且つ凹凸形状にすることによりクリーニングの改善を図っているが(例えば、特許文献1参照)、規則性のない不定形トナーであるため帯電安定性にかけ、さらに基本的な耐久品質や離型性確保するための高分子量設計ができておらず満足すべき品質のトナーは得られていない。 In addition to suspension polymerization, there are emulsion polymerization methods and dissolution suspension methods in addition to suspension polymerization methods. However, it is difficult to completely remove styrene monomers and emulsifiers and dispersants in emulsion polymerization methods. The problem with toners is becoming increasingly important as they become more close-up. In addition, in charge performance of toner, due to weak adhesion of the charge control agent and silica movement to the recess during use, problems of toner contamination with the toner and toner adhesion to the fixing roller occur. It becomes easy. In addition, the dissolution suspension method has the advantage of using a polyester resin that can be fixed at low temperature, but in order to achieve oil-less fixing, the polymer and color are controlled during production and control of the polymer to widen the mold release width. Since the high molecular weight component is added in the step of dissolving or dispersing the agent in the solvent, the viscosity of the liquid rises and productivity problems are likely to occur. And those problems are not solved yet. Particularly in the dissolution suspension method, the toner surface shape is made spherical and uneven to improve the cleaning (see, for example, Patent Document 1). However, since it is an irregularly shaped irregular toner, charging stability is improved. In addition, a high-quality toner for ensuring basic durability and releasability has not been achieved, and satisfactory toner quality has not been obtained.
また、トナー粒子に特定の化合物粉末と所定の比表面積を有する特定の無機微粉末を添加することにより、好ましい帯電特性を示し、特に画像濃度の環境依存性に優れた粉砕トナーが得られることを提案しているが(例えば、特許文献2参照)、実際は高画質と帯電特性との両立が不充分である。
したがって、本発明は上述に鑑みてなされたものであり、帯電性能において高い信頼性が得られ、且つ低温定着性に優れ、高解像度で高品位な画像が得られるトナーを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a toner that can obtain high reliability in charging performance, excellent low-temperature fixability, and high-definition and high-quality images. To do.
本発明者らは、上述の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するにいたった。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have completed the present invention.
即ち、本発明によれば、以下に示すトナーが提供される。 That is, according to the present invention, the following toner is provided.
(1)少なくとも、有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、結着樹脂、着色剤、離型剤、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物と該結着樹脂との混練複合体を溶解又は分散させ、該溶液または分散液を樹脂微粒子含有水系媒体中で分散させ、前記活性水素基を有する化合物と該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥した静電荷像現象用トナーであって、
該トナー中における、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が、体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmを満たし、かつ、
前記分散径における、体積平均粒径Dvで1μm以上の頻度が2.5%以下であることを特徴とする静電荷像現象用トナー。
(1) at least, in an organic solvent, a polymer having a site reactive with a compound having the compound and the active hydrogen group having an active hydrogen group, a binder resin, a colorant, a releasing agent, intercalating the fatty acid The kneaded composite of the layered inorganic mineral and the binder resin is dissolved or dispersed, and the solution or dispersion is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles , and the compound having active hydrogen groups and the active hydrogen groups are dispersed. A toner for an electrostatic charge image phenomenon, wherein the organic solvent is removed, washed and dried after reacting a polymer having a site capable of reacting with a compound having or
In said toner, the dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with fatty acids, meets the 0.01μm~1μm volume average particle diameter Dv, and,
The toner for an electrostatic charge image phenomenon , wherein a frequency of 1 μm or more in volume average particle diameter Dv in the dispersion diameter is 2.5% or less .
(2)脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を該結着樹脂との混練複合体として有機溶剤中に溶解又は分散させることを特徴とする(1)に記載の静電荷像現像用トナー。 (2) The electrostatic image developing toner according to (1), wherein a layered inorganic mineral intercalated with a fatty acid is dissolved or dispersed in an organic solvent as a kneaded composite with the binder resin.
(3)脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチルと水との界面に存在することを特徴とする(1)または(2)に記載の静電荷像現像用トナー。 (3) The layered inorganic mineral intercalated with fatty acid was placed in a medium with a 1: 1 weight ratio of ethyl acetate and water, shaken, and left standing for 1 hour. Is present at the interface between ethyl acetate and water, (1) or (2).
(4)脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、トナー中に0.1〜5%含有されることを特徴とする(1)乃至(3)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (4) The electrostatic charge image development according to any one of (1) to (3), wherein a layered inorganic mineral intercalated with a fatty acid is contained in the toner in an amount of 0.1 to 5%. Toner.
(5)脂肪酸がステアリン酸であることを特徴とする(1)乃至(4)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (5) The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of (1) to (4), wherein the fatty acid is stearic acid.
(6)温度28℃、湿度80%の環境内でブローオフ法による帯電量測定値が15秒撹拌帯電量が-30±5μQ/gであり、5分攪拌帯電量および10分攪拌帯電量が、15秒攪拌帯電量に対して帯電量の変化が5μc/g以下であることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (6) Charge amount measured by blow-off method in an environment of temperature 28 ° C. and humidity 80% is 15 seconds stirring charge amount of −30 ± 5 μQ / g, 5 minutes stirring charge amount and 10 minutes stirring charge amount are The electrostatic charge image developing toner according to any one of (1) to (5), wherein a change in charge amount is 5 μc / g or less with respect to a charge amount stirred for 15 seconds.
(7)トナーの体積平均粒径が3〜7μmであることを特徴とする(1)乃至(6)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (7) The electrostatic image developing toner according to any one of (1) to (6), wherein the toner has a volume average particle diameter of 3 to 7 μm.
(8)トナーの体積粒径Dv/数平均粒径Dnが1.00〜1.30であることを特徴とする(1)乃至(7)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (8) The electrostatic charge image developing according to any one of (1) to (7), wherein the toner has a volume particle diameter Dv / number average particle diameter Dn of 1.00 to 1.30. toner.
(9)トナーの体積平均粒径Dvが2μm以下の粒子が1〜10個数%であることを特徴とする(1)乃至(8)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (9) The electrostatic image developing toner according to any one of (1) to (8), wherein the toner has a volume average particle diameter Dv of 2 μm or less in an amount of 1 to 10% by number.
(10)結着樹脂がポリエステル樹脂であることを特徴とする(1)乃至(9)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (10) The electrostatic image developing toner according to any one of (1) to (9), wherein the binder resin is a polyester resin.
(11)ポリエステル樹脂のTHF可溶分の重量平均分子量が1,000〜30,000であることを特徴とする(1)乃至(10)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (11) The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of (1) to (10), wherein the polyester resin has a THF-soluble component having a weight average molecular weight of 1,000 to 30,000. .
(12)ポリエステル樹脂が酸性基含有ポリエステルであり、該酸性基含有ポリエステル樹脂の酸価が1.0〜50.0(KOHmg/g)であることを特徴とする(1)乃至(11)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (12) The polyester resin is an acidic group-containing polyester, and the acid value of the acidic group-containing polyester resin is 1.0 to 50.0 (KOHmg / g). The electrostatic image developing toner according to any one of the above.
(13)酸性基含有ポリエステル樹脂のガラス転移点が35〜65℃であることを特徴とする(1)乃至(12)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (13) The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of (1) to (12), wherein the acidic group-containing polyester resin has a glass transition point of 35 to 65 ° C.
(14)活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体の重量平均分子量が3,000〜20,000である(1)乃至(13)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (14) The electrostatic charge image according to any one of (1) to (13), wherein the polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group has a weight average molecular weight of 3,000 to 20,000. Development toner.
(15)トナーの酸価が0.5〜40.0(KOHmg/g)であることを特徴とする(1)乃至(14)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (15) The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of (1) to (14), wherein the toner has an acid value of 0.5 to 40.0 (KOHmg / g).
(16)トナーのガラス転移点が40〜70℃であることを特徴とする(1)乃至(15)いずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (16) The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of (1) to (15), wherein the toner has a glass transition point of 40 to 70 ° C.
(17)二成分系現像剤に使用されるトナーであることを特徴とする(1)乃至(16)のいずれか一つに記載の静電荷像現像用トナー。 (17) The electrostatic image developing toner according to any one of (1) to (16), which is a toner used for a two-component developer.
(18)少なくとも、有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、結着樹脂、着色剤、離型剤、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物と該結着樹脂との混練複合体を溶解又は分散させ、該溶液または分散液を樹脂微粒子含有水系媒体中で分散させ、前記活性水素基を有する化合物と該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥した静電荷像現象用トナーの製造方法であって、
該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が、体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmを満たし、かつ体積平均粒径Dvが1μm以上の頻度が2.5%以下を満たすような分散状態にする該結着樹脂との混練複合工程を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
(18) at least, in an organic solvent, a polymer having a site reactive with a compound having the compound and the active hydrogen group having an active hydrogen group, a binder resin, a colorant, a releasing agent, a fatty acid intercalation The kneaded composite of the layered inorganic mineral and the binder resin is dissolved or dispersed, the solution or dispersion is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles , and the compound having the active hydrogen group and the active hydrogen group are contained. A method for producing a toner for an electrostatic charge image phenomenon in which the organic solvent is removed, washed and dried after reacting a polymer having a site capable of reacting with a compound,
The dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid satisfies a volume average particle diameter Dv of 0.01 μm to 1 μm, and the frequency of the volume average particle diameter Dv of 1 μm or more satisfies 2.5 % or less. A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, comprising a kneading composite step with the binder resin in a dispersed state.
本発明によれば、環境依存しない帯電特性をもち、低温定着性にすぐれ、高画質で高い解像度の画像を与えるトナーを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a toner that has charging characteristics that do not depend on the environment, is excellent in low-temperature fixability, and provides an image with high image quality and high resolution.
次に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described.
本発明のトナーは、少なくとも、有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、結着樹脂、着色剤、離型剤および脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を溶解又は分散させた該溶液または分散液を水系媒体中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥することにより得られたものであり、トナー中における、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmであることを特徴とする。これによって、高解像度、高画質のトナーを得ることを可能とし、トナー中における、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が体積平均粒径Dvで0.01μmより小さいと定着性能が悪化する。一方、トナー中における、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が体積平均粒径Dvで1μmより大きいとトナー帯電性能への効果が低下する。 The toner of the present invention comprises a layered inorganic mineral obtained by intercalating at least a polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group, a binder resin, a colorant, a release agent, and a fatty acid in an organic solvent. The organic solvent is removed after the dissolved or dispersed solution or dispersion is dispersed in an aqueous medium and the polymer having a site capable of reacting with the compound having an active hydrogen group is reacted or while reacting. The dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid in the toner is 0.01 μm to 1 μm in terms of volume average particle diameter Dv. . This makes it possible to obtain a high-resolution and high-quality toner. When the dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with fatty acid in the toner is smaller than 0.01 μm in volume average particle diameter Dv, the fixing performance is deteriorated. To do. On the other hand, when the dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with fatty acid in the toner is larger than 1 μm in volume average particle diameter Dv, the effect on the toner charging performance is lowered.
本発明のトナーをより詳細に説明する。 The toner of the present invention will be described in detail.
まず、本発明のトナーに用いる脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を説明する。 First, the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid used in the toner of the present invention will be described.
本発明のトナーに用いる層状無機鉱物は、脂肪酸を層間に挿入(インターカレーション)したものが用いられる。脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物は、ヒドロタルサイト系の基本結晶構造を持つものに脂肪酸をインターカレーションしたものが望ましい。 As the layered inorganic mineral used in the toner of the present invention, a material in which a fatty acid is inserted (intercalated) between layers is used. The layered inorganic mineral intercalated with a fatty acid is preferably an intercalated fatty acid with a hydrotalcite-based basic crystal structure.
脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の脂肪酸としては、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸などが挙げられる。なかでもパルミチン酸、ステアリン酸が好ましく用いられ、さらに好ましくはステアリン酸が好ましく用いられる。インターカレーションされる脂肪酸は該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物全体に対して、5〜15重量%が好ましい。5%重量%以下では、層間にアニオンとして存在する脂肪酸が少なく、好ましい負帯電性が得られない。また、15重量%以上では、層状無機鉱物の構造が不安定になる。 Examples of the fatty acid of the layered inorganic mineral intercalated with fatty acid include myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid and the like. Of these, palmitic acid and stearic acid are preferably used, and stearic acid is more preferably used. The intercalated fatty acid is preferably 5 to 15% by weight based on the whole layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid. If it is 5% by weight or less, there are few fatty acids present as anions between the layers, and a preferable negative chargeability cannot be obtained. On the other hand, when the content is 15% by weight or more, the structure of the layered inorganic mineral becomes unstable.
また、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体、すなわちマスターバッチは、結着樹脂と上記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチとして得ることができる。この脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物と結着樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。またいわゆるフラッシング法と呼ばれる、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物と水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法もウエットケーキをそのまま用いることができるため、乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。 In addition, a kneaded composite of a layered inorganic mineral intercalated with a fatty acid and a binder resin, that is, a master batch, is mixed with a binder resin and a layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid with high shearing force, It can be kneaded to obtain a master batch. In order to enhance the interaction between the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid and the binder resin, an organic solvent can be used. Also, a so-called flushing method, a layered inorganic mineral intercalated with fatty acid and an aqueous paste containing water are mixed and kneaded together with a resin and an organic solvent, and the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid is transferred to the resin side, Since the wet cake can be used as it is, a method for removing moisture and organic solvent components is preferably used because it does not need to be dried. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
上記の混練複合過程において、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物と結着樹脂との混練複合体、すなわちマスターバッチ中、脂肪酸で変性した層状無機鉱物の分散径が体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmであり、かつ体積平均粒径1μm以上の該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の頻度が15%以下を満たすことが必要である。体積平均粒径Dvが1μmを超えるか、又は体積平均粒径1μm以上の頻度が15%を超えるとトナー帯電性能への効果が低下する。 In the kneading composite process, the dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid and the binder resin, that is, the layered inorganic mineral modified with the fatty acid in the masterbatch is 0. It is necessary that the frequency of the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid having a volume average particle diameter of 1 μm or more of 01 μm to 1 μm satisfies 15% or less. When the volume average particle diameter Dv exceeds 1 μm or the frequency of the volume average particle diameter of 1 μm or more exceeds 15%, the effect on the toner charging performance is lowered.
下記の実施例の結果からも認識できるが、上記で調製したマスターバッチを分散液に溶解して、最終的にトナーを作製するまでの過程では、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径(体積平均粒径Dv)は、ほとんど変わらず、トナー中における、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が体積平均粒径Dvで、同様に0.01μm〜1μmとなることができる。つまり、マスターバッチ中、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmであることにより、最終的に、トナー中における、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径も、必然的に、体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmとなる。 As can be recognized from the results of the following examples, the dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with fatty acid is the process from dissolving the masterbatch prepared above in the dispersion and finally producing the toner. The (volume average particle diameter Dv) hardly changes, and the dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid in the toner is the volume average particle diameter Dv, which can be similarly 0.01 μm to 1 μm. That is, when the dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with fatty acid in the master batch is 0.01 μm to 1 μm in terms of volume average particle diameter Dv, finally, the layered form in which the fatty acid is intercalated in the toner. The dispersion diameter of the inorganic mineral is necessarily 0.01 μm to 1 μm in volume average particle diameter Dv.
したがって、上述したように、トナー中における、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmとなることによって、高解像度、高画質のトナーを得ることが可能となる。 Therefore, as described above, the dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid in the toner becomes 0.01 μm to 1 μm in terms of the volume average particle diameter Dv, thereby obtaining a high-resolution and high-quality toner. Is possible.
また、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物はトナー中に0.1〜5%含有されることが好ましい。トナー中の脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の含有量が0.1%未満ではトナー帯電性能への効果が低下するし、5%を超えると、定着性能が悪化する。 The layered inorganic mineral intercalated with fatty acid is preferably contained in the toner in an amount of 0.1 to 5%. When the content of the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid in the toner is less than 0.1%, the effect on the toner charging performance is lowered, and when it exceeds 5%, the fixing performance is deteriorated.
さらに、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物は疎水化処理してあることが好ましい。疎水処理された該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物は次の特性を示すことが好ましい。すなわち、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチルと水との界面に存在することが好ましい。これにより、従来の溶解懸濁法では、内添した帯電制御剤が内部に取り込まれ、十分な帯電制御剤としての機能を発現しなかったのに対し、本発明のトナーでは、上述した性質をもつ帯電制御剤を用いることによって、油水分配の傾向から帯電制御剤がトナー表面に選択的に存在するようになり、帯電制御剤としての機能が発現しやすくなっている。また、その粒径において、体積平均粒径Dvが0.01μm〜1μmを満たすことにより、帯電制御剤がトナー中に存在しやすくなり、今まで成し得なかった帯電制御剤の内添ができるものである。 Furthermore, it is preferable that the layered inorganic mineral intercalated with fatty acid is subjected to a hydrophobic treatment. The layered inorganic mineral obtained by intercalating the hydrophobically treated fatty acid preferably exhibits the following characteristics. That is, when the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid is placed in a medium having a 1: 1 weight ratio of ethyl acetate and water and shaken, and left to stand for 1 hour, the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid Is preferably present at the interface between ethyl acetate and water. As a result, in the conventional dissolution suspension method, the internally added charge control agent was taken into the interior and the function as a sufficient charge control agent was not expressed, whereas the toner of the present invention has the above-described properties. By using the charge control agent, the charge control agent is selectively present on the toner surface from the tendency of oil-water distribution, and the function as the charge control agent is easily exhibited. In addition, when the volume average particle diameter Dv satisfies 0.01 μm to 1 μm, the charge control agent is likely to be present in the toner, and internal addition of the charge control agent that has not been possible so far can be performed. Is.
表面処理剤は公知のものが用いられ、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、高級脂肪酸類、アニオン系界面活性剤、シリコンオイル類等を例示することができるが、好ましくはシラン系カップリング剤、シリコンオイルが疎水度、帯電性の面から好適であり、更に好ましくはシラン系カップリング剤が環境依存性、流動性の面から好適である。無機微粉末の表面処理剤としてシランカップリング剤を使用することは、疎水性機能の付与度合いが高く、無機粉末の流動性改善機能に優れている。 Known surface treatment agents can be used, and examples thereof include silane coupling agents, titanate coupling agents, higher fatty acids, anionic surfactants, silicone oils, etc. A ring agent and silicone oil are preferable from the viewpoint of hydrophobicity and chargeability, and a silane coupling agent is more preferable from the viewpoint of environment dependency and fluidity. The use of a silane coupling agent as the surface treatment agent for the inorganic fine powder has a high degree of imparting a hydrophobic function and is excellent in the fluidity improving function of the inorganic powder.
無機微粉末のシランカップリング剤による表面処理は従来公知の方法が用いられ、例えばシランカップリング剤には、オルガノアルコキシラン(メトキシトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、トリメトキシメチルシラン、エトキシトリメチルシランなど)、オルガノクロルシラン(トリクロルメチルシラン、ジクロルジメチルシラン、クロルトリメチルシラン、トリクロエチルシラン、ジクロルジエチルシラン、トリクロルフェニルシランなど)、オルガノシラザン(トリエチルシラザン、トリプロピルシラザン、トリフェニルシラザン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザンなど)、オルガノジシラン、オルガノシラン等があり、これらは1種或は2種以上の混合物で用いられる。シランカップリング剤として好ましくは、オルガノクロルシラン、オルガノシラザンである。 Conventionally known methods are used for the surface treatment of inorganic fine powder with a silane coupling agent. For example, organoalkoxylane (methoxytrimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, trimethoxymethylsilane, ethoxytrimethylsilane, etc.) is used as the silane coupling agent. , Organochlorosilane (trichloromethylsilane, dichlorodimethylsilane, chlorotrimethylsilane, trichloroethylsilane, dichlorodiethylsilane, trichlorophenylsilane, etc.), organosilazane (triethylsilazane, tripropylsilazane, triphenylsilazane, hexamethyldisilane) Silazane, hexaethyldisilazane, hexaphenyldisilazane, etc.), organodisilane, organosilane and the like, and these are used in one kind or a mixture of two or more kinds. The silane coupling agent is preferably organochlorosilane or organosilazane.
無機微粉末のシリコンオイルによる表面処理は従来公知の方法が用いられ、例えばシリコンオイルとしては、一般的なストレートシリコンオイルであるジメチルシリコンオイル、メチルフェニルシリコンオイル、メチルハイドロジェンシリコンオイル、及び変性シリコンオイルであるメタクリル変性シリコンオイル、アルキル変性シリコンオイル、エポキシ変性シリコンオイル、アミノ変性シリコンオイル等があり、1種或は2種以上の混合物で用いられる。シリコンオイルとして好ましくは、ストレートシリコンオイルである。 Conventionally known methods are used for the surface treatment of inorganic fine powder with silicon oil. For example, as silicon oil, dimethyl silicone oil, methyl phenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, and modified silicone, which are general straight silicone oils, are used. There are methacryl-modified silicone oil, alkyl-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, amino-modified silicone oil, etc., which are oils, and they are used in one kind or a mixture of two or more kinds. The silicone oil is preferably straight silicone oil.
本発明で用いる活性水素と反応可能な反応性変性ポリエステル系樹脂(RMPE)としては、例えば、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)などが挙げられる。このプレポリマー(A)としては、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物で、かつ活性水素を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート(PIC)と反応させたもの等が挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素を含む基としては、水酸基(アルコール性水素基およびフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。 Examples of the reactive modified polyester resin (RMPE) capable of reacting with active hydrogen used in the present invention include a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. Examples of the prepolymer (A) include a polycondensate of a polyol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) and a polyester having active hydrogen further reacted with a polyisocyanate (PIC). Examples of the group containing active hydrogen in the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydrogen group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, and the like. Among these, an alcoholic hydroxyl group is preferable.
後述に詳しく説明するアミン類は、活性水素と反応可能な変性ポリエステルに対する架橋剤や伸長剤として作用する。 The amines described in detail later act as a crosslinking agent and an extender for the modified polyester capable of reacting with active hydrogen.
上記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)にアミン類(B)を反応させて得られるウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルはその高分子成分の分子量を調節しやすく、乾式トナー、特にオイルレス低温定着特性(定着用加熱媒体への離型オイル塗布機構のない広範な離型性及び定着性)を確保するのに好都合である。特にポリエステルプレポリマーの末端をウレア変性したものは未変性のポリエステル樹脂自体の定着温度域での高流動性、透明性を維持したまま、定着用加熱媒体への接着性を抑制することができる。 Modified polyesters such as urea-modified polyester obtained by reacting the above-mentioned polyester prepolymer (A) having an isocyanate group with amines (B) are easy to adjust the molecular weight of the polymer component, and are dry toner, especially oilless low-temperature fixing. It is convenient to ensure the characteristics (wide releasability and fixability without a release oil application mechanism to the fixing heating medium). Particularly, a polyester prepolymer whose end is modified with urea can suppress adhesion to a heating medium for fixing while maintaining high fluidity and transparency in the fixing temperature range of the unmodified polyester resin itself.
本発明で用いる好ましいポリエステルプレポリマーは、末端に酸基や水酸基等の活性水素基を有するポリエステルに、その活性水素と反応するイソシアネート基等の官能基を導入したものである。このプレポリマーからウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステル(MPE)を誘導することができるが、本発明の場合、トナーバインダーとして用いる好ましい変性ポリエステルは、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)に対して、架橋剤及び/又は伸長剤としてアミン類(B)を反応させて得られるウレア変性ポリエステルである。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)は、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート(PIC)と反応させることによって得ることができる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。 A preferred polyester prepolymer used in the present invention is a polyester having an active hydrogen group such as an acid group or a hydroxyl group at the terminal, and a functional group such as an isocyanate group that reacts with the active hydrogen. A modified polyester (MPE) such as urea-modified polyester can be derived from this prepolymer, but in the case of the present invention, a preferred modified polyester used as a toner binder is a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. It is a urea-modified polyester obtained by reacting amines (B) as a crosslinking agent and / or an extender. The polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is obtained by further reacting a polyester having an active hydrogen group, which is a polycondensate of a polyol (PO) and a polycarboxylic acid (PC), with a polyisocyanate (PIC). Can do. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include hydroxyl groups (alcoholic hydroxyl groups and phenolic hydroxyl groups), amino groups, carboxyl groups, mercapto groups, and the like. Among these, alcoholic hydroxyl groups are preferred.
ポリオール(PO)としては、ジオール(DIO)および3価以上のポリオール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。ジオール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上のポリオール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。 Examples of the polyol (PO) include a diol (DIO) and a trivalent or higher polyol (TO), and (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) is preferable. Diol (DIO) includes alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol, triethylene glycol, Ethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, Bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide phenol compound (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. Examples of the trivalent or higher polyol (TO) include 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trivalent or higher phenols (Tris) Phenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); alkylene oxide adducts of the above trivalent or more polyphenols.
ポリカルボン酸(PC)としては、ジカルボン酸(DIC)および3価以上のポリカルボン酸(TC)が挙げられ、DIC単独、およびDICと少量の(TC)との混合物が好ましい。ジカルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上のポリカルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてポリオール(PO)と反応させてもよい。ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。 Examples of the polycarboxylic acid (PC) include dicarboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polycarboxylic acid (TC), and DIC alone or a mixture of DIC and a small amount of (TC) is preferable. Dicarboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene) Dicarboxylic acid and the like). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polycarboxylic acid (PC), you may make it react with a polyol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.). The ratio of the polyol (PO) and the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably 1 as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. 5/1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
ポリイソシアネート(PIC)としては、脂肪族ポリイソシアネート(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、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(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など);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α',α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアヌレート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。 As polyisocyanate (PIC), aliphatic polyisocyanate (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanate (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); aromatic Diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; polyisocyanates such as phenol derivatives, oximes, caprolactams, etc. And a combination of two or more of these.
ポリイソシアネート(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のポリイソシアネート(3)構成成分の含有量は、通常0.5〜40重量%、好ましくは1〜30重量%、さらに好ましくは2〜20重量%である。0.5重量%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40重量%を超えると低温定着性が悪化する。 The ratio of the polyisocyanate (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably 4 /, as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a modified polyester is used, the urea content in the ester becomes low and the hot offset resistance deteriorates. The content of the polyisocyanate (3) component in the prepolymer (A) having an isocyanate group at the terminal is usually 0.5 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight. It is. If it is less than 0.5% by weight, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the low-temperature fixability deteriorates.
イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The number of isocyanate groups contained per molecule in the prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2.5 on average. It is. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
アミン類(B)としては、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4'ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4'−ジアミノ−3,3'ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。 As amines (B), diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), aminoalcohol (B3), aminomercaptan (B4), amino acid (B5), and amino acids B1-B5 blocked (B6) etc. are mentioned. Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, Isophorone diamine etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of B1 to B5 blocked amino groups (B6) include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
さらに、必要により伸長停止剤を用いてポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。 Furthermore, if necessary, the molecular weight of the polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The ratio of amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). The ratio is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the polyester is lowered and the hot offset resistance is deteriorated.
本発明において、トナーバインダーとして好ましく用いられるポリエステル系樹脂(ポリエステル)は、ウレア変性ポリエステル(UMPE)であるが、このポリエステル中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。 In the present invention, the polyester resin (polyester) preferably used as a toner binder is urea-modified polyester (UMPE), but this polyester may contain a urethane bond as well as a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
ウレア変性ポリエステル(UMPE)等の変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。ウレア変性ポリエステル(UMPE)等の変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステル数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル(PE)を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。UMPE等の変性ポリエステル単独の場合は、その数平均分子量は、通常2000〜15000、好ましくは2000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。 Modified polyester such as urea-modified polyester (UMPE) is produced by a one-shot method or the like. The weight average molecular weight of the modified polyester such as urea-modified polyester (UMPE) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of a modified polyester such as a urea-modified polyester is not particularly limited when a non-modified polyester (PE) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. In the case of a modified polyester such as UMPE alone, the number average molecular weight is usually 2000-15000, preferably 2000-10000, and more preferably 2000-8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.
本発明においては、上記ウレア結合で変性されたポリエステル(UMPE)等の変性ポリエステルは単独使用だけでなく、このものと共に、変性されていないポリエステル(PE)をトナーバインダー成分として含有させることもできる。PEを併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。PEとしては、前記UMPEのポリエステル成分と同様なポリオールPOとポリカルボン酸PCとの重縮合物などが挙げられ、好ましいものもUMPEの場合と同様である。PEの重量平均分子量(Mw)は、10000〜300000、好ましくは14000〜200000である。そのMn(数平均分子量)は、1000〜10000、好ましくは1500〜6000である。また、UMPEに対しては、無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているもの、例えばウレタン結合で変性されているものも併用することができる。UMPEとPEは少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、UMPEのポリエステル成分とPEは類似の組成が好ましい。PEを含有させる場合のUMPEとPEの重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。UMPEの重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。 In the present invention, the above modified polyester such as polyester modified with a urea bond (UMPE) is not only used alone, but also with this, unmodified polyester (PE) can be contained as a toner binder component. The combined use of PE improves low-temperature fixability and gloss when used in a full-color device, and is preferable to single use. Examples of PE include polycondensates of polyol PO and polycarboxylic acid PC similar to the polyester component of UMPE, and preferred ones are also the same as in UMPE. The weight average molecular weight (Mw) of PE is 10,000 to 300,000, preferably 14,000 to 200,000. Its Mn (number average molecular weight) is 1000 to 10000, preferably 1500 to 6000. For UMPE, not only unmodified polyesters but also those modified with chemical bonds other than urea bonds, such as those modified with urethane bonds, can be used in combination. UMPE and PE are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Accordingly, the polyester component of UMPE and PE preferably have similar compositions. The weight ratio of UMPE to PE when PE is contained is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, particularly preferably 7/93. ~ 20/80. When the weight ratio of UMPE is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
PEの水酸基価(mgKOH/g)は5以上であることが好ましく、PEの酸価(mgKOH/g)は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには紙への定着時紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が30を超えると帯電の安定性特に環境変動に対し悪化傾向がある。重合反応においては酸価がふれると造粒工程でのぶれにつながり乳化における制御が難しくなる。 The hydroxyl value (mgKOH / g) of PE is preferably 5 or more, and the acid value (mgKOH / g) of PE is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and further, the affinity between the paper and the toner is good when fixing to paper, and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly the environmental fluctuation. In the polymerization reaction, if the acid value is touched, it will cause blurring in the granulation process, making it difficult to control the emulsification.
PEの水酸基価及び酸価は具体的に次のような手順で決定される。
測定装置 :電位差自動滴定装置 DL-53 Titrator(メトラー・トレド社製)
使用電極 :DG113−SC (メトラー・トレド社製)
解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用する。
測定温度 :23℃
測定条件は以下のとおりである。
Stir
Speed [%] 25
Time [s] 15
EQP titration
Titrant/Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration [mol/L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume [mL] 1.0
Wait time [s] 0
Titrant addition Dynamic
dE(set) [mV] 8.0
dV(min) [mL] 0.03
dV(max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE [mV] 0.5
dt [s] 1.0
t(min) [s] 2.0
t(max) [s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume [mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n = 1
comb. termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
(酸価の測定方法)
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行う。
試料調整 :ポリエステル0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
Specifically, the hydroxyl value and acid value of PE are determined by the following procedure.
Measuring device: Potentiometric automatic titrator DL-53 Titrator (Metler Toledo)
Electrode used: DG113-SC (Metler Toledo)
Analysis software: LabX Light Version 1.00.000
Calibration of the apparatus: Use a mixed solvent of 120 ml of toluene and 30 ml of ethanol.
Measurement temperature: 23 ° C
The measurement conditions are as follows.
Stir
Speed [%] 25
Time [s] 15
EQP titration
Titrant / Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration [mol / L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume [mL] 1.0
Wait time [s] 0
Titrant addition Dynamic
dE (set) [mV] 8.0
dV (min) [mL] 0.03
dV (max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE [mV] 0.5
dt [s] 1.0
t (min) [s] 2.0
t (max) [s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume [mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n = 1
comb. termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
(Measurement method of acid value)
Measurement is performed under the following conditions in accordance with the measurement method described in JIS K0070-1992.
Sample preparation: 0.5 g of polyester (0.3 g for ethyl acetate-soluble component) is added to 120 ml of toluene and dissolved by stirring at room temperature (23 ° C.) for about 10 hours. Further, 30 ml of ethanol is added to prepare a sample solution.
測定は上記記載の装置にて計算することが出来るが、具体的には次のように計算する。 The measurement can be calculated by the apparatus described above, but specifically, the calculation is performed as follows.
あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計算で酸価を求める。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料重量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
(水酸基価の測定方法)
試料0.5gを100mlのメスフラスコに精秤し、これにアセチル化試薬5mlを正しく加える。その後100℃±5℃の浴中に浸して加熱する。1〜2時間後フラスコを浴から取り出し、放冷後水を加えて振り動かして無水酢酸を分解する。更に分解を完全にするため再びフラスコを浴中で10分間以上加熱し放冷後、有機溶剤でフラスコの壁を良く洗う。この液を上記電極を用いてN/2水酸化カリウムエチルアルコール溶液で電位差滴定を行いOH価を求める。
Titrate with a pre-standardized N / 10 caustic potash to alcohol solution, and determine the acid value from the consumption of the alcohol potash solution by the following calculation.
Acid value = KOH (ml) x N x 56.1 / sample weight
(N is a factor of N / 10KOH)
(Measurement method of hydroxyl value)
Weigh accurately 0.5 g of sample into a 100 ml volumetric flask and add 5 ml of acetylating reagent correctly. Then, it is immersed in a bath at 100 ° C. ± 5 ° C. and heated. After 1-2 hours, the flask is removed from the bath, allowed to cool, water is added and shaken to decompose acetic anhydride. Furthermore, in order to complete the decomposition, the flask is again heated in a bath for 10 minutes or more and allowed to cool, and then the wall of the flask is thoroughly washed with an organic solvent. This solution is subjected to potentiometric titration with an N / 2 potassium hydroxide ethyl alcohol solution using the above electrode to obtain the OH value.
本発明において、トナーバインダーのガラス転移点(Tg)は、通常40〜70℃、好ましくは40〜60℃である。40℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル樹脂等の変性ポリエステルの共存により、本発明のトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。 In the present invention, the glass transition point (Tg) of the toner binder is usually 40 to 70 ° C., preferably 40 to 60 ° C. If it is less than 40 ° C., the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Due to the coexistence of a modified polyester such as a urea-modified polyester resin, the toner of the present invention tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners.
次に、離型剤を説明する。 Next, the release agent will be described.
本発明のトナーに用いるワックスとしては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラーとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラーにオイルの如き離型材を塗布することなく高温耐オフセットに対し効果を示す。 As the wax used in the toner of the present invention, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface, This shows an effect against high temperature offset resistance without applying a release material such as oil to the fixing roller.
なお、本発明におけるワックスの融点は、示差走査熱量計(DSC)による最大吸熱ピークとした。 The melting point of the wax in the present invention was the maximum endothermic peak measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
本発明において使用できる離型剤として機能するワックス成分としては、以下の材料が使用できる。即ち、具体例としては、ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。またこれら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリn−ステアリルメタクリレート、ポリn−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。 The following materials can be used as the wax component that functions as a release agent that can be used in the present invention. That is, as specific examples, waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, And petroleum waxes such as paraffin, microcrystalline, and petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and poly n-stearyl methacrylate, poly n-lauryl methacrylate, which are low molecular weight crystalline polymer resins A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain, such as a polyacrylate homopolymer or copolymer (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used.
次に、着色剤を説明する。 Next, the colorant will be described.
本発明で用いる着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。 As the colorant used in the present invention, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow Iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R , Para red, phissa red, parac Luort Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carnmin BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pogment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pi Zoron Red, Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indance Ren Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine Blue, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Chrome Oxide, Pyridian, Emerald Green , Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Gree Lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。 The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin.
マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先にあげた変性、未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。 As the binder resin to be kneaded together with the production of the masterbatch or the masterbatch, in addition to the modified and unmodified polyester resins mentioned above, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and polymers of substituted products thereof; Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer Styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α- Chloromethyl methacrylate copolymer, Tylene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-malein Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. The
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。 The master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. At this time, an organic solvent can be used in order to enhance the interaction between the colorant and the resin. In addition, a so-called flushing method, which is a wet cake of a colorant, is a method of mixing and kneading an aqueous paste containing water of a colorant together with a resin and an organic solvent, transferring the colorant to the resin side, and removing moisture and organic solvent components. Since it can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
本発明で得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するために外添剤が用いられているが、この外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい.無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が50mμ以下のものを使用して攪拌混合を行なった場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行なわれる現像機内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られることが明らかになった。 An external additive is used to assist the fluidity, developability, and chargeability of the colored particles obtained in the present invention. As this external additive, inorganic fine particles can be preferably used. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 mμ to 2 μm, and particularly preferably 5 mμ to 500 mμ. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when stirring and mixing is performed using an average particle size of both fine particles of 50 mμ or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved, so that a desired charge level is obtained. It is clear that even with stirring and mixing inside the developing machine, a fluidity-imparting agent is not detached from the toner, a good image quality that does not generate fireflies and the like can be obtained, and the residual toner can be further reduced. became.
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、の副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望な帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行なっても、安定した画像品質が得られて、トナー吹きも抑制できることが判った。 Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rising characteristics, and therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, the side effect of It can be considered large. However, when the addition amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained, that is, repeated copying. It has been found that stable image quality can be obtained and toner blowing can be suppressed even if the process is performed.
トナーバインダー用樹脂は以下の方法などで製造することができる。ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140℃にて、これにポリイソシアネート(PIC)を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得る。さらにこのAにアミン類(B)を0〜140℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステル(UMPE)を得る。この変性ポリエステルの数平均分子量は、1000〜10000、好ましくは1500〜6000である。PICを反応させる際およびAとBを反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などのイソシアネート(PIC)に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル(PE)を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法でPEを製造し、これを上記UMPEの反応完了後の溶液に溶解し、混合する。 The resin for toner binder can be produced by the following method. Polyol (PO) and polycarboxylic acid (PC) are heated to 150-280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate, dibutyltin oxide, etc., and the generated water is distilled off as necessary. Thus, a polyester having a hydroxyl group is obtained. Next, this is reacted with polyisocyanate (PIC) at 40 to 140 ° C. to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. Further, this A is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a polyester (UMPE) modified with a urea bond. The number average molecular weight of this modified polyester is 1000 to 10000, preferably 1500 to 6000. When reacting PIC and when reacting A and B, a solvent can be used if necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to isocyanates (PIC), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran). When polyester (PE) that is not modified with a urea bond is used in combination, PE is produced by the same method as the polyester having a hydroxyl group, and this is dissolved and mixed in the solution after completion of the above UMPE reaction.
また、本発明のトナーの性状を以下に説明する。 The properties of the toner of the present invention will be described below.
本発明のトナーにおいて、その体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)は、1.00〜1.30であり、このことが高解像度、高画質のトナーを得ることを可能とする。更に、二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナーの粒子径の変動を少なくするとともに、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性を可能とする。Dv/Dnが1.30を超えてしまうと、個々のトナー粒子の粒径のバラツキが大きく、現像の際などでトナーの挙動にバラツキが発生し、微小ドットの再現性を損なってしまうことになり、高品位な画像は得られなくなる。さらに好ましくは、Dv/Dnは1.00〜1.20の範囲であり、より良好な画像が得られる。 In the toner of the present invention, the ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is 1.00 to 1.30, which is high resolution and high image quality. It is possible to obtain the toner. Furthermore, in the case of a two-component developer, even if a long-term balance of the toner is performed, fluctuations in the particle size of the toner in the developer are reduced, and good and stable developability even with long-term stirring in the developing device. Is possible. If Dv / Dn exceeds 1.30, the variation in particle size of individual toner particles is large, and the behavior of the toner varies during development and the like, and the reproducibility of minute dots is impaired. Therefore, a high-quality image cannot be obtained. More preferably, Dv / Dn is in the range of 1.00 to 1.20, and a better image can be obtained.
さらにまた、本発明のトナーにおいて、その体積平均粒径Dvは3.0〜7.0μmであることが好ましい。一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得るために有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、上記の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラーへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化するためのブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。また、これらの現象は、微粉の含有率が大きく関係し、特に、体積平均粒径Dvが2μm以下の粒子が10%を超えるとキャリアへの付着や高いレベルで帯電の安定性を図る場合支障となる。逆に、トナーの粒子径が上記範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒径/個数平均粒子径が1.30よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。 Furthermore, in the toner of the present invention, the volume average particle diameter Dv is preferably 3.0 to 7.0 μm. In general, it is said that the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. Further, when the volume average particle diameter is smaller than the above range, in the case of a two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier during long-term agitation in the developing device, and the charging ability of the carrier is reduced. When it is used, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur. These phenomena are greatly related to the content of fine powder. In particular, if the volume average particle diameter Dv exceeds 2%, the adhesion to the carrier and the charging stability at a high level are hindered. It becomes. Conversely, when the toner particle size is larger than the above range, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and the toner particle size when the balance of the toner in the developer is performed. In many cases, fluctuations of It was also clarified that the volume average particle diameter / number average particle diameter was larger than 1.30.
以下、本発明のトナーの性状に関する測定方法を示す。 Hereafter, the measuring method regarding the property of the toner of this invention is shown.
(トナー粒径)
トナーの平均粒径及び粒度分布はカーコールターカウンター法による。トナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。本発明においてはコールターカウンターTA−II型を用いて、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科技研)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)接続し測定した。
(Toner particle size)
The average particle size and the particle size distribution of the toner are determined by the car Coulter counter method. Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). In the present invention, measurement was performed using a Coulter Counter TA-II type connected to an interface (Nichiken Giken) that outputs number distribution and volume distribution and a PC9801 personal computer (manufactured by NEC).
以下にその測定方法について述べる。 The measurement method is described below.
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。 First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated.
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。本発明に係わる体積分布から求めた体積基準の体積平均粒径(Dv)及び個数分布から求めた個数平均粒径(Dn)とその比Dv/Dnを求めた。 As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm. The volume-based volume average particle diameter (Dv) obtained from the volume distribution according to the present invention and the number average particle diameter (Dn) obtained from the number distribution and the ratio Dv / Dn were obtained.
(2μm以下の粒経)
本発明のトナーの体積平均粒径(Dv)が2μm以下の粒子率及び円形度はフロー式粒子像分析装置FPIA−2000(東亜医用電子株式会社製)により計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして上記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
(Particle size of 2 μm or less)
The particle ratio and circularity of the toner of the present invention having a volume average particle diameter (Dv) of 2 μm or less can be measured by a flow type particle image analyzer FPIA-2000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. .
本発明のさらなる検討によれば、耐熱保存性を維持しつつ、より低温定着性を効果的に発揮し、プレポリマーによる変性後の耐オフセット性を付与するには、上記酸性基含有ポリエステル樹脂のTHF可溶分の重量平均分子量が1,000〜30,000であることが好ましい。これは、1,000未満ではオリゴマー成分が増加するため耐熱保存性が悪化し、30,000を超えると立体障害によりプレポリマーによる変性が不十分となり耐オフセット性が悪化するためである。 According to a further study of the present invention, in order to effectively exhibit low-temperature fixability while maintaining heat-resistant storage stability and to impart offset resistance after modification with a prepolymer, the acidic group-containing polyester resin It is preferable that the weight-average molecular weight of the THF-soluble component is 1,000 to 30,000. This is because when the amount is less than 1,000, the oligomer component increases, the heat-resistant storage stability is deteriorated, and when it exceeds 30,000, the modification with the prepolymer is insufficient due to steric hindrance and the offset resistance is deteriorated.
本発明による分子量はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により次のように測定される。40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6重量%に調製した樹脂のTHF試料溶液を50〜200μl注入して測定する。試料の分子量測定に当たっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により、作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば、Pressure Chemical Co.あるいは東洋ソーダ工業社製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また、検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。 The molecular weight according to the present invention is measured by GPC (gel permeation chromatography) as follows. Stabilize the column in a heat chamber at 40 ° C., flow THF at a flow rate of 1 ml / min through the column at this temperature, and prepare a THF sample solution of resin prepared at a sample concentration of 0.05 to 0.6% by weight. Is measured by injecting 50 to 200 μl. In measuring the molecular weight of the sample, the molecular weight distribution of the sample was calculated from the relationship between the logarithmic value of the prepared calibration curve and the count using several types of monodisperse polystyrene standard samples. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, Pressure Chemical Co. Or molecular weight made by Toyo Soda Industry Co., Ltd. is 6 × 10 2 , 2.1 × 10 3 , 4 × 10 3 , 1.75 × 10 4 , 5.1 × 10 4 , 1.1 × 10 5 , 3.9. It is suitable to use x10 5 , 8.6 × 10 5 , 2 × 10 6 , 4.48 × 10 6 , and use at least about 10 standard polystyrene samples. An RI (refractive index) detector is used as the detector.
また、上記酸性基含有ポリエステル樹脂の酸価を1.0〜50.0(KOHmg/g)にすることにより、塩基化合物添加による粒経コントロール、低温定着性、耐高温オフセット性、耐熱保存性、帯電安定性などのトナー特性をより高品位にすることが可能である。つまり、酸価が50.0(KOHmg/g)を超えると変性ポリエステルの伸長または架橋反応が不十分となり、耐高温オフセット性に影響が見られ、また、1.0(KOHmg/g)未満では、製造時の塩基化合物による分散安定効果が得られず、また変性ポリエステルの伸長または架橋反応が進みやすく、製造安定性に問題が生じるためである。 In addition, by adjusting the acid value of the acidic group-containing polyester resin to 1.0 to 50.0 (KOHmg / g), grain size control by adding a basic compound, low temperature fixability, high temperature offset resistance, heat resistant storage stability, It is possible to improve toner characteristics such as charging stability. That is, when the acid value exceeds 50.0 (KOHmg / g), the extension or crosslinking reaction of the modified polyester becomes insufficient, and the high-temperature offset resistance is affected, and when it is less than 1.0 (KOHmg / g) This is because a dispersion stabilizing effect due to the base compound during production cannot be obtained, and the elongation or cross-linking reaction of the modified polyester tends to proceed, resulting in a problem in production stability.
本発明のポリエステル樹脂の酸価の測定方法は、JIS K0070に準拠した方法による。但しサンプルが溶解しない場合は、溶媒にジオキサン又はTHF等の溶媒を用いる。 The method for measuring the acid value of the polyester resin of the present invention is based on a method based on JIS K0070. However, when the sample does not dissolve, a solvent such as dioxane or THF is used as the solvent.
酸価は、ポリエステル(PE)の酸価の測定と同様の方法を用いて決定される。 An acid value is determined using the method similar to the measurement of the acid value of polyester (PE).
本発明においては、変性後のポリエステル樹脂すなわち結着樹脂の主成分の耐熱保存性能は、変性前のポリエステル樹脂のガラス転移点に依存するため、ポリエステル樹脂のガラス転移点を35℃〜65℃に設計することが好ましい。つまり、35℃未満では、耐熱保存性が不足し、65℃を超えると低温定着に悪影響を及ぼす。 In the present invention, the heat-resistant storage performance of the main component of the polyester resin after modification, that is, the binder resin depends on the glass transition point of the polyester resin before modification, so that the glass transition point of the polyester resin is 35 ° C. to 65 ° C. It is preferable to design. That is, if it is less than 35 ° C., the heat-resistant storage stability is insufficient, and if it exceeds 65 ° C., it adversely affects low-temperature fixing.
本発明のガラス転移点の測定は、理学電機社製のRigaku THRMOFLEX TG8110により、昇温速度10℃/minの条件にて測定される。 The glass transition point of the present invention is measured with a Rigaku THRMOFLEX TG8110 manufactured by Rigaku Corporation at a temperature increase rate of 10 ° C./min.
Tgの測定方法について概説する。Tgを測定する装置として、理学電機社製TG−DSCシステムTAS−100を使用した。 A method for measuring Tg will be outlined. As an apparatus for measuring Tg, a TG-DSC system TAS-100 manufactured by Rigaku Corporation was used.
まず試料約10mgをアルミ製試料容器に入れ、それをホルダユニットにのせ、電気炉中にセットする。まず、室温から昇温速度10℃/minで150℃まで加熱した後、150℃で10min間放置、室温まで試料を冷却して10min放置、窒素雰囲気下で再度150℃まで昇温速度10℃/minで加熱してDSC測定を行った。Tgは、TAS−100システム中の解析システムを用いて、Tg近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出した。 First, about 10 mg of a sample is placed in an aluminum sample container, which is placed on a holder unit and set in an electric furnace. First, after heating from room temperature to 150 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min, the sample was allowed to stand at 150 ° C. for 10 min, the sample was cooled to room temperature and left for 10 min, and the temperature rising rate was again increased to 150 ° C. under a nitrogen atmosphere. DSC measurement was performed by heating at min. Tg was calculated from the tangent of the endothermic curve near the Tg and the base line using the analysis system in the TAS-100 system.
本発明のさらなる検討によれば、ポリエステル樹脂を変性するプレポリマーは低温定着性、耐高温オフセット性を実現するために重要な結着樹脂成分であり、その重量平均分子量は3,000〜20,000が好ましい。すなわち、重量平均分子量が3,000未満では反応速度の制御が困難となり、製造安定性に問題が生じ始める。また、重量平均分子量が20,000を超えた場合には十分な変性ポリエステルが得られずに、耐オフセット性に影響を及ぼし始める。 According to a further study of the present invention, the prepolymer for modifying the polyester resin is an important binder resin component for realizing low-temperature fixability and high-temperature offset resistance, and its weight average molecular weight is 3,000 to 20, 000 is preferred. That is, when the weight average molecular weight is less than 3,000, it becomes difficult to control the reaction rate, and problems in production stability begin to occur. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 20,000, sufficient modified polyester cannot be obtained and the offset resistance starts to be affected.
本発明のさらなる検討によれば、トナー酸価は低温定着性、耐高温オフセット性に対して、結着樹脂酸価より重要な指標であることが判明した。本発明のトナー酸価は未変性ポリエステルの末端カルボキシル基に由来する。この未変性ポリエステルは、トナーとしての低温定着性(定着下限温度、ホットオフセット発生温度など)を制御するために、酸価を0.5〜40.0(KOHmg/g)にすることが好ましい。つまり、トナー酸価が40.0(KOHmg/g)を超えると変性ポリエステルの伸長または架橋反応が不十分となり、耐高温オフセット性に影響が見られ、また、0.5(KOHmg/g)未満では、製造時の塩基化合物による分散安定効果が得られず、変性ポリエステルの伸長または架橋反応が進みやすく、製造安定性に問題が生じるためである。 Further examination of the present invention revealed that the toner acid value is a more important index than the binder resin acid value for low-temperature fixability and high-temperature offset resistance. The toner acid value of the present invention is derived from the terminal carboxyl group of the unmodified polyester. The unmodified polyester preferably has an acid value of 0.5 to 40.0 (KOHmg / g) in order to control low-temperature fixability (fixing lower limit temperature, hot offset occurrence temperature, etc.) as a toner. In other words, when the toner acid value exceeds 40.0 (KOHmg / g), the modified polyester is insufficiently stretched or cross-linked, affecting high-temperature offset resistance, and less than 0.5 (KOHmg / g). In this case, the dispersion stabilizing effect due to the base compound at the time of production cannot be obtained, and the extension or crosslinking reaction of the modified polyester tends to proceed, resulting in a problem in production stability.
酸価の測定は、JIS K0070に準拠した方法による。但しサンプルが溶解しない場合は、溶媒にジオキサン又はTHF等の溶媒を用いる。 The acid value is measured by a method based on JIS K0070. However, when the sample does not dissolve, a solvent such as dioxane or THF is used as the solvent.
酸価は、すでに上述したポリエステル(PE)の酸価の測定と同様の方法を用いて決定される。 The acid value is determined using a method similar to the measurement of the acid value of the polyester (PE) already described above.
また、本発明のトナーのガラス転移点は低温定着性、耐熱保存性、高耐久性を得るために40〜70℃が好ましい。つまり、ガラス転移点が40℃未満では現像機内でのブロッキングや感光体へのフィルミングが発生し易くなり、また、70℃を超えた場合には低温定着性が悪化しやすくなる。 The glass transition point of the toner of the present invention is preferably 40 to 70 ° C. in order to obtain low temperature fixability, heat resistant storage stability and high durability. That is, when the glass transition point is less than 40 ° C., blocking in the developing machine and filming to the photoreceptor are liable to occur, and when it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability tends to deteriorate.
本発明のトナーは、以下の方法で製造することができるが、これらに限定されることはない。 The toner of the present invention can be produced by the following method, but is not limited thereto.
(水系媒体中でのトナー製造法)
本発明で用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
(Toner production method in aqueous medium)
As the aqueous medium used in the present invention, water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.
本発明では、水系媒体中でイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルをアミン(B)と反応させることにより、ウレア変性ポリエステル(UMPE)等を得ることができる。水系媒体中でウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルからなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルやプレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルからなるトナー原料の組成分を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー(A)等の反応性変性ポリエステルと他のトナー組成分である(以下トナー原料と呼ぶ)着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。 In the present invention, a urea-modified polyester (UMPE) or the like can be obtained by reacting a reactive modified polyester such as a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group with an amine (B) in an aqueous medium. As a method for stably forming a dispersion comprising a modified polyester such as urea-modified polyester or a reactive modified polyester such as prepolymer (A) in an aqueous medium, a modified polyester such as urea-modified polyester or a pre-polymer can be used in an aqueous medium. Examples thereof include a method in which a composition of a toner raw material composed of reactive modified polyester such as polymer (A) is added and dispersed by shearing force. Reactive modified polyester such as prepolymer (A) and other toner composition (hereinafter referred to as toner raw material), colorant, colorant masterbatch, release agent, charge control agent, unmodified polyester resin, etc. Although mixing may be performed when forming the dispersion in the medium, it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium. In the present invention, other toner materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium, but after the particles are formed. , May be added. For example, after forming particles containing no colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。高温なほうが、ウレア変性ポリエステルやプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。 The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm, a high-speed shearing type is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the rotational speed is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C. Higher temperatures are preferred in that the dispersion of the urea-modified polyester or prepolymer (A) has a low viscosity and is easy to disperse.
ウレア変性ポリエステルやプレポリマー(A)等のポリエステルを含むトナー組成分100部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。 The amount of the aqueous medium used is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight, based on 100 parts of the toner composition containing a polyester such as urea-modified polyester and prepolymer (A). If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical. Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. It is preferable to use a dispersant because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体には、乳化、分散するための各種の分散剤が用いられる。このような分散剤には、界面活性剤、無機微粒子分散剤、ポリマー微粒子分散剤等が包含される。 Various dispersants for emulsifying and dispersing the oily phase in which the toner composition is dispersed are used in the liquid containing water. Such a dispersant includes a surfactant, an inorganic fine particle dispersant, a polymer fine particle dispersant and the like.
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。 As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine. It is.
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。 Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-hydroxyethyl) -Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Is mentioned.
商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102、(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。 Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (Daikin Kogyo Co., Ltd.), MegaFuck F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-102 , 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6−C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。 Examples of cationic surfactants include aliphatic primary, secondary or secondary amine acids having a fluoroalkyl group, aliphatic quaternary ammonium salts such as perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, benza Luconium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass), Florard FC-135 (Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Megafac F-150, F-824 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-132 (manufactured by Tochem Products), and Footgent F-300 (manufactured by Neos).
また、水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸価チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等も用いることができる。 Moreover, tricalcium phosphate, calcium carbonate, acid value titanium, colloidal silica, hydroxyapatite, etc. can be used as an inorganic compound dispersant which is hardly soluble in water.
また、微粒子ポリマーも無機分散剤と同様な効果が確認された。例えばMMAポリマー微粒子1μm、及び3μm、スチレン微粒子0.5μm及び2μm、スチレン−アクリロニトリル微粒子ポリマー1μm、(PB−200H(花王製)SGP(総研)、テクノポリマーSBX(積水化成品工業)、SGP−3G(総研)ミクロパール(積水ファインケミカル))等がある。 Further, the same effect as that of the inorganic dispersant was confirmed for the fine particle polymer. For example, MMA polymer fine particles 1 μm and 3 μm, styrene fine particles 0.5 μm and 2 μm, styrene-acrylonitrile fine particle polymer 1 μm, (PB-200H (Kao) SGP (Soken), Technopolymer SBX (Sekisui Plastics), SGP-3G (Soken) Micropearl (Sekisui Fine Chemical)).
また、上記の無機分散剤、微粒子ポリマーと併用して使用可能な分散剤としては、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ピニル、プロピオン酸ピニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。 In addition, as a dispersant that can be used in combination with the above inorganic dispersant and fine particle polymer, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-acrylate Chloro-2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N -Methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, etc., or esters of compounds containing vinyl alcohol and carboxyl groups, such as Pinyl acetate, pinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, pinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethylene imine, etc. Homopolymers or copolymers such as those having nitrogen atoms or heterocyclic rings thereof, polyoxyethylene, polyoxypropylene, polymers Oxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonylphenyl Polyoxyethylenes such as esters, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
伸長および/または架橋反応時間は、例えば、プレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。なお、伸長剤及び/又は架橋剤としては、前記したアミン類(B)が用いられる。 The elongation and / or crosslinking reaction time is selected, for example, depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. It's time. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate. In addition, as an extender and / or a crosslinking agent, the above-described amines (B) are used.
本発明のトナーは、2成分系現像剤として用いることができる。この場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。 The toner of the present invention can be used as a two-component developer. In this case, it may be used by mixing with a magnetic carrier, and the content ratio of the carrier and the toner in the developer is preferably 1 to 10 parts by weight of the toner with respect to 100 parts by weight of the carrier. As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used. Examples of the coating material include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins, Halogenated olefin resins such as vinyl, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, polyhexafluoro Propylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinylidene fluoride And fluoro such as terpolymers of non-fluoride monomers including, and silicone resins. Moreover, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control electric resistance.
また、本発明のトナーはキャリアを使用しない1成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。 The toner of the present invention can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a carrier or a non-magnetic toner.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、これら実施例によって、本発明はなんら制限されるものではない。以下、部は重量部を示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not restrict | limited at all by these Examples. Hereinafter, a part shows a weight part.
(製造例1)
(樹脂微粒子分散液の製造)
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[樹脂微粒子分散液1]を得た。[樹脂微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、105nmであった。[樹脂微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは59℃であり、重量平均分子量は150000であった。
(Production Example 1)
(Production of resin fine particle dispersion)
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 83 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 110 parts of butyl acrylate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred at 400 rpm for 15 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion [resin fine particle dispersion 1] was obtained. The volume average particle diameter of [resin fine particle dispersion 1] measured with LA-920 was 105 nm. A portion of [resin fine particle dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The resin content had a Tg of 59 ° C. and a weight average molecular weight of 150,000.
(低分子ポリエステル−1の製造)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物529質量部、テレフタル酸208質量部、イソフタル酸46質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて5時間反応させた。次いで、該反応液を10〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させた後、反応容器中に無水トリメリット酸44質量部を添加し、常圧下、180℃にて2時間反応させて、[低分子ポリエステル−1]を合成した。
(Production of low molecular weight polyester-1)
229 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 529 parts by mass of bisphenol A propion oxide 3-mole adduct, 208 parts by mass of terephthalic acid, 46 parts by mass of isophthalic acid And 2 parts by mass of dibutyltin oxide were added and reacted at 230 ° C. for 5 hours under normal pressure. Next, after reacting the reaction solution under a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, 44 parts by weight of trimellitic anhydride was added to the reaction vessel and reacted at 180 ° C. for 2 hours under normal pressure. Low molecular weight polyester-1] was synthesized.
得られた[低分子ポリエステル−1]は、THF可溶分の重量平均分子量(Mw)が5,200、ガラス転移温度(Tg)が45℃、酸価が20mgKOH/gであった。 The obtained [low molecular weight polyester-1] had a weight-average molecular weight (Mw) of 5,200, a glass transition temperature (Tg) of 45 ° C., and an acid value of 20 mgKOH / g.
(プレポリマーの製造)
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物795部、イソフタル酸200部、テレフタル酸65部、及びジブチルチンオキサイドを2部を投入し、常圧窒素気流下のもと、210℃で8時間縮合反応した。次いで10〜15mmHgの減圧下で脱水しながら5時間反応を継続した後に80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート170部と2時間反応を行い、[プレポリマー−1]を得た。得られた[プレポリマー−1]の重量平均分子量は5,000であった。
(Prepolymer production)
Into a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introducing tube, 795 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 200 parts of isophthalic acid, 65 parts of terephthalic acid, and 2 parts of dibutyltin oxide were added at normal pressure. Under a nitrogen stream, condensation reaction was performed at 210 ° C. for 8 hours. Next, the reaction was continued for 5 hours while dehydrating under reduced pressure of 10 to 15 mmHg, then cooled to 80 ° C., and reacted with 170 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours to obtain [Prepolymer-1]. The obtained [Prepolymer-1] had a weight average molecular weight of 5,000.
(脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−1の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイト 1550質量部、及びステアリン酸 15質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物をいわゆるフラッシング法と呼ばれる方法にて、ハイドロタルサイト、ステアリン酸および水を含んだ水性ペーストを150℃にて60分、ニーダーで混合混練し、ステアリン酸をハイドロタルサイトの層間に移行させ、水分を除去し、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を調製した。こうして得られた脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物にメトキシトリメチルシラン15質量部加え、再度ニーダーで混合混練し、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−1]を得た。得られた[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−1]は、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチルと水との界面に存在することが確認された。
(Production of layered inorganic mineral-1 intercalated with fatty acid)
1200 parts by mass of water, 1550 parts by mass of hydrotalcite, and 15 parts by mass of stearic acid were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture is kneaded with an aqueous paste containing hydrotalcite, stearic acid and water at 150 ° C. for 60 minutes by a so-called flushing method to transfer stearic acid between the layers of hydrotalcite. Water was removed and a layered inorganic mineral intercalated with fatty acid was prepared. 15 parts by mass of methoxytrimethylsilane was added to the layered inorganic mineral obtained by intercalating the fatty acid thus obtained, and again kneaded and kneaded to obtain [Layered inorganic mineral-1 intercalated with fatty acid]. The obtained [layered inorganic mineral intercalated with fatty acid-1] was placed in a medium with a 1: 1 weight ratio of ethyl acetate and water, shaken, and allowed to stand for 1 hour. It was confirmed that the layered inorganic mineral was present at the interface between ethyl acetate and water.
(マスターバッチ−1の製造)
水1200質量部、前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−1を174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−1]を調製した。
(Manufacture of masterbatch-1)
1200 parts by mass of water, 174 parts of layered inorganic mineral-1 intercalated with the fatty acid, and 1570 parts of [low molecular polyester-1] were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture was kneaded for 30 minutes at 150 ° C. with two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron) to prepare [Masterbatch-1].
(トナー材料油性分散液−1の調整)
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−1]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−1]を得た。
(Preparation of toner material oil dispersion-1)
In a beaker, 23.4 parts of [Prepolymer-1], 123.6 parts of [Polyester-1], 20 parts of [Masterbatch-1] and 80 parts of ethyl acetate were stirred and dissolved. Separately, 15 parts of carnauba wax as a release agent, 20 parts of carbon black pigment, and 120 parts of ethyl acetate were placed in a bead mill and dispersed for 30 minutes. The two liquids were mixed and stirred for 5 minutes at a rotational speed of 12000 rpm using a TK homomixer, and then dispersed in a bead mill for 10 minutes. 2.9 parts of isophoronediamine was added to the dispersion, and the mixture was stirred for 5 minutes at 12000 rpm using a TK homomixer to obtain [Oil Material Dispersion-1].
(トナー−1の製造)
ビーカー内にイオン交換水529.5部、[樹脂微粒子分散液−1]70部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5部を入れ、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら、この水分散液に上記[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を加え、30分攪拌を続けながら反応させた。続いて、冷却管を設置したフラスコに内容物を移し、湯浴を用いて熟成した。熟成後の分散液から有機溶剤を除去した後、濾別、洗浄、乾燥し、次いで風力分級し、球形状のトナー母体を得た。さらに、疎水性シリカ(H2000、クラリアントジャパン社製)を0.5部添加し、混合処理した。この場合、その混合操作は、周速を15m/secとして30秒混合1分間休止を5サイクル実施し、最終的な[トナー−1]を得た。
(Production of Toner-1)
In a beaker, 529.5 parts of ion-exchanged water, 70 parts of [resin fine particle dispersion-1] and 0.5 part of sodium dodecylbenzenesulfonate are added to this aqueous dispersion while stirring with a TK homomixer at 12000 rpm. 405.1 parts of [Toner Material Oily Dispersion-1] were added and reacted while stirring for 30 minutes. Subsequently, the contents were transferred to a flask equipped with a cooling pipe and aged using a hot water bath. The organic solvent was removed from the ripened dispersion, followed by filtration, washing and drying, followed by air classification to obtain a spherical toner base. Further, 0.5 part of hydrophobic silica (H2000, manufactured by Clariant Japan) was added and mixed. In this case, the mixing operation was performed at a peripheral speed of 15 m / sec, and 30 seconds of mixing and rest for 1 minute were carried out for 5 cycles to obtain the final [Toner-1].
(製造例2)
(脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−2の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイト 1550質量部、及びパルミチン酸 15質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物をいわゆるフラッシング法と呼ばれる方法にて、ハイドロタルサイト、パルミチン酸および水を含んだ水性ペーストを150℃にて60分、ニーダーで混合混練し、パルミチン酸をハイドロタルサイトの層間に移行させ、水分を除去し、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を調製した。こうして得られた脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物にメトキシトリメチルシラン2質量部加え、再度ニーダーで混合混練し、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−2]を得た。得られた[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−2]は、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチルと水との界面に存在することが確認された。
(Production Example 2)
(Production of layered inorganic mineral-2 intercalated with fatty acid)
1200 parts by mass of water, 1550 parts by mass of hydrotalcite, and 15 parts by mass of palmitic acid were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The so-called flushing method is used to mix and knead the aqueous paste containing hydrotalcite, palmitic acid and water at 150 ° C. for 60 minutes with a kneader to transfer the palmitic acid between the layers of hydrotalcite. Water was removed and a layered inorganic mineral intercalated with fatty acid was prepared. 2 parts by mass of methoxytrimethylsilane was added to the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid thus obtained, and the mixture was kneaded again with a kneader to obtain [Layered inorganic mineral-2 intercalated with fatty acid]. The obtained [layered inorganic mineral intercalated with fatty acid-2] was placed in a medium having a 1: 1 weight ratio of ethyl acetate and water, shaken, and allowed to stand for 1 hour. It was confirmed that the layered inorganic mineral was present at the interface between ethyl acetate and water.
(マスターバッチ−2の製造)
水1200質量部、前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−2を174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−2]を調製した。
(Manufacture of masterbatch-2)
1200 parts by mass of water, 174 parts of layered inorganic mineral-2 intercalated with the fatty acid, and 1570 parts of [low molecular polyester-1] were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture was kneaded for 30 minutes at 150 ° C. with two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron) to prepare [Masterbatch-2].
(トナー材料油性分散液−2の調整)
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−2]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−2]を得た。
(Adjustment of toner material oil dispersion-2)
In a beaker, 23.4 parts of [Prepolymer-1], 123.6 parts of [Polyester-1], 20 parts of [Masterbatch-2] and 80 parts of ethyl acetate were stirred and dissolved. Separately, 15 parts of carnauba wax as a release agent, 20 parts of carbon black pigment, and 120 parts of ethyl acetate were placed in a bead mill and dispersed for 30 minutes. The two liquids were mixed and stirred for 5 minutes at a rotational speed of 12000 rpm using a TK homomixer, and then dispersed in a bead mill for 10 minutes. 2.9 parts of isophoronediamine was added to the dispersion, and the mixture was stirred for 5 minutes at 12000 rpm using a TK homomixer to obtain [Oil Material Dispersion-2].
(トナー−2の製造)
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−2] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−2]を得た。
(Production of Toner-2)
In (Manufacturer of Toner-1), [Toner-1 Oily Dispersion-1] 405.1 parts were changed to [TonerMaterial Oily Dispersion-2] 405.1 parts. Similarly, [Toner-2] was obtained.
(製造例3)
(脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−3の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイト 1550質量部、及びステアリン酸 12質量部、およびパルミチン酸3質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物をいわゆるフラッシング法と呼ばれる方法にて、ハイドロタルサイト、ステアリン酸、パルミチン酸および水を含んだ水性ペーストを150℃にて60分、ニーダーで混合混練し、ステアリン酸およびパルミチン酸をハイドロタルサイトの層間に移行させ、水分を除去し、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を調製した。こうして得られた脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物にメトキシトリメチルシラン2質量部加え、再度ニーダーで混合混練し、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−3]を得た。得られた[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−3]は、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチルと水との界面に存在することが確認された。
(Production Example 3)
(Production of layered inorganic mineral-3 intercalated with fatty acid)
1200 parts by mass of water, 1550 parts by mass of hydrotalcite, 12 parts by mass of stearic acid, and 3 parts by mass of palmitic acid were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture is kneaded with an aqueous paste containing hydrotalcite, stearic acid, palmitic acid and water at 150 ° C. for 60 minutes using a so-called flushing method, and stearic acid and palmitic acid are mixed with hydrotalcite. The layered inorganic mineral intercalated with fatty acid was prepared by transferring between the layers of the site, removing water. 2 parts by mass of methoxytrimethylsilane was added to the layered inorganic mineral obtained by intercalating the fatty acid thus obtained, and mixed and kneaded again with a kneader to obtain [Layered inorganic mineral-3 intercalated with fatty acid]. The obtained [layered inorganic mineral intercalated with fatty acid-3] was placed in a medium having a 1: 1 weight ratio of ethyl acetate and water, shaken, and left standing for 1 hour to intercalate the fatty acid. It was confirmed that the layered inorganic mineral was present at the interface between ethyl acetate and water.
(マスターバッチ−3の製造)
水1200質量部、前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−3を174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−3]を調製した。
(Manufacture of masterbatch-3)
1200 parts by mass of water, 174 parts of layered inorganic mineral-3 intercalated with the fatty acid, and 1570 parts of [low molecular polyester-1] were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture was kneaded for 30 minutes at 150 ° C. with two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron) to prepare [Masterbatch-3].
(トナー材料油性分散液−1の調整)
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−3]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−3]を得た。
(Preparation of toner material oil dispersion-1)
In a beaker, 23.4 parts of [Prepolymer-1], 123.6 parts of [Polyester-1], 20 parts of [Masterbatch-3] and 80 parts of ethyl acetate were stirred and dissolved. Separately, 15 parts of carnauba wax as a release agent, 20 parts of carbon black pigment, and 120 parts of ethyl acetate were placed in a bead mill and dispersed for 30 minutes. The two liquids were mixed and stirred for 5 minutes at a rotational speed of 12000 rpm using a TK homomixer, and then dispersed in a bead mill for 10 minutes. 2.9 parts of isophoronediamine was added to the dispersion, and the mixture was stirred for 5 minutes at 12000 rpm using a TK homomixer to obtain [Oil Material Dispersion-3].
(トナー−3の製造)
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−3] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−3]を得た。
(Production of Toner-3)
In (Manufacturing of Toner-1), except that 405.1 parts of [Toner Material Oily Dispersion-1] are changed to 405.1 parts of [TonerMaterial Oily Dispersion-3], Similarly, [Toner-3] was obtained.
(製造例4)
(トナー材料油性分散液−4の調整)
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]141.6部、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−1]2部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−4]を得た。
(Production Example 4)
(Adjustment of toner material oil dispersion-4)
In a beaker, 23.4 parts of [Prepolymer-1], 141.6 parts of [Polyester-1], 2 parts of [Layered inorganic mineral intercalated with fatty acid] -1 and 80 parts of ethyl acetate were stirred and dissolved. . Separately, 15 parts of carnauba wax as a release agent, 20 parts of carbon black pigment, and 120 parts of ethyl acetate were placed in a bead mill and dispersed for 30 minutes. The two liquids were mixed and stirred for 5 minutes at a rotational speed of 12000 rpm using a TK homomixer, and then dispersed in a bead mill for 10 minutes. 2.9 parts of isophoronediamine was added to the dispersion, and the mixture was stirred for 5 minutes at 12000 rpm using a TK homomixer to obtain [Oil Material Dispersion-4].
(トナー−4の製造)
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−4] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−4]を得た。
(Production of Toner-4)
In (Manufacturing of Toner-1), except that 405.1 parts of [Toner Material Oily Dispersion-1] are changed to 405.1 parts of [TonerMaterial Oily Dispersion-4], Similarly, [Toner-4] was obtained.
(製造例5)
(マスターバッチ−4の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイトを174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−4]を調製した。
(Production Example 5)
(Manufacture of masterbatch-4)
1200 parts by mass of water, 174 parts of hydrotalcite, and 1570 parts of the [low molecular weight polyester-1] were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture was kneaded for 30 minutes at 150 ° C. with two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to prepare [Masterbatch-4].
(トナー材料油性分散液−5の調整)
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−4]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−5]を得た。
(Adjustment of toner material oil dispersion-5)
In a beaker, 23.4 parts of [Prepolymer-1], 123.6 parts of [Polyester-1], 20 parts of [Masterbatch-4] and 80 parts of ethyl acetate were stirred and dissolved. Separately, 15 parts of carnauba wax as a release agent, 20 parts of carbon black pigment, and 120 parts of ethyl acetate were placed in a bead mill and dispersed for 30 minutes. The two liquids were mixed and stirred for 5 minutes at a rotational speed of 12000 rpm using a TK homomixer, and then dispersed in a bead mill for 10 minutes. 2.9 parts of isophoronediamine was added to the dispersion, and the mixture was stirred for 5 minutes at 12000 rpm using a TK homomixer to obtain [Oil Material Dispersion-5].
(トナー−5の製造)
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−5] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−5]を得た。
(Production of Toner-5)
In (Manufacturing of Toner-1), [Toner-1 Oily Dispersion-1] 405.1 parts was changed to [TonerMaterial Oily Dispersion-5] 405.1 parts. Similarly, [Toner-5] was obtained.
(製造例6)
(脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−5の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイト 1550質量部、及びステアリン酸 15質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物をいわゆるフラッシング法と呼ばれる方法にて、ハイドロタルサイト、ステアリン酸および水を含んだ水性ペーストを150℃にて60分、ニーダーで混合混練し、ステアリン酸をハイドロタルサイトの層間に移行させ、水分を除去し、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−5]を調製した。得られた[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−5]は、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、水相に存在することが確認された。
(Production Example 6)
(Production of layered inorganic mineral-5 intercalated with fatty acid)
1200 parts by mass of water, 1550 parts by mass of hydrotalcite, and 15 parts by mass of stearic acid were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture is kneaded with an aqueous paste containing hydrotalcite, stearic acid and water at 150 ° C. for 60 minutes by a so-called flushing method to transfer stearic acid between the layers of hydrotalcite. Then, the water was removed to prepare [Layered inorganic mineral-5 intercalated with fatty acid]. The obtained [layered inorganic mineral intercalated with fatty acid-5] was shaken in a medium with a 1: 1 weight ratio of ethyl acetate and water, and when left standing for 1 hour, the fatty acid was intercalated. It was confirmed that the layered inorganic mineral was present in the aqueous phase.
(マスターバッチ−5の製造)
水1200質量部、前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−5を174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−5]を調製した。
(Manufacture of masterbatch-5)
1200 parts by mass of water, 174 parts of layered inorganic mineral-5 intercalated with the fatty acid, and 1570 parts of [low molecular polyester-1] were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture was kneaded with a two-roller at 150 ° C. for 30 minutes, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron) to prepare [Masterbatch-5].
(トナー材料油性分散液−6の調整)
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−1]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−6]を得た。
(Adjustment of toner material oil dispersion-6)
In a beaker, 23.4 parts of [Prepolymer-1], 123.6 parts of [Polyester-1], 20 parts of [Masterbatch-1] and 80 parts of ethyl acetate were stirred and dissolved. Separately, 15 parts of carnauba wax as a release agent, 20 parts of carbon black pigment, and 120 parts of ethyl acetate were placed in a bead mill and dispersed for 30 minutes. The two liquids were mixed and stirred for 5 minutes at a rotational speed of 12000 rpm using a TK homomixer, and then dispersed in a bead mill for 10 minutes. 2.9 parts of isophoronediamine was added to the dispersion, and the mixture was stirred for 5 minutes at 12000 rpm using a TK homomixer to obtain [Toner Material Oily Dispersion-6].
(トナー−6の製造)
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−6] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−6]を得た。
(Production of Toner-6)
In (Manufacturing of Toner-1), except that 405.1 parts of [Toner Material Oily Dispersion-1] are changed to 405.1 parts of [TonerMaterial Oily Dispersion-6], Similarly, [Toner-6] was obtained.
(製造例7)
(脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−6の製造)
水1200質量部、ハイドロタルサイト 1550質量部、及びステアリン酸 15質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物をいわゆるフラッシング法と呼ばれる方法にて、ハイドロタルサイト、ステアリン酸および水を含んだ水性ペーストを150℃にて60分、ニーダーで混合混練し、ステアリン酸をハイドロタルサイトの層間に移行させ、水分を除去し、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物を調製した。こうして得られた脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物にメトキシトリメチルシラン20質量部加え、再度ニーダーで混合混練し、[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−6]を得た。得られた[脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−6]は、酢酸エチルと水を重量比1:1にした媒体に入れ震盪したあと、1時間静置したとき、該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物が、酢酸エチル相に存在することが確認された。
(Production Example 7)
(Production of layered inorganic mineral-6 intercalated with fatty acid)
1200 parts by mass of water, 1550 parts by mass of hydrotalcite, and 15 parts by mass of stearic acid were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture is kneaded with an aqueous paste containing hydrotalcite, stearic acid and water at 150 ° C. for 60 minutes by a so-called flushing method to transfer stearic acid between the layers of hydrotalcite. Water was removed and a layered inorganic mineral intercalated with fatty acid was prepared. 20 parts by mass of methoxytrimethylsilane was added to the layered inorganic mineral obtained by intercalating the fatty acid thus obtained, and mixed and kneaded again with a kneader to obtain [Layered inorganic mineral-6 intercalated with fatty acid]. The obtained [layered inorganic mineral-6 intercalated with fatty acid-6] was placed in a medium with a 1: 1 weight ratio of ethyl acetate and water, shaken, and allowed to stand for 1 hour. It was confirmed that the layered inorganic mineral was present in the ethyl acetate phase.
(マスターバッチ−6の製造)
水1200質量部、前記脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物−6を174部、及び前記[低分子ポリエステル−1]1570部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ−6]を調製した。
(Manufacture of masterbatch-6)
1200 parts by mass of water, 174 parts of layered inorganic mineral-6 intercalated with the fatty acid, and 1570 parts of [low molecular polyester-1] were mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture was kneaded with a two-roller at 150 ° C. for 30 minutes, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to prepare [Masterbatch-6].
(トナー材料油性分散液−7の調整)
ビーカー内に[プレポリマー−1]23.4部、[ポリエステル−1]123.6部、[マスターバッチ−6]20部、酢酸エチル80部を入れ、攪拌溶解した。次いで別途、離型剤であるカルナバワックス15部、カーボンブラック顔料20部、酢酸エチルを120部ビーズミルに入れ30分間分散した。2つの液を混合し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌した後、ビーズミルで10分間分散処理した。前記分散液にイソフォロンジアミン2.9部添加し、TK式ホモミキサーを用いて12000rpmの回転数で5分攪拌して、[トナー材料油性分散液−7]を得た。
(Adjustment of toner material oil dispersion-7)
In a beaker, 23.4 parts of [Prepolymer-1], 123.6 parts of [Polyester-1], 20 parts of [Masterbatch-6] and 80 parts of ethyl acetate were stirred and dissolved. Separately, 15 parts of carnauba wax as a release agent, 20 parts of carbon black pigment, and 120 parts of ethyl acetate were placed in a bead mill and dispersed for 30 minutes. The two liquids were mixed and stirred for 5 minutes at a rotational speed of 12000 rpm using a TK homomixer, and then dispersed in a bead mill for 10 minutes. 2.9 parts of isophoronediamine was added to the dispersion, and the mixture was stirred for 5 minutes at 12000 rpm using a TK homomixer to obtain [Oil Material Dispersion-7].
(トナー−7の製造)
(トナー−1の製造)において、[トナー材料油性分散液−1] 405.1部を[トナー材料油性分散液−7] 405.1部に変更する以外は、[トナー−1]の製造と同様にして[トナー−2]を得た。
(Production of Toner-7)
In (Manufacturing of Toner-1), [Toner-1 Oily Dispersion-1] 405.1 parts was changed to [TonerMaterial Oily Dispersion-7] 405.1 parts. Similarly, [Toner-2] was obtained.
上記製造例1〜7で使用したマスターバッチの性状を表1に示す。 Table 1 shows the properties of the master batches used in Production Examples 1 to 7.
上記製造例1〜7で得たトナーの性状を表2に示す。 Table 2 shows the properties of the toners obtained in Production Examples 1 to 7.
実施例1〜3及び比較例1〜4で得たトナーの性能評価結果を表3に示す。 Table 3 shows the performance evaluation results of the toners obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4.
(マスターバッチ中の分散径(体積平均粒径Dv))
[測定試料調整]
マスターバッチ中の脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物量/マスターバッチに使用した結着樹脂量=1/10になるような比率でマスターバッチと結着樹脂を分散剤BYK Chemie社製Disperbyk−167が5wt%溶解した酢酸エチル中に投入する。このときマスターバッチ量と結着樹脂量の総量が5wt%になるように調整する。調整した試料は12時間攪拌する。
(Dispersion diameter in master batch (volume average particle diameter Dv))
[Measurement sample adjustment]
The amount of layered inorganic mineral intercalated with fatty acids in the masterbatch / the amount of binder resin used in the masterbatch = 1/10 The ratio of the masterbatch and binder resin to the dispersant BYK Chemie Disperbyk-167 Is put into ethyl acetate in which 5 wt% is dissolved. At this time, the total amount of the master batch amount and the binder resin amount is adjusted to 5 wt%. The prepared sample is stirred for 12 hours.
[分散粒径測定]
上記調製試料をレーザードップラー粒度分布測定器粒度分布測定装置を用いて測定する。
[Dispersed particle size measurement]
The prepared sample is measured using a laser Doppler particle size distribution measuring device particle size distribution measuring device.
測定方法は下記の通りである。
装置:nanotrac UPA−150EX(日機装株式会社製)
方法:(1)測定器の測定条件:
分布表示:体積
チャンネル数:52
測定時間:15sec
粒子屈折率:1.54 温度:25℃
粒子形状:非球形 粘度(CP):0.441
溶媒屈折率:1.37 溶媒名:酢酸エチル
(2)測定するサンプル希釈液は測定器のsample Loadingを見ながら(1〜100)にはいるようにスポイトまたは注射器などを使用し加える。
(トナー中の分散径(体積平均粒径Dv))
[測定試料調整]
トナー中の脂肪酸をインターカレーションした層状無機を分散剤BYK Chemie社製Disperbyk−167が5wt%溶解した酢酸エチル中に投入する。このときトナー量が5wt%になるように調整する。調整した試料は12時間攪拌する。これを、まず遠心分離で分けJIS規格(P3801)5種Cの定量用ろ紙を用いてろ過し、そのろ液を試料とする。
The measuring method is as follows.
Apparatus: nanotrac UPA-150EX (made by Nikkiso Co., Ltd.)
Method: (1) Measuring conditions of measuring instrument:
Distribution display: Volume Number of channels: 52
Measurement time: 15 sec
Particle refractive index: 1.54 Temperature: 25 ° C
Particle shape: Non-spherical Viscosity (CP): 0.441
Solvent Refractive Index: 1.37 Solvent Name: Ethyl Acetate (2) Add the sample diluent to be measured using a syringe or syringe so that it enters (1-100) while watching the sample loading of the measuring instrument.
(Dispersion diameter in toner (volume average particle diameter Dv))
[Measurement sample adjustment]
The layered inorganic intercalated with the fatty acid in the toner is charged into ethyl acetate in which 5 wt% Dispersbyk-167 manufactured by BYK Chemie is dissolved. At this time, the toner amount is adjusted to 5 wt%. The prepared sample is stirred for 12 hours. This is first separated by centrifugation and filtered using JIS standard (P3801) type 5 C filter paper, and the filtrate is used as a sample.
[分散粒径測定]
上記調製試料をレーザードップラー粒度分布測定器粒度分布測定装置を用いて測定する。
[Dispersed particle size measurement]
The prepared sample is measured using a laser Doppler particle size distribution measuring device particle size distribution measuring device.
測定方法は下記の通りである。
装置:nanotrac UPA−150EX(日機装株式会社製)
方法:(1)測定器の測定条件:
分布表示:体積
チャンネル数:52
測定時間:15sec
粒子屈折率:1.54 温度:25℃
粒子形状:非球形 粘度(CP):0.441
溶媒屈折率:1.37 溶媒名:酢酸エチル
(2)測定するサンプル希釈液は測定器のsample Loadingを見ながら(1〜100)にはいるようにスポイトまたは注射器などを使用し加える。
(酸価(mgKOH/g))
JISK0070に規定の方法による。但し、サンプルが溶解しない場合は溶媒にジオキサンまたはテトラヒドロフラン等を用いる。
The measuring method is as follows.
Apparatus: nanotrac UPA-150EX (made by Nikkiso Co., Ltd.)
Method: (1) Measuring conditions of measuring instrument:
Distribution display: Volume Number of channels: 52
Measurement time: 15 sec
Particle refractive index: 1.54 Temperature: 25 ° C
Particle shape: Non-spherical Viscosity (CP): 0.441
Solvent Refractive Index: 1.37 Solvent Name: Ethyl Acetate (2) Add the sample diluent to be measured using a syringe or syringe so that it enters (1-100) while watching the sample loading of the measuring instrument.
(Acid value (mgKOH / g))
According to the method specified in JISK0070. However, if the sample does not dissolve, dioxane or tetrahydrofuran is used as the solvent.
酸価は具体的に次のような手順で決定される。
測定装置 :電位差自動滴定装置 DL-53 Titrator(メトラー・トレド社製)
使用電極 :DG113−SC (メトラー・トレド社製)
解析ソフト:LabX Light Version 1.00.000
装置の校正:トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を使用する。
測定温度 :23℃
測定条件は以下のとおりである。
Stir
Speed [%] 25
Time [s] 15
EQP titration
Titrant/Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration [mol/L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume [mL] 1.0
Wait time [s] 0
Titrant addition Dynamic
dE(set) [mV] 8.0
dV(min) [mL] 0.03
dV(max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE [mV] 0.5
dt [s] 1.0
t(min) [s] 2.0
t(max) [s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume [mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n = 1
comb. termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
(酸価の測定方法)
JIS K0070−1992に記載の測定方法に準拠して以下の条件で測定を行う。
試料調整 :トナー0.5g(酢酸エチル可溶成分では0.3g)をトルエン120mlに添加して室温(23℃)で約10時間撹拌して溶解する。更にエタノール30mlを添加して試料溶液とする。
The acid value is specifically determined by the following procedure.
Measuring device: Potentiometric automatic titrator DL-53 Titrator (Metler Toledo)
Electrode used: DG113-SC (Metler Toledo)
Analysis software: LabX Light Version 1.00.000
Calibration of the apparatus: Use a mixed solvent of 120 ml of toluene and 30 ml of ethanol.
Measurement temperature: 23 ° C
The measurement conditions are as follows.
Stir
Speed [%] 25
Time [s] 15
EQP titration
Titrant / Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration [mol / L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume [mL] 1.0
Wait time [s] 0
Titrant addition Dynamic
dE (set) [mV] 8.0
dV (min) [mL] 0.03
dV (max) [mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE [mV] 0.5
dt [s] 1.0
t (min) [s] 2.0
t (max) [s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume [mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n = 1
comb. termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential 1 No
Potential 2 No
Stop for reevaluation No
(Measurement method of acid value)
Measurement is performed under the following conditions in accordance with the measurement method described in JIS K0070-1992.
Sample preparation: 0.5 g of toner (0.3 g for ethyl acetate soluble component) is added to 120 ml of toluene and dissolved by stirring at room temperature (23 ° C.) for about 10 hours. Further, 30 ml of ethanol is added to prepare a sample solution.
測定は上記記載の装置にて計算することが出来るが、具体的には次のように計算する。 The measurement can be calculated by the apparatus described above, but specifically, the calculation is performed as follows.
あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計算で酸価を求める。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料重量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
(ガラス転移点Tg(℃))
ガラス転移点の測定は、理学電機社製のRigaku THRMOFLEX TG8110により、昇温速度10℃/minの条件にて測定される。
Titrate with a pre-standardized N / 10 caustic potash to alcohol solution, and determine the acid value from the consumption of the alcohol potash solution by the following calculation.
Acid value = KOH (ml) x N x 56.1 / sample weight
(N is a factor of N / 10KOH)
(Glass transition point Tg (℃))
The glass transition point is measured with a Rigaku THRMOFLEX TG8110 manufactured by Rigaku Corporation at a temperature increase rate of 10 ° C./min.
Tgの測定方法について概説する。Tgを測定する装置として、理学電機社製TG−DSCシステムTAS−100を使用した。 A method for measuring Tg will be outlined. As an apparatus for measuring Tg, a TG-DSC system TAS-100 manufactured by Rigaku Corporation was used.
まず試料約10mgをアルミ製試料容器に入れ、それをホルダユニットにのせ、電気炉中にセットする。まず、室温から昇温速度10℃/minで150℃まで加熱した後、150℃で10min間放置、室温まで試料を冷却して10min放置、窒素雰囲気下で再度150℃まで昇温速度10℃/minで加熱してDSC測定を行った。Tgは、TAS−100システム中の解析システムを用いて、Tg近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出した。 First, about 10 mg of a sample is placed in an aluminum sample container, which is placed on a holder unit and set in an electric furnace. First, after heating from room temperature to 150 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min, the sample was allowed to stand at 150 ° C. for 10 min, the sample was cooled to room temperature and left for 10 min, and the temperature rising rate was again increased to 150 ° C. under a nitrogen atmosphere. DSC measurement was performed by heating at min. Tg was calculated from the tangent of the endothermic curve near the Tg and the base line using the analysis system in the TAS-100 system.
(地汚れ)
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、を用い、単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニング出力した後、白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定を行なった。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れが良く、良好なものから「◎」、「○」、「△」、「×」の順にランク付けした。
(Dirt)
Using a digital full-color copier (imageColor 2800, manufactured by Ricoh), running 30,000 image charts with a 50% image area in single-color mode, and then stopping the blank image during development, and the developed photoconductor The above developer was transferred to tape, and the difference from the image density of the untransferred tape was measured with a 938 spectrocytometer (manufactured by X-Rite). The smaller the difference in image density, the better the background stain, and the better ones were ranked in the order of “◎”, “◯”, “Δ”, “×”.
(トナー飛散)
デジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)を用い、の5万枚の連続印刷後、機内のトナーの汚染度合いを確認した。問題ないレベルを「○」、トナーが見られるものの、使用上問題ないレベルのものを「△」、著しく汚染しており、問題となるものを「×」とした。
(Toner scattering)
After continuous printing of 50,000 sheets using a digital full-color copying machine (imageColor 2800 manufactured by Ricoh), the degree of toner contamination in the machine was confirmed. A problem-free level was indicated by “◯”, a toner was observed, but a problem-free level was indicated by “Δ”, and a markedly contaminated and problematic problem was indicated by “X”.
(帯電量評価)
1)15秒撹拌帯電量
得られた各トナー10gとフェライトキャリア100gとを温度28℃、湿度80%の環境内で内容積の3割までステンレス製ポットに入れ、100rpmの撹拌速度で15秒撹拌し、現像剤の帯電量(μC/g)を[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した。
ブローオフ法にてトナーの帯電量を測定した。
2)5分撹拌帯電量
1)と同様に5分撹拌したときの帯電量
3)10分撹拌帯電量
1)と同様に10分撹拌したときの帯電量
(帯電安定性)
(1)高温高湿環境帯電安定性
温度40℃、湿度90%の環境において、単色モードで7%画像面積の画像チャートをデジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)にて100,000枚ランニング出力する間に、1000枚ごとに現像剤を一部サンプリングしてブローオフ法により帯電量を測定して、帯電安定性を評価した。帯電量の変化が5μc/g以下の場合は○、10μc/g以下の場合は△、10μc/g超える場合は×とした。
(2)低温低湿環境帯電安定性
温度10℃、湿度15%の環境において、単色モードで7%画像面積の画像チャートをデジタルフルカラー複写機(リコー社製imagioColor2800)にて100,000枚ランニング出力する間に、1000枚ごとに現像剤を一部サンプリングしてブローオフ法により帯電量を測定して、帯電安定性を評価した。帯電量の変化が5μc/g以下の場合は○、10μc/g以下の場合は△、10μc/g超える場合は×とした。
(Electric charge evaluation)
1) Charge amount for 15 seconds stirring Charge 10 g of each toner and 100 g of ferrite carrier in a stainless steel pot up to 30% of the internal volume in an environment with a temperature of 28 ° C. and a humidity of 80%, and stir for 15 seconds at a stirring speed of 100 rpm. The charge amount (μC / g) of the developer was measured with [Toshiba Chemical Co., Ltd .: TB-200].
The charge amount of the toner was measured by the blow-off method.
2) Charge amount when stirred for 5 minutes Charge amount when stirred for 5 minutes as in 1) 3) Charge amount when stirred for 10 minutes as in 1) Charge amount when stirred for 10 minutes as in 1) (Charge stability)
(1) High-temperature and high-humidity environment charging stability In an environment of 40 ° C and 90% humidity, an image chart with a 7% image area in a monochrome mode is output with 100,000 copies on a digital full-color copier (ImagioColor 2800 manufactured by Ricoh). In the meantime, a part of the developer was sampled every 1000 sheets, and the charge amount was measured by the blow-off method to evaluate the charging stability. When the change in the charge amount was 5 μc / g or less, it was evaluated as ◯, when it was 10 μc / g or less, Δ when it exceeded 10 μc / g.
(2) Low-temperature and low-humidity charging stability
In an environment where the temperature is 10 ° C. and the humidity is 15%, the developer is printed every 1000 sheets while an image chart of 7% image area is output in a single-color mode on a digital full-color copier (imageColor 2800 manufactured by Ricoh). A part of the sample was sampled and the charge amount was measured by the blow-off method to evaluate the charge stability. When the change in the charge amount was 5 μc / g or less, it was evaluated as ◯, when it was 10 μc / g or less, Δ when it exceeded 10 μc / g.
(1)及び(2)のブローオフ法による帯電量測定は次のように行った。温度20℃、湿度50%の試験室で各トナー10gとフェライトキャリア100gとを内容積の3割までステンレス製ポットに入れ、100rpmの撹拌速度で10分攪拌し、現像剤の帯電量(μC/g)を[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した。 The charge amount measurement by the blow-off method (1) and (2) was performed as follows. In a test room with a temperature of 20 ° C. and a humidity of 50%, 10 g of each toner and 100 g of ferrite carrier are placed in a stainless steel pot up to 30% of the internal volume, and stirred for 10 minutes at a stirring speed of 100 rpm. g) was measured with [Toshiba Chemical Co., Ltd .: TB-200].
(定着性評価)
定着ローラーとしてテフロン(登録商標)ローラーを使用した(株)リコー製複写機 MF2200定着部を改造した装置を用いて、これにリコー製のタイプ6200紙をセットし複写テストを行なった。定着温度を変化させてコールドオフセット温度(定着下限温度)とホットオフセット温度(耐ホットオフセット温度)を求めた。従来の低温定着トナーの定着下限温度は140〜150℃程度である。なお、低温定着の評価条件は、紙送りの線速度を120〜150mm/sec、面圧1.2Kgf/cm2、ニップ幅3mm、高温オフセットの評価条件は紙送りの線速度を50mm/sec、面圧2.0Kgf/cm2、ニップ幅4.5mmと設定した。各特性評価の基準は以下の通りである。
低温定着性(5段階評価)
良 ◎:140℃未満、○:140〜149℃、□:150〜159℃、△:160〜170℃、:170℃以上 悪
ホットオフセット性(5段階評価)
良 ◎:201℃以上、○:200〜191℃、□:190〜181℃、△:180〜171℃、×:170℃以下 悪
(耐熱保存性)
トナーを50℃×8時間保管後、42メッシュのふるいにて2分間ふるい、金網上の残存率をもって耐熱保存性とした。耐熱保存性の良好なトナーほど残存率は小さい。以下の4段階で評価した。
×:30%以上
△:20〜30%
○:10〜20%
◎:10%未満
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
(Fixability evaluation)
A Ricoh Copier Co., Ltd. using a Teflon (registered trademark) roller as a fixing roller MF2200 A machine with a modified fixing part was used to set a Ricoh type 6200 paper for a copying test. The cold offset temperature (fixing lower limit temperature) and the hot offset temperature (hot offset resistant temperature) were determined by changing the fixing temperature. The minimum fixing temperature of the conventional low-temperature fixing toner is about 140 to 150 ° C. The evaluation conditions for low-temperature fixing are as follows: the paper feed linear speed is 120 to 150 mm / sec, the surface pressure is 1.2 kgf / cm 2 , the nip width is 3 mm, and the high temperature offset is the paper feed linear speed of 50 mm / sec. The contact pressure was set to 2.0 kgf / cm 2 and the nip width was 4.5 mm. The criteria for each characteristic evaluation are as follows.
Low-temperature fixability (5-level evaluation)
Good ◎: Less than 140 ° C., ○: 140-149 ° C., □: 150-159 ° C., Δ: 160-170 ° C .: 170 ° C. or higher Evil hot offset property (five-step evaluation)
Good: 201 ° C. or higher, ○: 200-191 ° C., □: 190-181 ° C., Δ: 180-171 ° C., X: 170 ° C. or lower
After the toner was stored at 50 ° C. for 8 hours, it was sieved with a 42 mesh sieve for 2 minutes, and the residual ratio on the wire mesh was regarded as heat resistant storage stability. A toner having better heat-resistant storage stability has a lower residual ratio. The following four levels were evaluated.
X: 30% or more
Δ: 20-30%
○: 10 to 20%
A: Less than 10%
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.
Claims (17)
該トナー中における、脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が、体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmを満たし、かつ、
前記分散径における、体積平均粒径Dvで1μm以上の頻度が2.5%以下であることを特徴とする静電荷像現象用トナー。 At least, in an organic solvent, a polymer having a site reactive with a compound having the compound and the active hydrogen group having an active hydrogen group, a binder resin, a colorant, a releasing agent and a fatty acid intercalated layered inorganic The organic solvent after the solution or dispersion in which the mineral is dissolved or dispersed is dispersed in an aqueous medium and the polymer having a site capable of reacting with the compound having an active hydrogen group is reacted or while reacting. Is a toner for the phenomenon of electrostatic charge image that has been removed, washed and dried,
In said toner, the dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with fatty acids, meets the 0.01μm~1μm volume average particle diameter Dv, and,
The toner for an electrostatic charge image phenomenon , wherein a frequency of 1 μm or more in volume average particle diameter Dv in the dispersion diameter is 2.5% or less .
該脂肪酸をインターカレーションした層状無機鉱物の分散径が、体積平均粒径Dvで0.01μm〜1μmを満たし、かつ体積平均粒径Dvが1μm以上の頻度が2.5%以下を満たすような分散状態にする該結着樹脂との混練複合工程を有することを特徴とする静電荷像現象用トナーの製造方法。 At least, in an organic solvent, a polymer having a site reactive with a compound having the compound and the active hydrogen group having an active hydrogen group, a binder resin, a colorant, a releasing agent, a fatty acid intercalated layered inorganic A polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group is obtained by dispersing the solution or dispersion in which a kneaded composite of a mineral and the binder resin is dissolved or dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles. A method for producing a toner for an electrostatic charge image phenomenon, wherein the organic solvent is removed after the reaction or while reacting, washed and dried.
The dispersion diameter of the layered inorganic mineral intercalated with the fatty acid satisfies a volume average particle diameter Dv of 0.01 μm to 1 μm, and the frequency of the volume average particle diameter Dv of 1 μm or more satisfies 2.5 % or less. A method for producing a toner for an electrostatic charge image phenomenon, comprising a kneading composite step with the binder resin in a dispersed state.
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