JP5162881B2 - Resin particle dispersion and method for producing the same, electrostatic image developing toner, electrostatic image developer, developing device, cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は樹脂分散液及びその製造方法に関するものである。また、前記樹脂粒子分散液を用いた静電荷像現像用トナー、静電荷現像剤及びそれらを用いた現像装置、カートリッジ並びに画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a resin dispersion and a method for producing the same. The present invention also relates to an electrostatic image developing toner using the resin particle dispersion, an electrostatic developer, a developing device using them, a cartridge, and an image forming apparatus.
ポリエステルなどの重縮合樹脂の乳化分散液作製には、通常は溶剤が必要であり、これを用いて静電荷像現像用トナー(トナー)を作製すると、その溶剤がトナー中に残留しやすいために、感光体へのフィルミングなどの画像欠陥を引き起こしやすい。
ポリエステル樹脂などの重縮合樹脂の乳化分散液の作製については、様々な検討がなされている。
例えば、高温での無溶剤乳化について検討がなされている。特許文献1には、少なくともポリエステル樹脂を含有するトナー用原料を加熱溶融することにより該トナー用原料の溶融体を製造し、次いで該溶融体を水性媒体中に乳化させることにより樹脂微粒子を形成させ、その後、該樹脂微粒子を凝集させ、さらに融着させることにより該樹脂微粒子の会合体を製造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が開示されている。
Preparation of an emulsion dispersion of a polycondensation resin such as polyester usually requires a solvent. If an electrostatic charge image developing toner (toner) is prepared using this, the solvent tends to remain in the toner. Image defects such as filming on the photoconductor are likely to occur.
Various studies have been made on the preparation of emulsion dispersions of polycondensation resins such as polyester resins.
For example, studies have been made on solvent-free emulsification at high temperatures. In Patent Document 1, a toner raw material containing at least a polyester resin is heated and melted to produce a melt of the toner raw material, and the melt is then emulsified in an aqueous medium to form resin fine particles. Then, a method for producing an electrostatic charge image developing toner is disclosed, in which the resin fine particles are aggregated and further fused to produce an aggregate of the resin fine particles.
さらに、重縮合樹脂を付加重合性単量体などに溶解し、いわゆるミニエマルション重合によって、複合的な樹脂粒子分散液を得る手段も検討されている。
また、従来から、酸性基を有するポリエステル樹脂を塩基性中和剤の存在下に水中に乳化分散し、分散された樹脂微粒子を凝集、融着させてトナーとする方法は公知である。
Further, a means for obtaining a composite resin particle dispersion by dissolving a polycondensation resin in an addition polymerizable monomer and so-called miniemulsion polymerization has been studied.
Conventionally, a method in which a polyester resin having an acidic group is emulsified and dispersed in water in the presence of a basic neutralizing agent, and the dispersed resin fine particles are aggregated and fused to form a toner is known.
特許文献2には、沸点が100℃以下である揮発性溶剤にて電子写真用トナー成分を溶解及び分散した液に、疎水性の重縮合性の化合物を溶解させたのち、分散安定剤を有する水と混合撹拌して乳化し、前記揮発性溶剤を乳化液中より除去する工程、しかる後、前記重縮合性の化合物と反応する親水性化合物を加え、界面重縮合する工程よりなる実質的に球状のトナーを製造する方法が開示されている。 Patent Document 2 has a dispersion stabilizer after dissolving a hydrophobic polycondensable compound in a solution obtained by dissolving and dispersing an electrophotographic toner component in a volatile solvent having a boiling point of 100 ° C. or less. A step of mixing and stirring with water to emulsify, and removing the volatile solvent from the emulsion, and then adding a hydrophilic compound that reacts with the polycondensable compound and substantially interfacial polycondensation. A method for producing a spherical toner is disclosed.
特許文献3には、溶融状態で造粒可能な少なくとも合成樹脂と着色剤とを含む樹脂混練物を、水中において加熱又は加熱加圧することにより着色剤含有合成樹脂粒子を含む水性スラリーを生成させる合成樹脂粒子生成工程と、着色剤含有合成樹脂粒子を含む水性スラリーを冷却する冷却工程とを含むトナーの製造方法において、樹脂混練物は、有機溶媒を含まないこと、合成樹脂粒子生成工程において水溶性の高分子分散剤の存在下で着色剤含有合成樹脂粒子を生成させること、及び、冷却工程において着色剤含有合成樹脂粒子を含む水性スラリーに難水溶性アルカリ土類金属塩を含む水分散液を添加することを特徴とするトナーの製造方法が開示されている。 Patent Document 3 discloses a synthesis in which an aqueous slurry containing colorant-containing synthetic resin particles is produced by heating or heat-pressing a resin kneaded material containing at least a synthetic resin and a colorant that can be granulated in a molten state in water. In the toner manufacturing method including the resin particle generation step and the cooling step of cooling the aqueous slurry containing the colorant-containing synthetic resin particles, the resin kneaded product does not contain an organic solvent, and the water soluble in the synthetic resin particle generation step. Forming a colorant-containing synthetic resin particle in the presence of the polymer dispersant, and an aqueous dispersion containing a poorly water-soluble alkaline earth metal salt in an aqueous slurry containing the colorant-containing synthetic resin particle in the cooling step There is disclosed a method for producing a toner, which is characterized by being added.
本発明は、重縮合樹脂を用いた静電荷像現像用トナーにおいて、高温高湿下におけるトナーの感光体などへの融着(以下フィルミング)を抑制し、長期連続使用時の画質の維持性を向上することを目的とする。また、本発明は前記トナーに好適に使用可能な樹脂粒子分散液及びその製造方法を提供することを目的とする。さらに、前記静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤及び前記トナー又は現像剤を用いる現像装置、カートリッジ並びに画像形成装置を提供することを目的とする。 In the toner for developing an electrostatic charge image using a polycondensation resin, the present invention suppresses the fusion (hereinafter referred to as filming) of the toner to the photoreceptor at high temperature and high humidity, and maintains the image quality during long-term continuous use. The purpose is to improve. Another object of the present invention is to provide a resin particle dispersion that can be suitably used for the toner and a method for producing the same. It is another object of the present invention to provide an electrostatic charge image developer containing the toner for developing an electrostatic charge image, a developing device using the toner or the developer, a cartridge, and an image forming apparatus.
本発明の上記課題は以下の<1>、<5>から<11>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>から<4>と共に以下に記載する。
<1> 酸性極性基、塩基性極性基、及び、中性極性基よりなる群から選ばれた少なくとも1つの極性基を有する親水性単量体単位の比率が10mol%以上90mol%以下であり、かつ、重量平均分子量が10,000以上の高分子を含有し、かつ、樹脂固形分中に重縮合樹脂を50重量%以上含有することを特徴とする樹脂粒子分散液、
<2> 前記高分子の含有量が、重縮合樹脂全量に対し、5重量%以上である<1>に記載の樹脂粒子分散液、
<3> 前記重縮合樹脂は、硫黄酸を触媒として用い、150℃以下で重縮合することにより得られた重縮合樹脂である<1>又は<2>に記載の樹脂粒子分散液、
<4> 前記樹脂粒子の平均粒子径が50nm以上300nm以下である<1>から<3>いずれか1つに記載の樹脂粒子分散液、
<5> 少なくとも樹脂粒子分散液を含む分散液中で該樹脂粒子を凝集して凝集粒子を得る工程と、該凝集粒子を加熱して融合させる工程とを含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記樹脂粒子分散液が、<1>から<4>いずれか1つに記載の樹脂粒子分散液であることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法、
<6> <5>に記載の製造方法により製造された静電荷像現像用トナー、
<7> 酸性極性基、塩基性極性基、及び、中性極性基よりなる群から選ばれた少なくとも1つの極性基を有する親水性単量体単位の比率が10mol%以上90mol%以下であり、かつ、重量平均分子量が10,000以上の高分子、水系媒体及び重縮合樹脂を混合することを特徴とする<1>から<4>いずれか1つに記載の樹脂粒子分散液の製造方法、
<8> <5>に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤、
<9> 像保持体と、該像保持体上に<6>に記載の静電荷像現像用トナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、該現像剤供給手段により供給された現像剤を帯電する帯電手段とを有することを特徴とする現像装置、
<10> 像保持体の表面に形成された静電潜像を<6>に記載のトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成させる現像手段と、像保持体と、該像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像保持体の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング手段とからなる群より選ばれる少なくとも1つとを備えることを特徴とするカートリッジ、
<11> 像保持体と、該像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像保持体の表面に潜像を形成させる潜像形成手段と、前記潜像を<6>に記載のトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、前記トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
The above-described problems of the present invention have been solved by the means described in <1> and <5> to <11> below. It is described below together with <2> to <4> which are preferred embodiments.
<1> The ratio of the hydrophilic monomer unit having at least one polar group selected from the group consisting of an acidic polar group, a basic polar group, and a neutral polar group is 10 mol% or more and 90 mol% or less, And a resin particle dispersion characterized by containing a polymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more and containing a polycondensation resin in a resin solid content of 50% by weight or more,
<2> The resin particle dispersion according to <1>, wherein the content of the polymer is 5% by weight or more based on the total amount of the polycondensation resin,
<3> The resin particle dispersion according to <1> or <2>, wherein the polycondensation resin is a polycondensation resin obtained by polycondensation at 150 ° C. or lower using sulfur acid as a catalyst.
<4> The resin particle dispersion according to any one of <1> to <3>, wherein an average particle diameter of the resin particles is 50 nm to 300 nm.
<5> A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, comprising: a step of aggregating the resin particles in a dispersion containing at least a resin particle dispersion to obtain aggregated particles; and a step of heating and coalescing the aggregated particles Wherein the resin particle dispersion is the resin particle dispersion according to any one of <1> to <4>,
<6> Toner for developing an electrostatic charge image produced by the production method according to <5>,
<7> The ratio of the hydrophilic monomer unit having at least one polar group selected from the group consisting of an acidic polar group, a basic polar group, and a neutral polar group is 10 mol% or more and 90 mol% or less, In addition, the method for producing a resin particle dispersion according to any one of <1> to <4>, wherein a polymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more, an aqueous medium, and a polycondensation resin are mixed.
<8> An electrostatic image developer containing the electrostatic image developing toner according to <5>,
<9> An image carrier, a developer supply unit that supplies a developer containing the electrostatic charge image developing toner according to <6> on the image carrier, and a developer supplied by the developer supply unit A developing device comprising a charging means for charging
<10> Developing means for forming a toner image by developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with the developer containing the toner according to <6>, an image carrier, and the image carrier A cartridge comprising: at least one selected from the group consisting of a charging means for charging the surface of the toner and a cleaning means for removing the developer remaining on the surface of the image carrier;
<11> The image carrier, a charging unit that charges the surface of the image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the image carrier, and the toner according to <6>. An image forming apparatus comprising: a developing unit configured to develop a toner image by developing with a developer including: a transfer unit configured to transfer the toner image onto a recording medium; and a fixing unit configured to fix the toner image onto the recording medium. Forming equipment.
本発明によれば、重縮合樹脂を用いた静電荷像現像用トナーにおいて、高温高湿下におけるトナーの感光体などへの融着(以下フィルミング)を抑制し、長期連続使用時の画質の維持性を向上することができる。また、本発明によれば、前記トナーに好適に使用可能な樹脂粒子分散液及びその製造方法を提供することができる。さらに、前記静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤及び前記トナー又は現像剤を用いる現像装置、カートリッジ並びに画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, in an electrostatic charge image developing toner using a polycondensation resin, the toner can be prevented from being fused (hereinafter referred to as filming) under high temperature and high humidity, and the image quality during long-term continuous use can be reduced. Maintainability can be improved. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a resin particle dispersion that can be suitably used for the toner and a method for producing the same. Furthermore, it is possible to provide an electrostatic charge image developer containing the toner for developing an electrostatic charge image, and a developing device, a cartridge, and an image forming apparatus using the toner or the developer.
(1)樹脂粒子分散液
本発明の樹脂粒子分散液は、酸性極性基、塩基性極性基、及び、中性極性基よりなる群から選ばれた少なくとも1つの極性基を有する親水性単量体単位の比率が10mol%以上90mol%以下であり、かつ、重量平均分子量が10,000以上の高分子を含有し、かつ、樹脂固形分中に重縮合樹脂を50重量%以上含有することを特徴とする。
なお、本発明において、前記「酸性極性基、塩基性極性基及び中性極性基よりなる群から選ばれた少なくとも1つの極性基を有する親水性単量体単位の比率が10mol%以上90mol%以下であり、かつ、重量平均分子量10,000以上の高分子」を、「高分子分散剤」又は「本発明の高分子分散剤」ともいうこととする。
(1) Resin particle dispersion The resin particle dispersion of the present invention is a hydrophilic monomer having at least one polar group selected from the group consisting of an acidic polar group, a basic polar group, and a neutral polar group. The unit ratio is 10 mol% or more and 90 mol% or less, the polymer contains a polymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more, and the polycondensation resin is contained in the resin solid content by 50 wt% or more. And
In the present invention, the ratio of the hydrophilic monomer unit having at least one polar group selected from the group consisting of the above-mentioned “acidic polar group, basic polar group and neutral polar group” is 10 mol% or more and 90 mol% or less. And a polymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more is also referred to as “polymer dispersant” or “polymer dispersant of the present invention”.
本発明の樹脂粒子分散液は、重縮合樹脂が水系媒体中に分散している。なお、本発明において、水系媒体とは、水又は水を50重量%以上含み、水に水混和性の有機溶媒が混合されていてもよい混合溶媒を意味する。混合溶媒における水の混合割合は、好ましくは60重量%以上100重量%以下であり、より好ましくは、70重量%以上100重量%以下である。水混和性の有機溶媒としては、エチルアルコール、メチルアルコール、アセトン、酢酸が例示でき、エチルアルコールが好ましい。水系媒体として、最も好ましくは、水であり、軟水又はイオン交換水が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 In the resin particle dispersion of the present invention, the polycondensation resin is dispersed in an aqueous medium. In the present invention, the aqueous medium means water or a mixed solvent containing 50% by weight or more of water and in which a water-miscible organic solvent may be mixed. The mixing ratio of water in the mixed solvent is preferably 60% by weight or more and 100% by weight or less, and more preferably 70% by weight or more and 100% by weight or less. Examples of the water-miscible organic solvent include ethyl alcohol, methyl alcohol, acetone, and acetic acid, and ethyl alcohol is preferable. The aqueous medium is most preferably water, and soft water or ion exchange water is preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
本発明の樹脂粒子分散液は、高分子分散剤を用いて重縮合樹脂を分散したものであり、実質的に無溶剤系で水系媒体中に分散されたものであることが好ましい。実質的に無溶剤系であるとは、トルエンなどの芳香族系、酢酸エステルなどのエステル系、アセトンなどのケトン系等の揮発性物質を用いて分散したものではないことを意味する。
樹脂を乳化分散する工程において溶剤を用いない樹脂粒子分散液を用いることによって、これを用いて静電荷像現像用トナーを作製した場合に、トナーに残留する溶剤の影響による高温高湿下でのトナーの軟化挙動を抑制し、ひいては感光体フィルミングによる画質欠陥の発生を防ぐことができるので好ましい。また同時に一定以上の分子量を有する高分子分散剤を使用する場合、トナー乾燥後に疎水化挙動が生じるために、高湿度下においても水の吸着による軟化挙動が抑制され、感光体フィルミングによる画質欠陥の発生を防ぐことができるので好ましい。
The resin particle dispersion of the present invention is obtained by dispersing a polycondensation resin using a polymer dispersant, and is preferably substantially solvent-free and dispersed in an aqueous medium. The term “substantially solvent-free” means that the solvent is not dispersed using a volatile substance such as an aromatic group such as toluene, an ester group such as acetate, or a ketone group such as acetone.
By using a resin particle dispersion that does not use a solvent in the step of emulsifying and dispersing the resin, when an electrostatic charge image developing toner is produced using the resin particle dispersion, it can be used under the influence of the solvent remaining in the toner under high temperature and high humidity. This is preferable because the softening behavior of the toner can be suppressed and, in turn, the occurrence of image quality defects due to photoconductor filming can be prevented. At the same time, when a polymer dispersant having a molecular weight above a certain level is used, hydrophobic behavior occurs after the toner is dried, so that softening behavior due to water adsorption is suppressed even under high humidity, and image quality defects due to photoconductor filming. This is preferable because it can prevent the occurrence of.
(高分子分散剤)
本発明において、高分子分散剤は単量体を重合して得られ、該単量体の10mol%以上90mol%以下が酸性極性基、塩基性極性基及び中性極性基よりなる群から選ばれた少なくとも1つの極性基を有する親水性単量体である。すなわち、本発明の高分子分散剤の単量体単位の10mol%以上90mol%以下が、酸性極性基、塩基性極性基、及び、中性極性基よりなる群から選ばれた少なくとも1つの極性基を有する親水性単量体単位である。
前記親水性単量体単位が10mol%未満であると、重縮合樹脂の十分な分散を得ることができない。また、90mol%を超えると、最終的なトナーの吸湿性が高くなり、高温高湿下におけるフィルミングの悪化につながる。
前記親水性単量体単位は20mol%以上80mol%以下であることが好ましく、30mol%以上70mol%以下であることがさらに好ましい。
(Polymer dispersant)
In the present invention, the polymer dispersant is obtained by polymerizing a monomer, and 10 mol% or more and 90 mol% or less of the monomer is selected from the group consisting of an acidic polar group, a basic polar group and a neutral polar group. And a hydrophilic monomer having at least one polar group. That is, at least one polar group selected from the group consisting of an acidic polar group, a basic polar group, and a neutral polar group in which 10 mol% or more and 90 mol% or less of the monomer unit of the polymer dispersant of the present invention is present. It is a hydrophilic monomer unit having
When the hydrophilic monomer unit is less than 10 mol%, sufficient dispersion of the polycondensation resin cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 90 mol%, the final toner has high hygroscopicity, leading to deterioration of filming under high temperature and high humidity.
The hydrophilic monomer unit is preferably 20 mol% or more and 80 mol% or less, and more preferably 30 mol% or more and 70 mol% or less.
酸性極性基、塩基性極性基及び中性極性基よりなる群から選ばれた極性基を有する親水性単量体に由来する構成部分と他の単量体に由来する構成部分からなる一定以上の分子量を有する高分子分散剤とともに重縮合樹脂を加熱しながら水系媒体中に乳化分散する場合、このような高分子分散剤は、水系媒体の粘度を上昇させる効果があり、また、高分子分散剤としての界面活性効果によって水系媒体と溶融した重縮合樹脂との均一な混合を促進する。この結果、低温、短時間における分散処理によって、樹脂粒子分散液を製造することができる。 More than a certain number of constituent parts derived from hydrophilic monomers having polar groups selected from the group consisting of acidic polar groups, basic polar groups and neutral polar groups and constituent parts derived from other monomers When the polycondensation resin is emulsified and dispersed in an aqueous medium while heating the polycondensation resin together with the polymer dispersant having a molecular weight, such a polymer dispersant has an effect of increasing the viscosity of the aqueous medium. As a result, the uniform mixing of the aqueous medium and the molten polycondensation resin is promoted. As a result, a resin particle dispersion can be produced by a dispersion treatment at a low temperature for a short time.
高分子分散剤は、水系媒体の粘度上昇効果を得るためには、ある程度以上の分子量が必要であり、本発明において、高分子分散剤は重量平均分子量が10,000以上であることが必要である。重量分子量が10,000未満であると、乳化力が減少して樹脂の分散粒子径が大きくなってしまったり、該樹脂粒子分散液を用いてトナーを作製した場合、トナー化後のフィルミング発生への抑制効果が小さくなる。重量平均分子量は11,000以上であることが好ましく、12,000以上であることがより好ましい。
分子量の上限については下限ほど明確ではないものの、水系媒体への分散性を考慮した場合、重量平均分子量で300,000以下であることが好ましく、より好ましくは200,000以下である。
In order to obtain the effect of increasing the viscosity of an aqueous medium, the polymer dispersant needs to have a molecular weight of a certain level or more. In the present invention, the polymer dispersant needs to have a weight average molecular weight of 10,000 or more. is there. If the weight molecular weight is less than 10,000, the emulsifying power is reduced and the resin dispersed particle size is increased, or when toner is produced using the resin particle dispersion, filming occurs after conversion to toner. The inhibitory effect on is reduced. The weight average molecular weight is preferably 11,000 or more, and more preferably 12,000 or more.
Although the upper limit of the molecular weight is not as clear as the lower limit, in consideration of dispersibility in an aqueous medium, the weight average molecular weight is preferably 300,000 or less, more preferably 200,000 or less.
また、本発明の樹脂粒子分散液において、高分子分散剤の添加量は、重縮合樹脂全量に対して5重量%以上であることが好ましく、7重量%以上であることがより好ましい。また、20重量%以下であることが好ましく、15重量%以下であることがより好ましい。
高分子分散剤の含有量が重縮合樹脂全量に対して5重量%以上であると、良好な分散性が得られるので好ましい。また、20重量%以下であると良好な分散性が得られ、乳化されない塊状固形分の発生がないので好ましい。
In the resin particle dispersion of the present invention, the amount of the polymer dispersant added is preferably 5% by weight or more, more preferably 7% by weight or more based on the total amount of the polycondensation resin. Moreover, it is preferable that it is 20 weight% or less, and it is more preferable that it is 15 weight% or less.
It is preferable that the content of the polymer dispersant is 5% by weight or more based on the total amount of the polycondensation resin because good dispersibility can be obtained. Moreover, it is preferable that it is 20% by weight or less because good dispersibility can be obtained and there is no generation of a bulk solid that is not emulsified.
本発明において高分子分散剤は公知の方法で得ることができ、例えばメタクリル酸メチルなどの単量体とアクリル酸などの親水性単量体(イオン性極性基含有単量体)とを共重合し、重量平均分子量1万以上の高分子を得ることで合成することができる。
上記の高分子分散剤に用いられる親水性単量体の例としては、まず、酸性極性基を有する親水単量体として、(i)カルボキシル基(−COOH)を有するα,β−エチレン性不飽和化合物及び(ii)スルホン基(−SO3H)を有するα,β−エチレン性不飽和化合物を挙げることができる。
(i)カルボキシル基(−COOH)を有するα,β−エチレン性不飽和化合物の例としては、アクリル酸、メタアクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステル、及びこれらのNa塩等の金属塩類等を挙げることができる。
(ii)スルホン酸基(−SO3H)を有するα,β−エチレン性不飽和化合物の例としては、スルホン化スチレン、そのNa塩、アリルスルホコハク酸、アリルスルホコハク酸オクチル、そのNa塩等を挙げることができる。
In the present invention, the polymer dispersant can be obtained by a known method. For example, a monomer such as methyl methacrylate is copolymerized with a hydrophilic monomer such as acrylic acid (an ionic polar group-containing monomer). The polymer can be synthesized by obtaining a polymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more.
As an example of the hydrophilic monomer used in the polymer dispersant, first, as a hydrophilic monomer having an acidic polar group, (i) an α, β-ethylenic monomer having a carboxyl group (—COOH) is used. Mention may be made of saturated compounds and (ii) α, β-ethylenically unsaturated compounds having a sulfone group (—SO 3 H).
(I) Examples of α, β-ethylenically unsaturated compounds having a carboxyl group (—COOH) include acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, maleic acid monobutyl ester , Maleic acid monooctyl esters, and metal salts such as Na salts thereof.
(Ii) Examples of α, β-ethylenically unsaturated compounds having a sulfonic acid group (—SO 3 H) include sulfonated styrene, its Na salt, allylsulfosuccinic acid, allylsulfosuccinic acid octyl, its Na salt and the like. Can be mentioned.
塩基性極性基を有する親水性単量体としては、(i)アミン基あるいは4級アンモニウム基を有する炭素原子数1以上12以下、好ましくは2以上8以下、特に好ましくは2の脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エステル、(ii)(メタ)アクリル酸アミドあるいはN上で随意、炭素原子数1以上18以下のアルキル基でモノ−又はジ−アルキル置換された(メタ)アクリル酸アミド、(iii)Nを環員として有する複素環基で置換されたビニル化合物、及び、(iv)N,N−ジアリルアルキルアミンあるいはその四級アンモニウム塩を例示することができる。中でも、(i)のアミン基あるいは四級アンモニウム基を有する脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エステルが、塩基性極性基を有する親水性単量体として好ましい。
(i)アミン基あるいは四級アンモニウム基を有する脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エステルの例としては、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、上記4化合物の四級アンモニウム塩、3−ジメチルアミノフエニルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム塩等を挙げることができる。
(ii)(メタ)アクリル酸アミドあるいはN上で随意モノ−又はジ−アルキル置換された(メタ)アクリル酸アミドとしては、アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、ピペリジルアクリルアミド、メタクリルアミド、N−ブチルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−オクタデシルアクリルアミド等を挙げることができる。
(iii)のNを環員として有する複素環基で置換されたビニル化合物としては、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルN−メチルピリジニウムクロリド、ビニルN−エチルピリジニウムクロリド等を挙げることができる。
(iv)のN,N−ジアリルアルキルアミンの例としては、N,N−ジアリルメチルアンモニウムクロリド、N,N−ジアリルエチルアンモニウムクロリド等を挙げることができる。
Examples of the hydrophilic monomer having a basic polar group include (i) an aliphatic alcohol having 1 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms, particularly preferably 2 having an amine group or a quaternary ammonium group. (Meth) acrylic acid ester, (ii) (meth) acrylic acid amide or (meth) acrylic acid amide optionally mono- or di-alkyl-substituted with an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, Examples thereof include iii) vinyl compounds substituted with a heterocyclic group having N as a ring member, and (iv) N, N-diallylalkylamine or a quaternary ammonium salt thereof. Among them, (i) (meth) acrylic acid esters of aliphatic alcohols having an amine group or a quaternary ammonium group are preferred as hydrophilic monomers having a basic polar group.
(I) Examples of (meth) acrylic acid esters of aliphatic alcohols having amine groups or quaternary ammonium groups include dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, and four of the above four compounds. Examples thereof include a quaternary ammonium salt, 3-dimethylaminophenyl acrylate, 2-hydroxy-3-methacryloxypropyltrimethylammonium salt, and the like.
(Ii) (Meth) acrylic acid amide or optionally mono- or di-alkyl substituted (meth) acrylic acid amide on N includes acrylamide, N-butylacrylamide, N, N-dibutylacrylamide, piperidylacrylamide, methacrylic Examples thereof include amide, N-butylmethacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-octadecylacrylamide and the like.
Examples of the vinyl compound substituted with a heterocyclic group having N as a ring member in (iii) include vinylpyridine, vinylpyrrolidone, vinyl N-methylpyridinium chloride, vinyl N-ethylpyridinium chloride and the like.
Examples of (iv) N, N-diallylalkylamine include N, N-diallylmethylammonium chloride and N, N-diallylethylammonium chloride.
本発明において、中性極性基とは、非酸性かつ非塩基性極性基を意味するものである。
中性極性基を有する親水性単量体の例としては、少なくとも1つのヒドロキシ基、非酸性極性基及び/又は非塩基性極性基を含み、最も好ましくは1つ以上のヒドロキシ及び/又はエーテル基(たとえばPEG官能性及び/又はアルキレングリコールアルキルエーテル)を含む単量体をあげることができる。
また中性極性基を有する高分子分散剤としては、ポリビニルアルコールも同様の効果が期待され、この場合、ケン化度として、10%以上90%以下の範囲が好ましく、さらには分子量も上記と同様、10,000以上であることが重要である。
In the present invention, the neutral polar group means a non-acidic and non-basic polar group.
Examples of hydrophilic monomers having neutral polar groups include at least one hydroxy group, non-acidic polar group and / or non-basic polar group, most preferably one or more hydroxy and / or ether groups Mention may be made of monomers containing (eg PEG functionality and / or alkylene glycol alkyl ethers).
As a polymer dispersant having a neutral polar group, polyvinyl alcohol is expected to have the same effect. In this case, the degree of saponification is preferably in the range of 10% to 90%, and the molecular weight is the same as above. It is important that it is 10,000 or more.
また、本発明において、高分子分散剤は上述の付加重合性樹脂に限定されず、重縮合性樹脂であってもよい。具体的には、ポリカルボン酸とポリオールとの脱水反応あるいはエステル交換反応により得られる樹脂が例示できる。
合成方法としては公知の方法を適宜選択することが好ましいが、重縮合触媒として、後述する金属触媒、加水分解酵素型触媒、塩基性触媒等を使用し、主にバッチ式のバルク重合によって行うことが好ましい。
In the present invention, the polymer dispersant is not limited to the above-described addition polymerizable resin, and may be a polycondensable resin. Specifically, a resin obtained by a dehydration reaction or a transesterification reaction between a polycarboxylic acid and a polyol can be exemplified.
As a synthesis method, it is preferable to select a known method as appropriate. However, as a polycondensation catalyst, a metal catalyst, a hydrolase type catalyst, a basic catalyst, etc., which will be described later, are used. Is preferred.
親水性単量体としては、以下のものが例示できる。
酸性極性基を有する親水性単量体のうち、ポリカルボン酸としては、スルホン基を持つジカルボン酸が例示できる。
スルホン基を持つジカルボン酸としては、例えば、2−スルホテレフタル酸ナトリウム塩、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でも、コストの点から、5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩等が好ましい。
また、酸性極性基を有する親水性単量体のうち、ポリオールとしては、同様にスルホン基を持つジオールなどがあげられる。
The following can be illustrated as a hydrophilic monomer.
Among the hydrophilic monomers having an acidic polar group, examples of the polycarboxylic acid include dicarboxylic acids having a sulfone group.
Examples of the dicarboxylic acid having a sulfone group include, but are not limited to, 2-sulfoterephthalic acid sodium salt, 5-sulfoisophthalic acid sodium salt, and sulfosuccinic acid sodium salt. Moreover, these lower alkyl esters, acid anhydrides, etc. are also mentioned. Among these, 5-sulfoisophthalic acid sodium salt is preferable from the viewpoint of cost.
Among the hydrophilic monomers having an acidic polar group, examples of the polyol include a diol having a sulfone group.
塩基性極性基を有する親水性単量体のうち、ポリカルボン酸としては、アミン、アミド、アンモニウム基を有するジカルボン酸が例示できる。
塩基性極性基を有する親水性単量体のうち、ポリオールとしては、アミン、アミド、アンモニウム基を有するジオールなどが例示できる。
Among the hydrophilic monomers having a basic polar group, examples of the polycarboxylic acid include amine, amide, and dicarboxylic acid having an ammonium group.
Among the hydrophilic monomers having a basic polar group, examples of the polyol include amines, amides, and diols having an ammonium group.
(重縮合樹脂)
本発明の樹脂粒子分散液は、樹脂固形分中に重縮合樹脂を50重量%以上含有する。
本発明において、重縮合樹脂は重縮合性単量体、それらのオリゴマー及びプレポリマーよりなる群から選ばれる少なくとも1種を重縮合して得られるが、これらの中でも重縮合性単量体を使用することが好ましい。
重縮合に用いる重縮合性単量体としては、例えば、ポリカルボン酸、ポリオール、及び、ポリアミンが挙げられる。重縮合樹脂としては、例えば、ポリエステル、及び、ポリアミド等が好ましく例示できるが、特に、重縮合性単量体としてポリカルボン酸とポリオールとを含んだものを用いて得られたポリエステルであることが好ましい。これらの中でも本発明において、重縮合成分として重縮合性単量体を使用し、特に多価カルボン酸としてジカルボン酸を使用し、ポリオールとしてジオールを使用することが好ましい。
(Polycondensation resin)
The resin particle dispersion of the present invention contains 50% by weight or more of a polycondensation resin in the resin solid content.
In the present invention, the polycondensation resin is obtained by polycondensation of at least one selected from the group consisting of polycondensable monomers, oligomers and prepolymers, and among these, polycondensable monomers are used. It is preferable to do.
Examples of the polycondensable monomer used for polycondensation include polycarboxylic acids, polyols, and polyamines. As the polycondensation resin, for example, polyester, polyamide and the like can be preferably exemplified. In particular, the polycondensation resin is a polyester obtained by using a polycondensable monomer containing a polycarboxylic acid and a polyol. preferable. Among these, in the present invention, it is preferable to use a polycondensable monomer as the polycondensation component, particularly to use a dicarboxylic acid as the polyvalent carboxylic acid, and to use a diol as the polyol.
本発明において、ポリカルボン酸は、脂肪族、脂環族、芳香族のポリカルボン酸、それらのアルキルエステルを含み、ポリオールは、多価アルコール、それらのエステル化合物、ヒドロキシカルボン酸などを含む。ポリエステル樹脂及びポリアミド樹脂は、重縮合性単量体を用いた直接エステル化反応、エステル交換反応等により重縮合を行い作製することができる。この場合、重合されるポリエステル樹脂としてはアモルファス(無定形・非晶性)ポリエステル、結晶性ポリエステル、などのいずれかの形態、又はそれらの混合形態をとることができる。 In the present invention, the polycarboxylic acid includes aliphatic, alicyclic and aromatic polycarboxylic acids and alkyl esters thereof, and the polyol includes polyhydric alcohols, ester compounds thereof, hydroxycarboxylic acids and the like. The polyester resin and the polyamide resin can be produced by polycondensation by direct esterification reaction, transesterification reaction or the like using a polycondensable monomer. In this case, the polyester resin to be polymerized may take any form such as amorphous (amorphous / amorphous) polyester, crystalline polyester, or a mixed form thereof.
特に本発明において、重縮合樹脂としてガラス転移点(Tg)が30℃以上100℃以下である非結晶性ポリエステルを少なくとも含有することが好ましく、Tgが50℃以上80℃以下である非結晶性ポリエステルを少なくとも含有することがより好ましい。Tgが30℃以上100℃以下である非結晶性ポリエステルを樹脂粒子全体の5.0重量%以上含有することが好ましく、10.0重量%以上90.0重量%以下含有することがより好ましい。 In particular, in the present invention, the polycondensation resin preferably contains at least an amorphous polyester having a glass transition point (Tg) of 30 ° C. or more and 100 ° C. or less, and the amorphous polyester having a Tg of 50 ° C. or more and 80 ° C. or less. It is more preferable to contain at least. The amorphous polyester having a Tg of 30 ° C. or more and 100 ° C. or less is preferably contained in an amount of 5.0% by weight or more, and more preferably 10.0% by weight or more and 90.0% by weight or less of the entire resin particles.
重縮合に用いる単量体として用いられるポリカルボン酸は、1分子中にカルボキシル基を2個以上含有する化合物である。このうち、2価のカルボン酸は1分子中にカルボキシル基を2個含有する化合物であり、例えば、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、β−メチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、グルタコン酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサン−3,5−ジエン−1,2−ジカルボン酸、リンゴ酸、クエン酸、ヘキサヒドロテレフタール酸、マロン酸、ピメリン酸、酒石酸、粘液酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロルフタル酸、クロルフタル酸、ニトロフタル酸、p−カルボキシフェニル酢酸、p−フェニレン二酢酸、m−フェニレンジグリコール酸、p−フェニレンジグリコール酸、o−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−p,p’−ジカルボン酸、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−1,5−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸等を挙げることができる。また、2価のカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸等を挙げることができる。さらにまた、これらの低級エステルなどが挙げられる。さらにまた酸塩化物もこの限りでは無い。これらは一種単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。さらに前述した脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に二重結合を持つジカルボン酸成分を含有する事もできる。 The polycarboxylic acid used as a monomer used for polycondensation is a compound containing two or more carboxyl groups in one molecule. Among these, a divalent carboxylic acid is a compound containing two carboxyl groups in one molecule. For example, oxalic acid, succinic acid, maleic acid, adipic acid, glutaric acid, β-methyladipic acid, azelaic acid, Sebacic acid, suberic acid, nonanedicarboxylic acid, decanedicarboxylic acid, undecanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, fumaric acid, citraconic acid, diglycolic acid, glutaconic acid, n-dodecylsuccinic acid, n-dodecenylsuccinic acid, isododecylsuccinic acid , Isododecenyl succinic acid, n-octyl succinic acid, cyclohexane dicarboxylic acid, cyclohexane-3,5-diene-1,2-dicarboxylic acid, malic acid, citric acid, hexahydroterephthalic acid, malonic acid, pimelic acid , Tartaric acid, mucous acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, Lachlorophthalic acid, chlorophthalic acid, nitrophthalic acid, p-carboxyphenylacetic acid, p-phenylenediacetic acid, m-phenylenediglycolic acid, p-phenylenediglycolic acid, o-phenylenediglycolic acid, diphenylacetic acid, diphenyl-p, p Examples include '-dicarboxylic acid, naphthalene-1,4-dicarboxylic acid, naphthalene-1,5-dicarboxylic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, anthracene dicarboxylic acid, and the like. Examples of the polyvalent carboxylic acid other than the divalent carboxylic acid include trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalenetricarboxylic acid, naphthalenetetracarboxylic acid, pyrenetricarboxylic acid, and pyrenetetracarboxylic acid. Furthermore, these lower ester etc. are mentioned. Furthermore, the acid chloride is not limited to this. These may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, in addition to the aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid described above, a dicarboxylic acid component having a double bond can also be contained.
本発明の製造方法における単量体としてのポリオールは、1分子中に水酸基を2個以上含有する化合物である。このうち、2価のポリオールは1分子中に水酸基を2個含有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、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、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、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グリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールZ、水素添加ビスフェノールA等を挙げることができる。また、2価のポリオール以外のポリオールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミン等を挙げることができる。これらは一種単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。 The polyol as a monomer in the production method of the present invention is a compound containing two or more hydroxyl groups in one molecule. Among these, a divalent polyol is a compound containing two hydroxyl groups in one molecule. For example, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, butenediol, neopentylglycol, pentanediol, hexanediol, cyclohexanediol, cyclohexane Dimethanol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, octanediol, nonanediol, decanediol, dodecanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A, bisphenol Z, hydrogenated bisphenol A, etc. Can do. Examples of polyols other than divalent polyols include glycerin, pentaerythritol, hexamethylol melamine, hexaethylol melamine, tetramethylol benzoguanamine, and tetraethylol benzoguanamine. These may be used alone or in combination of two or more.
また、重縮合性単量体としてポリアミン及びポリオールを使用し、ポリアミドを使用して同様の樹脂粒子分散液を製造することもできる。
ポリアミドを得るために使用されるポリアミンとしては、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,4−ブテンジアミン、2,2−ジメチル−1,3−ブタンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)等を挙げることができる。
Also, a polyamine and a polyol can be used as the polycondensable monomer, and a similar resin particle dispersion can be produced using polyamide.
Polyamines used to obtain polyamides include ethylenediamine, diethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,4-butenediamine, 2,2-dimethyl. -1,3-butanediamine, 1,5-pentanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanebis (methylamine) and the like can be mentioned.
またこれらの重縮合性単量体の組み合わせにより非結晶樹脂や結晶性樹脂を容易に得ることができる。
結晶性ポリエステルを得るために使用される多価カルボン酸としては、上記カルボン酸のうち、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、これらの酸無水物、低級エステルあるいは酸塩化物を挙げることができる。また後述する二価以上の多価カルボン酸を併用することもできる。
In addition, an amorphous resin or a crystalline resin can be easily obtained by a combination of these polycondensable monomers.
As the polyvalent carboxylic acid used to obtain the crystalline polyester, among the above carboxylic acids, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, Aliphatic dicarboxylic acids such as 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid, sebacic acid, malee Acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, n-dodecyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, these An acid anhydride, a lower ester, or an acid chloride can be mentioned. Moreover, the polyvalent carboxylic acid more than bivalence mentioned later can also be used together.
結晶性ポリエステルを得るために使用されるジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,14−エイコサンデカンジオール、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、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、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グリコール等も挙げることができる。また二価以上の多価アルコールを併用することもできる。例えば、グリコール、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミン等を挙げることができる。 Examples of the diol used to obtain the crystalline polyester include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,4-butenediol. Neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11 -Undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,14-eicosandecanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene Glycol Polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, can also be mentioned polytetramethylene glycol. A dihydric or higher polyhydric alcohol can also be used in combination. Examples thereof include glycol, pentaerythritol, hexamethylol melamine, hexaethylol melamine, tetramethylol benzoguanamine, and tetraethylol benzoguanamine.
このような結晶性の重縮合樹脂としては、1,9−ノナンジオールと1,10−デカンジカルボン酸、又はシクロヘキサンジオールとアジピン酸とを反応して得られるポリエステル、1,9−ノナンジオールとセバシン酸とを反応して得られるポリエステル、1,6−ヘキサンジオールとセバシン酸とを反応して得られるポリエステル、エチレングリコールとコハク酸とを反応して得られるポリエステル、エチレングリコールとセバシン酸とを反応して得られるポリエステル、1,4−ブタンジオールとコハク酸とを反応して得られるポリエステルを挙げることができる。これらの中でも特に1,9−ノナンジオールと1,10−デカンジカルボン酸、1,9−ノナンジオールとセバシン酸、及び、1,6−ヘキサンジオールとセバシン酸とを反応させて得られるポリエステルがさらに好ましいがこの限りでは無い。 Examples of such a crystalline polycondensation resin include polyesters obtained by reacting 1,9-nonanediol and 1,10-decanedicarboxylic acid, or cyclohexanediol and adipic acid, and 1,9-nonanediol and sebacin. Polyester obtained by reacting acid, polyester obtained by reacting 1,6-hexanediol and sebacic acid, polyester obtained by reacting ethylene glycol and succinic acid, reacting ethylene glycol and sebacic acid And polyester obtained by reacting 1,4-butanediol with succinic acid. Among these, polyesters obtained by reacting 1,9-nonanediol and 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,9-nonanediol and sebacic acid, and 1,6-hexanediol and sebacic acid are particularly preferred. This is preferable but not limited to this.
また本発明における非結晶性ポリエステルを得るために使用される多価カルボン酸としては、上記の多価カルボン酸のうち、ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロルフタル酸、クロルフタル酸、ニトロフタル酸、マロン酸、メサコニン酸、p−カルボキシフェニル酢酸、p−フェニレンジ酢酸、m−フェニレンジグリコール酸、p−フェニレンジグリコール酸、o−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−p,p’−ジカルボン酸、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−1,5−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキセンジカルボン酸、ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸、アダマンタンジ酢酸を挙げることができる。また、ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸等を挙げることができる。また、これらカルボン酸のカルボキシル基を酸無水物、酸塩化物、又は、エステル等に誘導したものを用いてもよい。
これらの中でも、テレフタル酸やその低級エステル、フェニレンジ酢酸、シクロヘキサンジカルボン酸等を用いることが好ましい。なお、低級エステルとは、炭素数1から8の脂肪族アルコールのエステルをいう。
In addition, as the polyvalent carboxylic acid used to obtain the non-crystalline polyester in the present invention, among the above polyvalent carboxylic acids, as the dicarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrachlorophthalic acid, Chlorphthalic acid, nitrophthalic acid, malonic acid, mesaconic acid, p-carboxyphenylacetic acid, p-phenylene diacetic acid, m-phenylene diglycolic acid, p-phenylene diglycolic acid, o-phenylene diglycolic acid, diphenylacetic acid, diphenyl- p, p'-dicarboxylic acid, naphthalene-1,4-dicarboxylic acid, naphthalene-1,5-dicarboxylic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, anthracene dicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, cyclohexene dicarboxylic acid, norbornene-2 , 3-Dicarboxylic acid, Adama And ntandicarboxylic acid and adamantanediacetic acid. Examples of the polyvalent carboxylic acid other than dicarboxylic acid include trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalenetricarboxylic acid, naphthalenetetracarboxylic acid, pyrenetricarboxylic acid, and pyrenetetracarboxylic acid. Moreover, you may use what derived the carboxyl group of these carboxylic acid into the acid anhydride, the acid chloride, or ester.
Among these, it is preferable to use terephthalic acid, its lower ester, phenylenediacetic acid, cyclohexanedicarboxylic acid and the like. The lower ester refers to an ester of an aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms.
また本発明における非結晶性ポリエステルを得るために使用されるポリオールとしては、上記ポリオールのうち、特に、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールZ、ビスフェノールS、ビフェノール、ナフタレンジオール、アダマンタンジオール、アダマンタンジメタノール、水素添加ビスフェノールA、シクロヘキサンジメタノール等を用いることが好ましい。また、前記ビスフェノール類はアルキレンオキサイド付加物であることも好ましく、アルキレンオキサイド基としては、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基、ブチレンオキサイド等を挙げることができるが、これらに限定されない。好適には、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドである。
これらの中でも非結晶性ポリエステルを得るために使用されるポリオールとしてはビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物であることが好ましく、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物及びプロピレンオキサイド付加物がより好ましい。また、アルキレンオキサイドは両末端換算で2モル以上4モル以下付加していることが好ましく、2モル又は4モル付加していることがより好ましい。この範囲である場合、作製するポリエステルの粘弾性やガラス転移温度がトナーとして使用するために適切に制御することができるので好ましい。
前記多価カルボン酸及びポリオールは、1種の重縮合樹脂を作製するために、それぞれ1種ずつを単独で用いても、一方が1種で他方が2種以上用いても、それぞれ2種以上ずつを用いてもよい。また、1種の重縮合樹脂を作製するためヒドロキシカルボン酸を用いる場合、1種単独で用いても、2種以上を用いてもよく、多価カルボン酸やポリオールを併用してもよい。
The polyol used for obtaining the non-crystalline polyester in the present invention is, among the above-mentioned polyols, in particular, polytetramethylene glycol, bisphenol A, bisphenol Z, bisphenol S, biphenol, naphthalenediol, adamantanediol, adamantane di It is preferable to use methanol, hydrogenated bisphenol A, cyclohexanedimethanol or the like. The bisphenol is also preferably an alkylene oxide adduct, and examples of the alkylene oxide group include, but are not limited to, an ethylene oxide group, a propylene oxide group, and a butylene oxide. Preferred are ethylene oxide and propylene oxide.
Among these, the polyol used to obtain the amorphous polyester is preferably an alkylene oxide adduct of bisphenol A, and more preferably an ethylene oxide adduct and a propylene oxide adduct of bisphenol A. The alkylene oxide is preferably added in an amount of 2 mol or more and 4 mol or less, more preferably 2 mol or 4 mol in terms of both ends. This range is preferable because the viscoelasticity and glass transition temperature of the polyester to be produced can be appropriately controlled for use as a toner.
In order to produce one type of polycondensation resin, each of the polyvalent carboxylic acid and polyol may be used alone or in combination of two or more, each of which may be used alone or in combination of two or more. You may use each. Moreover, when using hydroxycarboxylic acid in order to produce 1 type of polycondensation resin, 1 type may be used individually, 2 or more types may be used, and polyvalent carboxylic acid and a polyol may be used together.
非晶性の重縮合樹脂としては、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2モル付加物(両末端換算で2モル付加物)、4モル付加物(両末端換算で4モル付加物)とテレフタル酸ジメチルの重縮合物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物(両末端換算で2モル付加物)、4モル付加物(両末端換算で4モル付加物)とシクロヘキサンジカルボン酸の重縮合物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドの2モル付加(両末端換算で2モル付加物)又は4モル付加物(両末端換算で4モル付加物)とフェニレンジ酢酸又はフェニレンジプロピオニック酸の重縮合物が特に好ましい。 Amorphous polycondensation resin includes a bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct (2 mol adduct in terms of both ends), a 4 mol adduct (4 mol adduct in terms of both ends) and dimethyl terephthalate. Condensate, polycondensate of ethylene oxide 2 mol adduct of bisphenol A (2 mol adduct in terms of both ends), 4 mol adduct (4 mol adduct in terms of both ends) and cyclohexanedicarboxylic acid, ethylene of bisphenol A Particularly preferred is a polycondensate of 2 mol addition of oxide or propylene oxide (2 mol adduct in terms of both ends) or 4 mol adduct (4 mol adduct in terms of both ends) and phenylene diacetic acid or phenylene dipropionic acid. .
本発明において、重縮合樹脂として結晶性ポリエステルを使用する場合、結晶融点Tmは50℃以上120℃以下であることが好ましく、55℃以上90℃以下であることがより好ましい。Tmが50℃以上であると、剥離性が向上し、さらにオフセットが低減できるので好ましい。また、Tmが120℃以下であると、より低い温度で定着できるので好ましい。 In the present invention, when crystalline polyester is used as the polycondensation resin, the crystalline melting point Tm is preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and more preferably 55 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. It is preferable that Tm is 50 ° C. or higher because the peelability is improved and the offset can be reduced. Further, it is preferable that Tm is 120 ° C. or lower because fixing can be performed at a lower temperature.
ここで、結晶性ポリエステル樹脂の融点の測定には、示差走査熱量計(DSC)を用い、室温から150℃まで毎分10℃の昇温速度で測定を行った時のJIS K−7121:87に示す入力補償示差走査熱量測定の融解ピーク温度として求めることができる。なお、結晶性ポリエステル樹脂には、複数の融解ピークを示す場合があるが、本発明においては、最大のピークをもって融点とみなす。 Here, for the measurement of the melting point of the crystalline polyester resin, a differential scanning calorimeter (DSC) was used, and JIS K-7121: 87 when the measurement was performed at a temperature rising rate of 10 ° C. per minute from room temperature to 150 ° C. The melting peak temperature of the input compensation differential scanning calorimetry shown in FIG. The crystalline polyester resin may show a plurality of melting peaks, but in the present invention, the maximum peak is regarded as the melting point.
一方、重縮合樹脂として非結晶性ポリエステル樹脂を使用する場合、非結晶性ポリエステルのガラス転移点(Tg)は30℃以上であることが好ましく、30℃以上100℃以下であることがより好ましく、50℃以上80℃以下であることがさらに好ましい。重縮合樹脂のガラス転移点(Tg)が30℃以上であると、使用状態においてガラス状態であるため、吐出時に受ける熱や圧力によってトナー粒子が凝集することがなく、部位に付着堆積することがなく、長期間にわたって安定した吐出が得られるという効果を奏するので好ましい。
ここで、非結晶性樹脂のガラス転移点は、ASTM D3418−82に規定された方法(DSC法)で測定した値のことをいう。
また、本発明におけるガラス転移点の測定は、例えば、示差走査熱量測定法(DSC)に従い、例えば、「DSC−20」(セイコー電子工業社製)によって測定でき、具体的には、試料約10mgを一定の昇温速度(10℃/min)で加熱し、ベースラインと吸熱ピークの傾線との交点よりガラス転移点を得ることができる。
On the other hand, when an amorphous polyester resin is used as the polycondensation resin, the glass transition point (Tg) of the amorphous polyester is preferably 30 ° C or higher, more preferably 30 ° C or higher and 100 ° C or lower, More preferably, the temperature is 50 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. When the glass transition point (Tg) of the polycondensation resin is 30 ° C. or higher, the toner particles are not agglomerated due to heat and pressure received during ejection, and may adhere to and accumulate on the site because of the glassy state in use. This is preferable because it provides an effect that stable ejection can be obtained over a long period of time.
Here, the glass transition point of the non-crystalline resin refers to a value measured by a method (DSC method) defined in ASTM D3418-82.
Moreover, the measurement of the glass transition point in this invention can be measured by "DSC-20" (made by Seiko Electronics Co., Ltd.), for example according to the differential scanning calorimetry (DSC), for example, specifically, about 10 mg of samples. Is heated at a constant rate of temperature increase (10 ° C./min), and a glass transition point can be obtained from the intersection of the baseline and the endothermic peak tilt line.
本発明において、重縮合樹脂として結晶性ポリエステル樹脂を使用する場合、そのテトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法による分子量測定で、重量平均分子量は1,000以上60,000以下であることが好ましく、1,500以上50,000以下であることがより好ましく、2,000以上40,000以下であることがさらに好ましい。
また、重縮合樹脂として非結晶性ポリエステル樹脂を使用する場合、THF可溶分のGPC法による分子量測定で、その重量平均分子量は1,000以上60,000以下であることが好ましく、3,000以上50,000以下であることがより好ましく、5,000以上40,000以下であることがさらに好ましい。
重量平均分子量が上記範囲内であると、画像強度と定着性が両立できるので好ましい。
本発明において、樹脂の分子量は、THF可溶物を、TSK−GEL、GMH(東ソー(株)製)等を使用し、THF溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して分子量を算出することができる。
In the present invention, when a crystalline polyester resin is used as the polycondensation resin, the weight average molecular weight is 1,000 to 60, as measured by the gel permeation chromatography (GPC) method of the tetrahydrofuran (THF) soluble content. 000 or less, more preferably 1,500 or more and 50,000 or less, and further preferably 2,000 or more and 40,000 or less.
Moreover, when using an amorphous polyester resin as the polycondensation resin, the weight average molecular weight is preferably 1,000 or more and 60,000 or less by the molecular weight measurement by the GPC method of THF-soluble matter, and 3,000 It is more preferably 50,000 or more and 50,000 or less, and further preferably 5,000 or more and 40,000 or less.
It is preferable that the weight average molecular weight is within the above range since both image strength and fixability can be achieved.
In the present invention, the molecular weight of the resin is measured with a THF solvent using a THF soluble material, such as TSK-GEL, GMH (manufactured by Tosoh Corporation), etc. Can be used to calculate the molecular weight.
ここで、本発明において、「結晶性ポリエステル樹脂」における「結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを示し、具体的には、昇温速度10℃/minで測定した際の吸熱ピークの半値幅が15℃以内であることを意味する。一方、吸熱ピークの半値幅が15℃を超える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂は、非結晶性(非晶質)であることを意味する。 Here, in the present invention, “crystallinity” in “crystalline polyester resin” means that it has a clear endothermic peak, not a step-like endothermic change in differential scanning calorimetry (DSC). Means that the half-value width of the endothermic peak when measured at a heating rate of 10 ° C./min is within 15 ° C. On the other hand, a resin having a half-value width of an endothermic peak exceeding 15 ° C. or a resin in which no clear endothermic peak is observed means non-crystalline (amorphous).
本発明において、重縮合工程として、既述の重縮合単量体であるポリカルボン酸及びポリオールと、予め作製しておいたオリゴマー及び/又はプレポリマーとの重合反応とを含むこともできる。プレポリマーは、上記単量体に溶融又は均一混合できるポリマーであれば限定されない。
さらに本発明において、樹脂粒子は、上述した重縮合成分の単独重合体、上述した重縮合成分を含む2種以上の単量体を組み合せた共重合体、又はそれらの混合物、グラフト重合体、一部枝分かれや架橋構造などを有していてもよい。
In the present invention, the polycondensation step may include a polymerization reaction between the polycarboxylic acid and polyol, which are the aforementioned polycondensation monomers, and an oligomer and / or prepolymer prepared in advance. The prepolymer is not limited as long as it is a polymer that can be melted or uniformly mixed with the monomer.
Furthermore, in the present invention, the resin particles are a homopolymer of the above-mentioned polycondensation component, a copolymer in which two or more monomers containing the above-mentioned polycondensation component are combined, or a mixture, graft polymer, one It may have a partial branching or a crosslinked structure.
本発明において、重縮合樹脂は、重縮合成分、好ましくは重縮合性単量体を重縮合して得られ、特に触媒下で重縮合して得られた重縮合樹脂であることが好ましい。本発明において、重縮合触媒として硫黄酸(硫黄原子を含むブレンステッド酸)を含むことが好ましい。重縮合触媒について以下に説明する。
<触媒>
本発明において、重縮合触媒として硫黄酸(硫黄原子を含むブレンステッド酸)を使用することが好ましい。
(硫黄酸)
硫黄酸は硫黄原子を含むブレンステッド酸であり、硫黄酸としては、無機硫黄酸又は有機硫黄酸等が挙げられる。無機硫黄酸としては、硫酸、亜硫酸、及び、これらの塩等が挙げられ、また、有機硫黄酸としては、アルキルスルホン酸、アリールスルホン酸、及び、これらの塩等のスルホン酸類や、アルキル硫酸、アリール硫酸及びその塩等の有機硫酸類が挙げられる。
硫黄酸としては、有機硫黄酸であることが好ましく、界面活性効果を有する有機硫黄酸であることがより好ましい。なお、界面活性効果を有する酸とは、疎水基と親水基とからなる化学構造を有し、少なくとも親水基の一部がプロトンからなる酸の構造を有し、乳化機能と触媒機能とを併せ持つ化合物である。
界面活性効果を有する有機硫黄酸としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルスルホン酸、アルキルジスルホン酸、アルキルフェノールスルホン酸、アルキルナフタリンスルホン酸、アルキルテトラリンスルホン酸、アルキルアリルスルホン酸、石油スルホン酸、アルキルベンゾイミダゾールスルホン酸、高級アルコールエーテルスルホン酸、アルキルジフェニルスルホン酸、長鎖アルキル硫酸エステル、高級アルコール硫酸エステル、高級アルコールエーテル硫酸エステル、高級脂肪酸アミドアルキロール硫酸エステル、高級脂肪酸アミドアルキル化硫酸エステル、硫酸化脂肪、スルホ琥珀酸エステル、樹脂酸アルコール硫酸、及びこれらすべての塩化合物などが挙げられ、必要に応じて複数を組み合わせてもよい。これらの中でも、アルキル基若しくはアラルキル基を有するスルホン酸、アルキル基若しくはアラルキル基を有する硫酸エステル、又は、これらの塩化合物であることが好ましく、前記アルキル基又はアラルキル基の炭素数が7以上20以下であることがより好ましい。具体的には、ドデシルベンゼンスルホン酸、ペンタデシルベンゼンスルホン酸、イソプロピルベンゼンスルホン酸、しょうのうスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、モノブチルフェニルフェノール硫酸、ジブチルフェニルフェノール硫酸、ドデシル硫酸、ナフテニルアルコール硫酸等が挙げられる。またこれらの硫黄酸はその構造中になんらかの官能基を有していてもよい。
In the present invention, the polycondensation resin is obtained by polycondensation of a polycondensation component, preferably a polycondensable monomer, and is particularly preferably a polycondensation resin obtained by polycondensation under a catalyst. In the present invention, it is preferable that sulfur acid (Bronsted acid containing a sulfur atom) is included as a polycondensation catalyst. The polycondensation catalyst will be described below.
<Catalyst>
In this invention, it is preferable to use a sulfuric acid (Bronsted acid containing a sulfur atom) as a polycondensation catalyst.
(Sulfur acid)
Sulfur acid is a Bronsted acid containing a sulfur atom, and examples of the sulfur acid include inorganic sulfur acids and organic sulfur acids. Examples of the inorganic sulfur acid include sulfuric acid, sulfurous acid, and salts thereof, and examples of the organic sulfur acid include sulfonic acids such as alkyl sulfonic acid, aryl sulfonic acid, and salts thereof, alkyl sulfuric acid, Organic sulfuric acids such as aryl sulfuric acid and salts thereof are mentioned.
The sulfur acid is preferably an organic sulfur acid, and more preferably an organic sulfur acid having a surface active effect. The acid having a surface-active effect has a chemical structure composed of a hydrophobic group and a hydrophilic group, has an acid structure in which at least a part of the hydrophilic group is composed of protons, and has both an emulsifying function and a catalytic function. A compound.
Examples of the organic sulfur acid having a surface active effect include alkylbenzene sulfonic acid, alkyl sulfonic acid, alkyl disulfonic acid, alkyl phenol sulfonic acid, alkyl naphthalene sulfonic acid, alkyl tetralin sulfonic acid, alkyl allyl sulfonic acid, petroleum sulfonic acid, alkyl benzoic acid. Imidazole sulfonic acid, higher alcohol ether sulfonic acid, alkyl diphenyl sulfonic acid, long chain alkyl sulfate, higher alcohol sulfate, higher alcohol ether sulfate, higher fatty acid amide alkylol sulfate, higher fatty acid amide alkylated sulfate, sulfate Fat, sulfosuccinic acid ester, resin acid alcohol sulfuric acid, and all salt compounds thereof may be mentioned, and a plurality of them may be combined as necessary. Among these, a sulfonic acid having an alkyl group or an aralkyl group, a sulfate ester having an alkyl group or an aralkyl group, or a salt compound thereof is preferable, and the alkyl group or the aralkyl group has 7 to 20 carbon atoms. It is more preferable that Specifically, dodecylbenzenesulfonic acid, pentadecylbenzenesulfonic acid, isopropylbenzenesulfonic acid, camphor sulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, monobutylphenylphenol sulfate, dibutylphenylphenol sulfate, dodecyl sulfate, naphthenyl alcohol Examples include sulfuric acid. These sulfur acids may have some functional group in the structure.
本発明に用いることのできる硫黄酸(硫黄原子を含む硫黄酸)の使用量は、重縮合成分の総重量に対し、0.05重量%以上20重量%以下であることが好ましく、0.1重量%以上10重量%以下であることがより好ましい。
硫黄酸の使用量が上記範囲内であると、十分な触媒活性を発揮することができるので好ましい。特に重縮合成分と共に水系媒体中に添加することにより、粒子の安定性を保ち、さらに高い重縮合反応性を有し、さらに重縮合反応を低温(好ましくは150℃以下、より好ましくは130℃以下、さらに好ましくは100℃以下)で進行させることができるので好ましい。
The amount of sulfur acid (sulfur acid containing a sulfur atom) that can be used in the present invention is preferably 0.05% by weight or more and 20% by weight or less based on the total weight of the polycondensation component. It is more preferable that the content is 10% by weight or more.
It is preferable that the amount of sulfur acid used be within the above range since sufficient catalytic activity can be exhibited. In particular, by adding it to the aqueous medium together with the polycondensation component, the stability of the particles is maintained, the polycondensation reaction is further increased, and the polycondensation reaction is performed at a low temperature (preferably 150 ° C. or less, more preferably 130 ° C. or less. And more preferably 100 ° C. or lower).
上記硫黄酸触媒とともに、又は単独で、一般的に使用される他の重縮合触媒を用いることもできる。具体的には、界面活性効果を有する酸、金属触媒、加水分解酵素型触媒、塩基性触媒が例示できる。
(界面活性効果を有する酸)
界面活性効果を有する酸としては、例えば、各種脂肪酸、高級アルキルリン酸エステル、樹脂酸、及びこれらすべての塩化合物などが挙げられ、必要に応じて複数を組み合わせてもよい。
Other polycondensation catalysts generally used can be used together with the above-mentioned sulfur acid catalyst or alone. Specifically, an acid having a surface active effect, a metal catalyst, a hydrolase type catalyst, and a basic catalyst can be exemplified.
(Acid having surface-active effect)
Examples of the acid having a surface active effect include various fatty acids, higher alkyl phosphate esters, resin acids, and all salt compounds thereof, and a plurality of them may be combined as necessary.
(金属触媒)
金属触媒としては以下のものを挙げることができるが、これに限定されるものではない。例えば、有機スズ化合物、有機チタン化合物、有機アンチモン化合物、有機ベリリウム化合物、有機ストロンチウム化合物、有機ゲルマニウム化合物、有機ハロゲン化スズ化合物、希土類含有触媒を挙げられる。
希土類含有触媒としては具体的には、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタノイド元素として、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)、ネオジウム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)などを含むものが有効である。これらは、特にアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、トリフラート構造を有するものが有効であり、前記トリフラートとしては、構造式では、X(OSO2CF3)3が例示できる。ここでXは、希土類元素であり、これらの中でも、Xは、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、イッテルビウム(Yb)、サマリウム(Sm)などであることが好ましい。
また、ランタノイドトリフラートについては、有機合成化学協会誌、第53巻第5号、p44−54に詳しい。
(Metal catalyst)
Examples of the metal catalyst include, but are not limited to, the following. Examples thereof include organic tin compounds, organic titanium compounds, organic antimony compounds, organic beryllium compounds, organic strontium compounds, organic germanium compounds, organic tin halide compounds, and rare earth-containing catalysts.
Specific examples of the rare earth-containing catalyst include scandium (Sc), yttrium (Y), and lanthanoid elements such as lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), samarium (Sm), and europium. (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), lutetium (Lu), etc. are effective. is there. Of these, alkylbenzene sulfonates, alkyl sulfate esters, and those having a triflate structure are particularly effective. Examples of the triflate include X (OSO 2 CF 3 ) 3 in the structural formula. Here, X is a rare earth element, and among these, X is preferably scandium (Sc), yttrium (Y), ytterbium (Yb), samarium (Sm), or the like.
The lanthanoid triflate is described in detail in Journal of Synthetic Organic Chemistry, Vol. 53, No. 5, p44-54.
触媒として金属触媒を使用する場合には、得られる樹脂中の触媒由来の金属含有量を10ppm以下とすることが好ましい。7.5ppm以下とすることがより好ましく、5.0ppm以下とすることがさらに好ましい。したがって、金属触媒は使用しないか、又は金属触媒を使用する場合であっても、極少量使用することが好ましい。
樹脂中の金属含有量を10ppm以下とすることにより、樹脂粒子分散液中の樹脂粒子の安定性が向上するので好ましい。
When using a metal catalyst as a catalyst, it is preferable to make the metal content derived from the catalyst in the resin obtained into 10 ppm or less. More preferably, it is 7.5 ppm or less, and further preferably 5.0 ppm or less. Therefore, it is preferable not to use a metal catalyst or to use a very small amount even when a metal catalyst is used.
It is preferable that the metal content in the resin is 10 ppm or less because the stability of the resin particles in the resin particle dispersion is improved.
(加水分解酵素型触媒)
加水分解酵素型触媒としてはエステル合成反応を触媒するものであれば特に制限はない。本発明における加水分解酵素としては、例えば、カルボキシエステラーゼ、リパーゼ、ホスホリパーゼ、アセチルエステラーゼ、ペクチンエステラーゼ、コレステロールエステラーゼ、タンナーゼ、モノアシルグリセロールリパーゼ、ラクトナーゼ、リポプロテインリパーゼ等のEC(酵素番号)3.1群(丸尾・田宮監修「酵素ハンドブック」朝倉書店、(1982)、等参照)に分類されるエステラーゼ、グルコシダーゼ、ガラクトシダーゼ、グルクロニダーゼ、キシロシダーゼ等のグリコシル化合物に作用するEC3.2群に分類される加水分解酵素、エポキシドヒドラーゼ等のEC3.3群に分類される加水分解酵素、アミノペプチダーゼ、キモトリプシン、トリプシン、プラスミン、ズブチリシン等のペプチド結合に作用するEC3.4群に分類される加水分解酵素、フロレチンヒドラーゼ等のEC3.7群に分類される加水分解酵素等を挙げることができる。
上記のエステラーゼのうち、グリセロールエステルを加水分解し脂肪酸を遊離する酵素を特にリパーゼと呼ぶが、リパーゼは有機溶媒中での安定性が高く、収率良くエステル合成反応を触媒し、さらに安価に入手できることなどの利点がある。したがって、本発明においても、収率やコストの面からリパーゼを用いることが好ましい。
リパーゼには種々の起源のものを使用できるが、好ましいものとして、シュードモナス(Pseudomonas)属、アルカリゲネス(Alcaligenes)属、アクロモバクター(Achromobacter)属、カンジダ(Candida)属、アスペルギルス(Aspergillus)属、リゾプス(Rhizopus)属、ムコール(Mucor)属等の微生物から得られるリパーゼ、植物種子から得られるリパーゼ、動物組織から得られるリパーゼ、さらに、パンクレアチン、ステアプシン等を挙げることができる。このうち、シュードモナス属、カンジダ属、アスペルギルス属の微生物由来のリパーゼを用いることが好ましい。
(Hydrolytic enzyme type catalyst)
The hydrolase type catalyst is not particularly limited as long as it catalyzes an ester synthesis reaction. Examples of the hydrolase in the present invention include EC (enzyme number) 3.1 group such as carboxyesterase, lipase, phospholipase, acetylesterase, pectinesterase, cholesterol esterase, tannase, monoacylglycerol lipase, lactonase, lipoprotein lipase and the like. (See Maruo and Tamiya's "Enzyme Handbook" Asakura Shoten, (1982), etc.) Hydrolase enzymes classified into EC 3.2 group that act on glycosyl compounds such as esterases, glucosidases, galactosidases, glucuronidases, xylosidases ECs that act on peptide bonds such as hydrolase, aminopeptidase, chymotrypsin, trypsin, plasmin, subtilisin, etc. classified into EC 3.3 group such as epoxide hydrase Hydrolase classified .4 group, mention may be made of hydrolytic enzymes such as classified into EC3.7 group such as furo retinoic hydrolase.
Among the above esterases, enzymes that hydrolyze glycerol esters to liberate fatty acids are called lipases, but lipases are highly stable in organic solvents, catalyze ester synthesis reactions in high yields, and are available at a lower price. There are advantages such as what you can do. Therefore, in the present invention, it is preferable to use lipase from the viewpoint of yield and cost.
Lipases of various origins can be used, but preferred are Pseudomonas genus, Alcaligenes genus, Achromobacter genus, Candida genus, Aspergillus genus, Rhizopus Examples include lipases obtained from microorganisms such as (Rhizopus) genus and Mucor genus, lipases obtained from plant seeds, lipases obtained from animal tissues, pancreatin, and steapsin. Among these, it is preferable to use lipases derived from microorganisms of the genus Pseudomonas, Candida, and Aspergillus.
(塩基性触媒)
塩基性触媒としては、一般の有機塩基化合物、含窒素塩基性化合物、テトラブチルホスホニウムヒドロキシドなどのテトラアルキル又はアリールホスホニウムヒドロキシドを挙げることができるがこれに限定されない。有機塩基化合物としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等のアンモニウムヒドロキシド類、含窒素塩基性化合物としては、トリエチルアミン、ジベンジルメチルアミン等のアミン類、ピリジン、メチルピリジン、メトキシピリジン、キノリン、イミダゾールなど、さらにナトリウム、カリウム、リチウム、セシウム等のアルカリ金属類及びカルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属類の水酸化物、ハイドライド、アミドや、アルカリ、アルカリ土類金属と酸との塩、たとえば炭酸塩、燐酸塩、ほう酸塩、カルボン酸塩、フェノール性水酸基との塩を挙げることができる。
また、アルコール性水酸基との化合物やアセチルアセトンとのキレート化合物等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(Basic catalyst)
Examples of the basic catalyst include, but are not limited to, general organic basic compounds, nitrogen-containing basic compounds, and tetraalkyl or arylphosphonium hydroxides such as tetrabutylphosphonium hydroxide. As organic base compounds, ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide, and nitrogen-containing basic compounds as amines such as triethylamine and dibenzylmethylamine, pyridine, methylpyridine, methoxypyridine, Quinolin, imidazole, alkali metals such as sodium, potassium, lithium, cesium, and alkaline earth metals such as calcium, magnesium, barium, hydroxides, hydrides, amides, alkalis, alkaline earth metals and acids And salts with carbonates, phosphates, borates, carboxylates and phenolic hydroxyl groups.
Moreover, a compound with an alcoholic hydroxyl group, a chelate compound with acetylacetone, and the like can be exemplified, but the invention is not limited thereto.
触媒の総添加量としては、重縮合成分に対して0.05重量%以上20重量%以下であることが好ましく、0.1重量%以上10重量%以下であることがより好ましい。前記の割合で1種類又は複数添加することができる。
触媒の総添加量が上記範囲内であると重縮合の反応性を十分に有する一方、逆反応や副反応を抑制することができるので好ましい。
The total amount of the catalyst added is preferably 0.05% by weight or more and 20% by weight or less, and more preferably 0.1% by weight or more and 10% by weight or less with respect to the polycondensation component. One or a plurality of them can be added in the above ratio.
It is preferable that the total addition amount of the catalyst is within the above range because the polycondensation reactivity can be sufficiently obtained, while reverse reactions and side reactions can be suppressed.
<重縮合反応>
次に、重縮合反応について説明する。
本発明においては、従来の反応温度よりも低温で重縮合反応して重縮合樹脂を得ることが好ましく、反応温度は70℃以上150℃以下であることが好ましい。より好ましくは、75℃以上130℃以下であり、特に好ましくは80℃以上100℃以下である。
反応温度が70℃以上であると、重縮合成分、好ましくは重縮合性単量体の溶解性、触媒活性度の低下に起因する反応性の低下が生じず、分子量の増加が抑制されることがないので好ましい。また、反応温度が150℃以下であると、低エネルギーで製造することができるので好ましい。また、得られる樹脂の着色や、生成した重縮合樹脂の分解等を生じることがないので好ましい。
<Polycondensation reaction>
Next, the polycondensation reaction will be described.
In the present invention, it is preferable to obtain a polycondensation resin by polycondensation reaction at a temperature lower than the conventional reaction temperature, and the reaction temperature is preferably 70 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. More preferably, it is 75 degreeC or more and 130 degrees C or less, Most preferably, they are 80 degreeC or more and 100 degrees C or less.
When the reaction temperature is 70 ° C. or higher, the reactivity of the polycondensation component, preferably the polycondensable monomer, is not reduced due to the decrease in the catalytic activity and the increase in the molecular weight is suppressed. This is preferable because there is not. Moreover, since it can manufacture with low energy as reaction temperature is 150 degrees C or less, it is preferable. Further, it is preferable because coloring of the obtained resin and decomposition of the produced polycondensation resin do not occur.
従来の高エネルギー消費型の製法を回避し、150℃以下の低温で重縮合樹脂を製造する事は、トータルな意味での樹脂の製造エネルギー及び静電荷像現像用トナーの製造エネルギーを低減する為には極めて重要である。従来は、200℃を超える高温で重縮合反応が行われていたが、これより数十℃から百数十℃低い150℃以下の低温での重合を行う為には、硫黄酸触媒を使用することが好適である。これは従来のSn系、Ti系等の金属触媒が、特に200℃以上で高い触媒活性を示し、150℃以下の低温では非常に活性が低い為である。
硫黄酸は160℃以上の高温では温度上昇に伴い触媒活性能力が減少していくが、触媒酸の求核付加をきっかけに反応が進む反応機構である為に、重合温度が約70℃以上約150℃以下と低温の範囲において触媒活性が高く、150℃以下での重縮合反応に好適に使用することができるので本発明において、重縮合触媒として好適に使用できる。
Manufacturing the polycondensation resin at a low temperature of 150 ° C. or less while avoiding the conventional high energy consumption manufacturing method reduces the manufacturing energy of the resin in the total sense and the manufacturing energy of the electrostatic charge image developing toner. Is extremely important. Conventionally, the polycondensation reaction has been performed at a high temperature exceeding 200 ° C., but in order to perform polymerization at a low temperature of 150 ° C. or lower, which is several tens of degrees Celsius to several tens of degrees Celsius, a sulfur acid catalyst is used. Is preferred. This is because conventional metal catalysts such as Sn-based and Ti-based metals exhibit high catalytic activity especially at 200 ° C. or higher, and very low activity at low temperatures of 150 ° C. or lower.
Sulfuric acid has a catalytic activity that decreases as the temperature rises at a high temperature of 160 ° C. or higher. However, since the reaction proceeds due to the nucleophilic addition of the catalytic acid, the polymerization temperature is about 70 ° C. or higher. The catalyst activity is high in a low temperature range of 150 ° C. or lower and can be suitably used for a polycondensation reaction at 150 ° C. or lower. Therefore, in the present invention, it can be suitably used as a polycondensation catalyst.
この重縮合反応は、バルク重合、乳化重合、懸濁重合等の水中重合、溶液重合、界面重合等一般の重縮合法で実施することが可能であるが、バルク重合及び水中重合が好ましく用いられる。これらの中でもバルク重合にて重縮合性単量体を直接重縮合することにより重縮合樹脂を得ることが好ましい。 This polycondensation reaction can be carried out by a general polycondensation method such as bulk polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, or other underwater polymerization, solution polymerization, interfacial polymerization, etc., but bulk polymerization and underwater polymerization are preferably used. . Among these, it is preferable to obtain a polycondensation resin by directly polycondensing a polycondensable monomer by bulk polymerization.
(バルク重合)
バルク重合の場合、大気圧下で反応が可能であるが、得られる重縮合樹脂の高分子量化等を目的とした場合、減圧、窒素気流下等の一般的な条件を用いることができる。
重縮合成分としては重縮合性単量体を使用することが好ましく、重縮合性単量体としてポリカルボン酸及びポリオールを使用することが好ましく、ジカルボン酸及びジオールを使用することが特に好ましい。また、触媒としては硫黄酸(硫黄原子を含むブレンステッド酸)を使用することが好ましく、重縮合は上述のように150℃以下にて行われることが好ましい。
すなわち、硫黄酸(硫黄原子を含むブレンステッド酸)を触媒とし、重縮合性単量体を150℃以下の低温で直接重合することが好ましい。
(Bulk polymerization)
In the case of bulk polymerization, the reaction is possible under atmospheric pressure, but general conditions such as reduced pressure and nitrogen flow can be used for the purpose of increasing the molecular weight of the resulting polycondensation resin.
A polycondensable monomer is preferably used as the polycondensation component, polycarboxylic acid and polyol are preferably used as the polycondensable monomer, and dicarboxylic acid and diol are particularly preferably used. Moreover, it is preferable to use a sulfur acid (Bronsted acid containing a sulfur atom) as a catalyst, and it is preferable that polycondensation is performed at 150 degrees C or less as mentioned above.
That is, it is preferable to directly polymerize a polycondensable monomer at a low temperature of 150 ° C. or lower using sulfur acid (Bronsted acid containing a sulfur atom) as a catalyst.
また、得られた重縮合樹脂に、後述する付加重合性単量体、特にスチレンやアクリル酸エステルなどのビニル系単量体を添加し、これを乳化分散し、重合開始剤、特にラジカル重合開始剤を用いて付加重合性単量体を重合することも好ましい。この場合、重合開始剤は、乳化分散前に重縮合樹脂及び付加重合性単量体を含む混合物に添加することもできるが、水系媒体中に添加することが好ましい。
さらに、重縮合成分に付加重合性単量体を添加し、触媒下に重縮合した後、水系媒体中に乳化分散し、重合開始剤を用いて付加重合することもできる。
樹脂粒子が付加重合型ポリマーを含有することにより、重縮合樹脂とのハイブリッド樹脂(その粒子)を得ることができる。また、これらの付加重合性単量体は、重縮合成分の重合後、さらに新たな単量体を追加して重合を行うこともできる。
In addition, an addition polymerizable monomer described later, particularly a vinyl monomer such as styrene or acrylate, is added to the obtained polycondensation resin, and this is emulsified and dispersed to initiate a polymerization initiator, particularly radical polymerization. It is also preferable to polymerize the addition polymerizable monomer using an agent. In this case, the polymerization initiator can be added to the mixture containing the polycondensation resin and the addition polymerizable monomer before emulsification and dispersion, but is preferably added to the aqueous medium.
Further, an addition polymerizable monomer may be added to the polycondensation component, polycondensed under a catalyst, emulsified and dispersed in an aqueous medium, and addition polymerization may be performed using a polymerization initiator.
When the resin particles contain an addition polymerization type polymer, a hybrid resin (particles thereof) with a polycondensation resin can be obtained. These addition polymerizable monomers can also be polymerized by adding a new monomer after the polymerization of the polycondensation component.
本発明においては、前述のように重縮合反応を付加重合性単量体の存在下に行う事が可能であり、また、重縮合反応後に付加重合性単量体を混合することも可能である。最終的に付加重合性単量体の付加重合を行うことにより重縮合樹脂と付加重合型ポリマーの複合粒子を与えることができる。
本発明に用いることのできる付加重合性単量体としては、ラジカル重合性単量体、カチオン重合性単量体、又は、アニオン重合性単量体が挙げられ、ラジカル重合性単量体であることが好ましい。
In the present invention, as described above, the polycondensation reaction can be performed in the presence of an addition polymerizable monomer, and the addition polymerizable monomer can be mixed after the polycondensation reaction. . Finally, addition polymerization of an addition polymerizable monomer can be performed to give composite particles of a polycondensation resin and an addition polymerization type polymer.
The addition polymerizable monomer that can be used in the present invention includes a radical polymerizable monomer, a cationic polymerizable monomer, or an anion polymerizable monomer, and is a radical polymerizable monomer. It is preferable.
付加重合性単量体の添加量としては、重縮合樹脂又は重縮合成分100重量部に対して1.0重量部以上50.0重量部以下であることが好ましく、3.0重量部以上30.0重量部以下であることがより好ましい。付加重合性単量体の添加量が上記範囲内であると定着性と粒子形成性に優れたインクが得られるので好ましい。 The addition amount of the addition polymerizable monomer is preferably 1.0 part by weight or more and 50.0 parts by weight or less, and 3.0 parts by weight or more and 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polycondensation resin or polycondensation component. More preferably, it is 0.0 parts by weight or less. It is preferable that the addition amount of the addition polymerizable monomer is within the above range because an ink excellent in fixing property and particle forming property can be obtained.
ラジカル重合性単量体としては、具体的には、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン等のα−置換スチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン等の核置換スチレン、p−クロロスチレン、p−ブロモスチレン、ジブロモスチレン等の核置換ハロゲン化スチレン等のビニル芳香族類、(メタ)アクリル酸(なお、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルを意味するものとし、以下も同様とする。)、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸類、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート(n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート等)、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−クロルエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、α−クロルメチル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類、(メタ)アクリルアルデヒド、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド等の不飽和カルボン酸誘導体類、N−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、弗化ビニル、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル化合物類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類、N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物、N−メチロールアクリルアミド、N−エチロールアクリルアミド、N−プロパノールアクリルアミド、N−メチロールマレインアミド酸、N−メチロールマレインアミド酸エステル、N−メチロールマレイミド、N−エチロールマレイミド等のN−置換不飽和アミド類、ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルシクロヘキサン等の多官能ビニル化合物類、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能アクリレート類等が挙げられる。なお、これらの中で、N−置換不飽和アミド類、共役ジエン類、多官能ビニル化合物類、及び多官能アクリレート類等は、生成された重合体に架橋反応を生起させることもできる。これらを、単独で、あるいは組み合わせて使用できる。 Specific examples of the radical polymerizable monomer include α-substituted styrene such as styrene, α-methylstyrene, α-ethylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, and 2,5-dimethylstyrene. Nuclear aromatic styrene such as p-chlorostyrene, p-bromostyrene, and vinyl aromatics such as halogen-substituted halogenated styrene such as dibromostyrene, (meth) acrylic acid ("(meth) acryl" means acrylic And the same shall apply hereinafter.), Unsaturated carboxylic acids such as crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (Meth) acrylate, butyl (meth) acrylate (n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) Acrylate, etc.), pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, Unsaturated carboxylic acid esters such as 2-chloroethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate and α-chloromethyl (meth) acrylate, unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylaldehyde, (meth) acrylonitrile and (meth) acrylamide Acid derivatives, N-vinyl compounds such as N-vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, vinyl esters such as vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl butyrate, vinyl fluoride, vinyl chloride , Vinyl halides such as vinyl bromide and vinylidene chloride, vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether, N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone N-vinyl compounds such as N-methylol acrylamide, N-ethylol acrylamide, N-propanol acrylamide, N-methylol maleamic acid, N-methylol maleamic acid ester, N-methylol maleimide, N-ethylol maleimide, etc. N-substituted unsaturated amides, conjugated dienes such as butadiene and isoprene, polyfunctional vinyl compounds such as divinylbenzene, divinylnaphthalene and divinylcyclohexane, ethylene glycol di (meth) acrylate , Diethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, hexamethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) Acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, di Pentaerythritol di (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (me ) Acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, sorbitol tri (meth) acrylate, sorbitol tetra (meth) acrylate, sorbitol penta (meth) acrylate, sorbitol hexa (meth) acrylate, etc. Examples include polyfunctional acrylates. Among these, N-substituted unsaturated amides, conjugated dienes, polyfunctional vinyl compounds, polyfunctional acrylates, and the like can also cause a crosslinking reaction in the produced polymer. These can be used alone or in combination.
また、上記ラジカル重合性単量体の重合方法としては、ラジカル重合開始剤を用いる方法、熱による自己重合法、紫外線照射を用いる方法等、既知の重合方法を採ることができる。この場合、ラジカル重合開始剤を用いる方法として、ラジカル重合開始剤は、油溶性、水溶性のものがあるが、どちらの開始剤も使用することができる。
ラジカル重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤を適宜選択して使用することができる。
具体的には、例えば、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ヒドロクロリド等のアゾビスニトリル類、アセチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチル−α−クミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、α−クミルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシオクトエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート等のパーオキシエステル、t−ブチルヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ジ−イソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド等のヒドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシカーボネート等の有機過酸化物類、過酸化水素等の無機過酸化物類、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類等のラジカル重合開始剤が挙げられる。なお、レドックス重合開始剤を併用することもできる。
重合開始剤は、重縮合性単量体又は重縮合樹脂を含む混合物に添加することもできるが、水系媒体中に添加することもできる。また、双方に添加することもできる。乳化分散前に添加することもでき、乳化分散後に添加することもできる。
In addition, as a polymerization method of the radical polymerizable monomer, a known polymerization method such as a method using a radical polymerization initiator, a heat self-polymerization method, a method using ultraviolet irradiation, or the like can be employed. In this case, as a method using a radical polymerization initiator, radical polymerization initiators include oil-soluble and water-soluble ones, but both initiators can be used.
As the radical polymerization initiator, a known radical polymerization initiator can be appropriately selected and used.
Specifically, for example, 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2 , 2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexanecarbonitrile), 2,2 Azobisnitriles such as' -azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, acetyl peroxide, octanoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide Diacyl peroxide such as oxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl-α-cumyl peroxy And dialkyl peroxides such as dicumyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, α-cumyl peroxypivalate, t-butyl peroxyoctoate, t-butylperoxyneodecanoate, t-butylperoxy Peroxyesters such as laurate, t-butylperoxybenzoate, di-t-butylperoxyphthalate, di-t-butylperoxyisophthalate, t-butylhydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2, Hydroperoxides such as 5-dihydroperoxide, cumene hydroperoxide, di-isopropylbenzene hydroperoxide, organic peroxides such as peroxycarbonate such as t-butylperoxyisopropyl carbonate, inorganic such as hydrogen peroxide Peroxides, Examples include radical polymerization initiators such as persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate. A redox polymerization initiator may be used in combination.
The polymerization initiator can be added to a mixture containing a polycondensable monomer or a polycondensation resin, but can also be added to an aqueous medium. Moreover, it can also add to both. It can also be added before emulsification dispersion and can also be added after emulsification dispersion.
なお、付加重合性単量体を重合して得られる付加重合性樹脂は、好ましくはビニル系樹脂である。付加重合性樹脂のガラス転移点は18.0℃以上であることが好ましく、20.0℃以上80.0℃以下であることがより好ましく、22.0℃以上70.0℃以下であることがさらに好ましい。Tgが上記範囲内であると画像保管性と定着性が両立できるので好ましい。
また、得られる付加重合性樹脂の重量平均分子量(Mw)は1,500以上50,000以下であることが好ましく、2,000以上40,000以下であることがより好ましい。数平均分子量(Mn)は1,000以上10,000以下であることが好ましく、2,000以上60,000以下であることがより好ましい。重量平均分子量及び数平均分子量が上記範囲内であると画像保管性と定着性が両立できるので好ましい。
The addition polymerizable resin obtained by polymerizing the addition polymerizable monomer is preferably a vinyl resin. The glass transition point of the addition polymerizable resin is preferably 18.0 ° C or higher, more preferably 20.0 ° C or higher and 80.0 ° C or lower, and 22.0 ° C or higher and 70.0 ° C or lower. Is more preferable. It is preferable that Tg is within the above range since both image storage properties and fixing properties can be achieved.
Moreover, the weight average molecular weight (Mw) of the resulting addition polymerizable resin is preferably 1,500 or more and 50,000 or less, and more preferably 2,000 or more and 40,000 or less. The number average molecular weight (Mn) is preferably from 1,000 to 10,000, and more preferably from 2,000 to 60,000. It is preferable that the weight average molecular weight and the number average molecular weight are in the above ranges since both image storage properties and fixing properties can be achieved.
本発明において、樹脂粒子分散液の樹脂粒子は、その平均粒子径が50nm以上1,000nm以下であることが好ましく、50nm以上500nm以下であることがより好ましく、50nm以上300nm以下であることがさらに好ましい。
樹脂粒子の平均粒子径が上記範囲内であると、これを用いて作製した静電荷像現像用トナーが均一の組成となるので好ましい。
ここで、平均粒子径とは、体積平均粒子径を意味する。体積平均粒子径はレーザー回折式粒度分布測定装置等を用いて測定することができる。
In the present invention, the resin particles of the resin particle dispersion preferably have an average particle size of 50 nm to 1,000 nm, more preferably 50 nm to 500 nm, and further preferably 50 nm to 300 nm. preferable.
When the average particle diameter of the resin particles is within the above range, the toner for developing an electrostatic charge image produced using the resin particle has a uniform composition, which is preferable.
Here, the average particle diameter means a volume average particle diameter. The volume average particle diameter can be measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device or the like.
(樹脂粒子分散液の製造方法)
本発明において、樹脂粒子分散液の製造方法は、本発明の高分子分散剤、重縮合性樹脂及び水系媒体を混合することを特徴とする
上記混合方法は適宜選択することができる。
本発明に好適に使用できる製造方法としては、(I)バッチ乳化法及び(II)連続乳化法が挙げられる。以下、それぞれについて説明する。
(Method for producing resin particle dispersion)
In the present invention, the method for producing the resin particle dispersion may be appropriately selected from the above mixing methods characterized by mixing the polymer dispersant of the present invention, a polycondensable resin, and an aqueous medium.
Production methods that can be suitably used in the present invention include (I) batch emulsification method and (II) continuous emulsification method. Each will be described below.
(I)バッチ乳化法
バッチ乳化方法では、高分子分散剤の水中分散液を作製し、これを加熱し、同じく加熱した重縮合樹脂に撹拌下で投入し、溶融転相乳化を行った後、冷却し、樹脂粒子分散液を製造する方法が例示できる。
好ましい一例を挙げれば、例えばメタクリル酸メチルなどの単量体とアクリル酸などの親水性単量体(イオン性極性基含有単量体)とを共重合し、重量平均分子量1万以上の高分子分散剤を作製し、水中に一定量分散する。
さらに、卓上型ニーダーなどの高粘度撹拌機中で、多価酸(ポリカルボン酸)と多価アルコール(ポリオール)を融解混合して硫黄酸(硫黄原子を含むブレンステッド酸)を触媒とし、70℃以上150℃以下(例えば120℃)で4〜20時間程度(例えば8時間)減圧下で重縮合を実施し、重縮合樹脂を作製する。
得られた重縮合樹脂を必要に応じて冷却後(例えば100℃)、重縮合樹脂を例えば15RPMに撹拌しながら上記の高分子分散剤の水分散液を加熱し(例えば95℃)、卓上型ニーダーに徐々に投入しながら撹拌回転数を上昇し(30RPM)、溶融転相乳化を行った後、冷却、重縮合樹脂の乳化分散液を作製する。
なお、本発明はこれに限定されず、バッチ乳化方法において、重縮合温度、重縮合時間、重縮合樹脂と高分子分散剤の水分散液の温度、撹拌速度、撹拌時間などは、適宜選択することができる。
(I) Batch emulsification method In the batch emulsification method, after preparing a dispersion in water of a polymer dispersant and heating it, the same is added to the heated polycondensation resin under stirring, and after performing melt phase inversion emulsification, An example is a method of cooling to produce a resin particle dispersion.
For example, a polymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more is obtained by copolymerizing a monomer such as methyl methacrylate and a hydrophilic monomer (ionic polar group-containing monomer) such as acrylic acid. Make a dispersant and disperse a certain amount in water.
Furthermore, in a high-viscosity stirrer such as a desktop kneader, a polyvalent acid (polycarboxylic acid) and a polyhydric alcohol (polyol) are melt-mixed to use sulfur acid (Bronsted acid containing a sulfur atom) as a catalyst. Polycondensation is carried out under reduced pressure at a temperature of from 150 ° C. to 150 ° C. (eg, 120 ° C.) for about 4 to 20 hours (eg, 8 hours) to produce a polycondensation resin.
After cooling the obtained polycondensation resin as necessary (for example, 100 ° C.), the aqueous dispersion of the above-described polymer dispersant is heated (for example, 95 ° C.) while stirring the polycondensation resin to, for example, 15 RPM. Stirring speed is increased while gradually putting into a kneader (30 RPM), melt phase inversion emulsification is performed, and then an emulsion dispersion of cooling and polycondensation resin is prepared.
The present invention is not limited to this, and in the batch emulsification method, the polycondensation temperature, the polycondensation time, the temperature of the aqueous dispersion of the polycondensation resin and the polymer dispersant, the stirring speed, the stirring time, etc. are appropriately selected. be able to.
バッチ乳化方法において、重縮合樹脂に添加する高分子分散剤の分散液は、高分子分散剤を2重量%以上50重量%以下含有することが好ましく、5重量%以上40重量%以下含有することがより好ましく、10重量%以上30重量%以下含有することが特に好ましい。
高分子分散剤の含有量が上記範囲内であると重縮合樹脂の分散性が良好であるので好ましい。
In the batch emulsification method, the dispersion of the polymer dispersant added to the polycondensation resin preferably contains 2% to 50% by weight of the polymer dispersant, preferably 5% to 40% by weight. It is more preferable to contain 10% by weight or more and 30% by weight or less.
It is preferable that the content of the polymer dispersant is within the above range because the polycondensation resin has good dispersibility.
(II)連続乳化法
重縮合樹脂を分散乳化する方法としては、上記のようなニーダーのようなバッチ型混練機を用いてもよいが、連続的に乳化を行う連続乳化法により樹脂粒子分散液を製造することも好ましい。
図1に連続乳化方法の工程概略図の一例を示す。
図1を参照して本発明に好適に使用可能な連続乳化法の一例を説明する。本例では、通常の反応器で重縮合反応を実施して、重縮合樹脂を得た後、2軸押し出し機を用いて、重縮合樹脂を混練しながら、先の高分子分散剤分散液を95℃に加熱して、一軸押し出し機の混練ゾーン中に注入、さらに希釈水をその後工程に注入して希釈、安定化する方法である。この場合、連続的な非溶剤乳化プロセスを実現することができ、極めて効率的な生産を実現することが可能となる。
なお、本発明はこれに限定されず、重縮合樹脂の温度、高分子分散剤の分散液の温度や、押し出し条件等は、適宜選択することができる。
(II) Continuous emulsification method As a method of dispersing and emulsifying the polycondensation resin, a batch-type kneader such as the above kneader may be used, but the resin particle dispersion is obtained by a continuous emulsification method in which emulsification is continuously performed. It is also preferable to manufacture.
FIG. 1 shows an example of a process schematic diagram of the continuous emulsification method.
An example of a continuous emulsification method that can be suitably used in the present invention will be described with reference to FIG. In this example, the polycondensation reaction is carried out in an ordinary reactor to obtain a polycondensation resin, and then the above-mentioned polymer dispersant dispersion is mixed while kneading the polycondensation resin using a biaxial extruder. In this method, the mixture is heated to 95 ° C. and injected into the kneading zone of the single screw extruder, and further diluted water is injected into the subsequent process to dilute and stabilize. In this case, a continuous non-solvent emulsification process can be realized, and extremely efficient production can be realized.
In addition, this invention is not limited to this, The temperature of polycondensation resin, the temperature of the dispersion liquid of a polymer dispersing agent, extrusion conditions, etc. can be selected suitably.
(2)静電荷像現像用トナー
<トナーの製造方法>
本発明において静電荷像現像用トナー(なお、本発明において、「静電荷像現像用トナー」を単に「トナー」ともいう。)の製造方法は、少なくとも樹脂粒子分散液を含む分散液中で該樹脂粒子を凝集して凝集粒子を得る工程(凝集工程)と、該凝集粒子を加熱して融合させる工程(融合工程)とを含む静電荷像現像用トナーの製造方法であることが好ましい。そして、この乳化重合凝集法と呼ばれる製造方法において、樹脂粒子を分散させた分散液として、上記の樹脂粒子分散液を適用することが好ましい。
(2) Toner for developing electrostatic image <Method for producing toner>
In the present invention, a method for producing a toner for developing an electrostatic image (in the present invention, “electrostatic image developing toner” is also simply referred to as “toner”) includes a method for producing the toner in a dispersion containing at least a resin particle dispersion. A method for producing a toner for developing an electrostatic image comprising a step of aggregating resin particles to obtain aggregated particles (aggregation step) and a step of fusing the aggregated particles by heating (fusion step) is preferable. And in this manufacturing method called emulsion polymerization aggregation method, it is preferable to apply said resin particle dispersion as a dispersion in which resin particles are dispersed.
さらに詳述すれば、前述のようにして得られた樹脂粒子分散液を、必要に応じて着色剤粒子分散液、離型剤液粒子分散液等と混合し、さらに凝集剤を添加しヘテロ凝集を生じさせることによりトナー径の凝集粒子を形成し、その後、樹脂粒子のガラス転移点以上又は融点以上の温度に加熱して前記凝集粒子を融合・合一し、さらに、洗浄、乾燥する事により得られる。
なおトナー形状は不定形から球形までのものが好ましく用いられる。
また、凝集剤としては界面活性剤の他、無機塩、2価以上の金属塩を好適に用いる事ができる。特に金属塩を用いる場合、凝集性制御及びトナー帯電性の特性において望ましい。
More specifically, the resin particle dispersion obtained as described above is mixed with a colorant particle dispersion, a release agent liquid particle dispersion, etc., if necessary, and a flocculant is added to form heteroaggregation. By forming aggregated particles having a toner diameter by causing the toner particles to be fused and coalesced by heating to a temperature above the glass transition point or the melting point of the resin particles, and further washing and drying. can get.
The toner shape is preferably from an indeterminate shape to a spherical shape.
In addition to surfactants, inorganic salts and divalent or higher metal salts can be suitably used as the flocculant. In particular, when a metal salt is used, it is desirable in terms of cohesion control and toner charging characteristics.
凝集工程では、前述のようにして作製した樹脂粒子分散液を、離型剤粒子分散液及び必要に応じて着色剤粒子分散液等と混合し、さらに凝集剤を添加し、これら粒子をヘテロ凝集させることによりトナー径の凝集粒子を形成することができる。
本発明において、樹脂粒子を分散させる際に、高分子分散剤に加え、他の界面活性剤を使用することができる。
ここで用いる界面活性剤は、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン系界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤、及び、種々のグラフトポリマー等を挙げることができ、特に制限されない。
In the agglomeration step, the resin particle dispersion prepared as described above is mixed with the release agent particle dispersion and, if necessary, the colorant particle dispersion and the like, and an aggregating agent is added to heteroaggregate these particles. As a result, aggregated particles having a toner diameter can be formed.
In the present invention, other surfactants can be used in addition to the polymer dispersant when dispersing the resin particles.
The surfactant used here is an anionic surfactant such as sulfate ester, sulfonate, phosphate, or soap; a cationic surfactant such as amine salt or quaternary ammonium salt; polyethylene Nonionic surfactants such as glycol-based, alkylphenol ethylene oxide adduct-based, polyhydric alcohol-based, and various graft polymers can be exemplified and are not particularly limited.
また、このように凝集して第一の凝集粒子形成後、さらに上記本発明の樹脂粒子分散液又は別の樹脂粒子分散液を添加し、第一の粒子表面に第2のシェル層を形成することも可能である。なお、この例示においては、着色剤分散液を別に調製しているが、重縮合樹脂粒子に予め着色剤が配合されている場合には、着色剤分散液は必要ない。 Further, after forming the first aggregated particles by aggregation in this manner, the resin particle dispersion of the present invention or another resin particle dispersion is further added to form the second shell layer on the surface of the first particles. It is also possible. In this example, the colorant dispersion is prepared separately. However, when the colorant is previously blended with the polycondensation resin particles, the colorant dispersion is not necessary.
ここで、凝集剤としては、界面活性剤のほか、無機塩、2価以上の金属塩を好適に用いることができる。特に、金属塩を用いる場合、凝集性制御及びトナー帯電性などの特性において好ましい。また、例えば、樹脂の乳化重合、顔料の分散、樹脂粒子の分散、離型剤の分散、凝集、凝集粒子の安定化などに上述した界面活性剤を用いることができる。
分散手段としては、回転せん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的なものを使用できる。
Here, as a flocculant, besides a surfactant, an inorganic salt or a divalent or higher metal salt can be suitably used. In particular, when a metal salt is used, it is preferable in characteristics such as cohesion control and toner chargeability. Further, for example, the above-described surfactants can be used for resin emulsion polymerization, pigment dispersion, resin particle dispersion, release agent dispersion, aggregation, and aggregation particle stabilization.
As a dispersing means, a general means such as a rotary shear type homogenizer, a ball mill having a media, a sand mill, a dyno mill, or the like can be used.
本発明において、前述の凝集法としては、特に限定されるものではなく、従来より静電荷像現像用トナーの乳化重合凝集法において用いられている凝集法、例えば、昇温、pH変化、塩添加等によってエマルジョンの安定性を低減化させてディスパーザー等で撹拌する方法、等が用いられる。
さらに、凝集処理後、粒子表面からの着色剤の滲出を抑える等の目的で、熱処理を施す等により粒子表面を架橋せしめてもよい。なお、用いられた界面活性剤等は、必要に応じて、水洗浄、酸洗浄、或いはアルカリ洗浄等によって除去してもよい。
In the present invention, the aggregating method is not particularly limited, and the aggregating method conventionally used in the emulsion polymerization aggregating method of electrostatic charge image developing toner, for example, temperature increase, pH change, salt addition For example, a method in which the stability of the emulsion is reduced by, for example, stirring with a disperser or the like is used.
Further, after the agglomeration treatment, the particle surface may be cross-linked by heat treatment or the like for the purpose of suppressing leaching of the colorant from the particle surface. In addition, you may remove the used surfactant etc. by water washing | cleaning, acid washing | cleaning, or alkali washing | cleaning as needed.
なお、本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法には、必要に応じて、この種のトナーに用いられる帯電制御剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の公知の各種内添剤が用いられてもよい。
帯電制御剤は、乳化分散物(油相)の調製時、乳化分散時や、凝集時等の何れで添加することもできる。また、帯電制御剤は水性分散液等として添加されることが好ましく、添加される帯電制御剤の量は、油相100重量部に対して好ましくは1重量部以上25重量部以下、より好ましくは5重量部以上15重量部以下となるように添加されることが好ましい。
ここで、油相とは、バルク重合の場合には、少なくとも重縮合性樹脂を含み、水系媒体中に乳化分散される成分である。
In the method for producing the toner for developing an electrostatic image of the present invention, various known internal additives such as a charge control agent, an antioxidant, and an ultraviolet absorber used for this type of toner are used as necessary. May be.
The charge control agent can be added either during preparation of the emulsified dispersion (oil phase), during emulsification dispersion, or during aggregation. The charge control agent is preferably added as an aqueous dispersion or the like. The amount of the charge control agent added is preferably 1 part by weight or more and 25 parts by weight or less, more preferably 100 parts by weight of the oil phase. It is preferable to add so that it may become 5 to 15 weight part.
Here, the oil phase is a component that contains at least a polycondensable resin and is emulsified and dispersed in an aqueous medium in the case of bulk polymerization.
帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、4級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン系樹脂等の正荷電性帯電制御剤、又は、クロム、コバルト、アルミニウム、鉄等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸若しくはアキルサリチル酸やベンジル酸等のヒドロキシカルボン酸のクロム、亜鉛、アルミニウム等の金属塩や金属錯体、アミド化合物、フェノール化合物、ナフトール化合物、フェノールアミド化合物等の負荷電性帯電制御剤等、公知のものを用いることができる。 Examples of the charge control agent include positive charge control agents such as nigrosine dyes, quaternary ammonium salt compounds, triphenylmethane compounds, imidazole compounds, and polyamine resins, or chromium, cobalt, aluminum, and iron. Metal-containing azo dyes such as, salicylic acid or metal salts and metal complexes of hydroxycarboxylic acids such as acrylic acid, benzylic acid such as chromium, zinc, and aluminum, amide compounds, phenol compounds, naphthol compounds, phenolamide compounds, etc. Known charge control agents can be used.
<離型剤>
また、本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法には、必要に応じて、この種トナーに用いられる離型剤として、ワックス類が用いられてもよく、その場合、離型剤の添加は、前記油相の調製時、乳化分散時、凝集時等の何れで添加することもできる。また、離型剤は水性分散液等として添加されることが好ましく、添加される離型剤の量は、油相100重量部に対して好ましくは1重量部以上25重量部以下、さらに好ましくは5重量部以上15重量部以下となるように添加されることが好ましい。
<Release agent>
Further, in the method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention, if necessary, waxes may be used as a release agent used for this type of toner. Can be added at the time of preparation of the oil phase, at the time of emulsification dispersion, at the time of aggregation or the like. The release agent is preferably added as an aqueous dispersion or the like. The amount of the release agent added is preferably 1 part by weight or more and 25 parts by weight or less, more preferably 100 parts by weight of the oil phase. It is preferably added so as to be 5 parts by weight or more and 15 parts by weight or less.
本発明において、離型剤として公知の成分を使用することができる。このような離型剤の具体例としては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、共重合ポリエチレン、グラフト化ポリエチレン、グラフト化ポリプロピレン、等のオレフィン系ワックス、ベヘン酸ベヘニル、モンタン酸エステル、ステアリン酸ステアリル、等の長鎖脂肪族基を有するエステル系ワックス、水添ひまし油、カルナバワックス等の植物系ワックス、ジステアリルケトン等の長鎖アルキル基を有するケトン、アルキル基、フェニル基を有するシリコーン系ワックス、ステアリン酸等の高級脂肪酸、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、等の高級脂肪酸アミド、長鎖脂肪酸アルコール、ペンタエリスリトール等の長鎖脂肪酸多価アルコール、及びその部分エステル体、パラフィン系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、等が例示される。 In this invention, a well-known component can be used as a mold release agent. Specific examples of such release agents include olefinic waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, copolymerized polyethylene, grafted polyethylene, and grafted polypropylene, behenyl behenate, montanate, stearyl stearate, Such as ester waxes having long chain aliphatic groups such as hydrogenated castor oil, plant waxes such as carnauba wax, ketones having long chain alkyl groups such as distearyl ketone, silicone waxes having alkyl groups and phenyl groups, stearin Higher fatty acids such as acids, higher fatty acid amides such as oleic acid amide and stearic acid amide, long chain fatty acid alcohols, long chain fatty acid polyhydric alcohols such as pentaerythritol, and partial ester forms thereof, paraffinic wax, Fischer Tropschwa Box, etc. are exemplified.
離型剤粒子分散液は、メジアン径が1μm以下であることが好ましく、0.1μm以上0.8μm以下であることがより好ましい。離型剤粒子のメジアン径を上記範囲内にすることにより、粒子化の際の凝集性制御や、トナーとしての粒度分布を制御しやすくなり、定着時の剥離性やオフセットの発生温度を適切に保つことができるので好ましい。 The release agent particle dispersion preferably has a median diameter of 1 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 0.8 μm or less. By controlling the median diameter of the release agent particles within the above range, it becomes easier to control the cohesiveness during particle formation and the particle size distribution as a toner, and the release temperature and the temperature at which offset occurs at the time of fixing appropriately. It is preferable because it can be maintained.
離型剤は、トナー構成固体分総重量に対して5重量%以上30重量%以下の範囲であることが好ましく、5重量%以上25重量%以下の範囲であることがより好ましい。オイルレス定着システムにおける定着画像の剥離性を確保する上で、上記範囲内とすることが好ましい。 The release agent is preferably in the range of 5% by weight to 30% by weight, and more preferably in the range of 5% by weight to 25% by weight with respect to the total weight of the toner solids. In order to ensure the peelability of the fixed image in the oilless fixing system, it is preferable to be within the above range.
<着色剤>
本発明の静電荷像現像用トナーは着色剤を含有することも好ましい。
本発明のトナーに用いる着色剤としては、カーボンブラック、クロムイエロー(C.I.No.14090)、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー(C.I.No.47005)、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド(C.I.No.26105)、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル(C.I.No.45435)、アニリンブルー(C.I.No.50405)、ウルトラマリンブルー(C.I.No.77103)、カルコオイルブルー(C.I.No.azoic Blue3)、メチレンブルークロライド(C.I.No.52015)、フタロシアニンブルー(C.I.No.74160)、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレート(C.I.No.42000)、チタンブラック、ランプブラック(C.I.No.77266)などの種々の顔料や、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系、ニグロシン系染料(C.I.No.50415B)、などの各種染料などを1種単独で又は2種以上を併せて使用することができる。
<Colorant>
The electrostatic image developing toner of the present invention preferably contains a colorant.
Examples of the colorant used in the toner of the present invention include carbon black, chrome yellow (CI No. 14090), Hansa yellow, benzidine yellow, sren yellow, quinoline yellow (CI No. 47005), and permanent orange GTR. , Pyrazolone Orange, Vulcan Orange, Watch Young Red, Permanent Red, Brilliantamine 3B, Brilliantamine 6B, DuPont Oil Red (CI No. 26105), Pyrazolone Red, Resol Red, Rhodamine B Lake, Lake Red C, Rose Bengal (C.I.No. 45435), aniline blue (C.I.No. 50405), ultramarine blue (C.I.No. 77103), calco oil blue (C.I.No. azoic Blue 3) ), Methylene blue chloride (C.I.No. 52015), phthalocyanine blue (C.I.No. 74160), phthalocyanine green, malachite green oxalelate (C.I.No. 42000), titanium black, lamp black (C Various pigments such as I. No. 77266), acridine, xanthene, azo, benzoquinone, azine, anthraquinone, thioindico, dioxazine, thiazine, azomethine, indico, thioindico, Phthalocyanine series, aniline black series, polymethine series, triphenylmethane series, diphenylmethane series, thiazine series, thiazole series, xanthene series, nigrosine series dyes (CI. No. 50415B), etc. Or two or more It is possible to use Te.
これらの着色剤の分散方法としては、任意の方法、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用することができ、なんら制限されるものではない。また、これらの着色剤粒子は、その他の粒子成分と共に混合溶媒中に一度に添加してもよいし、分割して多段回で添加してもよい。
着色剤の使用量は、トナー100重量部に対して0.1重量部以上20重量部以下であることが好ましく、0.5重量部以上10重量部以下であることがより好ましい。
As a method for dispersing these colorants, any method, for example, a general dispersion method such as a rotary shear homogenizer, a ball mill having media, a sand mill, or a dyno mill can be used, and is not limited at all. . Moreover, these colorant particles may be added together with other particle components in the mixed solvent at once, or may be divided and added in multiple stages.
The amount of the colorant used is preferably 0.1 to 20 parts by weight and more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.
本発明の静電像現像トナーは、必要に応じ磁性体を含有してもよい。
前記磁性体としては、フェライト、マグネタイトを始めとする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属若しくは合金又はこれらの元素を含む化合物、あるいは強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫などのマンガンと銅とを含むホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、又は二酸化クロム、その他を挙げることができる。例えば黒色のトナーを得る場合においては、それ自身黒色であり着色剤としての機能をも発揮するマグネタイトを特に好ましく用いることができる。またカラートナーを得る場合においては、金属鉄などのように黒みの少ないものが好ましい。またこれらの磁性体のなかには着色剤としての機能をも果たすものがあり、その場合には着色剤として兼用してもよい。これらの磁性体の含有量は、磁性トナーとする場合にはトナー100重量部当り20重量部以上70重量部以下が好ましく、より好ましくは40重量部以上70重量部以下である。
The electrostatic image developing toner of the present invention may contain a magnetic material as necessary.
As the magnetic material, ferrite, magnetite and other iron, cobalt, nickel and other metals or alloys exhibiting ferromagnetism, compounds containing these elements, or ferromagnetic elements which are not subjected to appropriate heat treatment An alloy that exhibits ferromagnetism, for example, a type of alloy called Heusler alloy containing manganese and copper, such as manganese-copper-aluminum, manganese-copper-tin, or chromium dioxide, and the like can be given. For example, in the case of obtaining a black toner, it is particularly preferable to use magnetite which is black in itself and also functions as a colorant. In the case of obtaining a color toner, a toner having a small blackness such as metallic iron is preferable. Some of these magnetic materials also function as a colorant, and in that case, they may also be used as a colorant. When the magnetic toner is used, the content of these magnetic materials is preferably 20 parts by weight or more and 70 parts by weight or less, more preferably 40 parts by weight or more and 70 parts by weight or less per 100 parts by weight of the toner.
さらに本発明のトナーは、流動性向上剤等の為に、無機粒子を混合して用いることが好ましい。
本発明において用いられる無機粒子は、一次粒子径が好ましくは5nm以上2μm以下であり、より好ましくは5nm以上500nm以下である粒子である。またBET法による比表面積は20m2/g以上500m2/g以下であることが好ましい。トナーに混合される割合は0.01重量%以上5重量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.01重量部以上2.0重量%以下である。
このような無機粉末としては例えば、シリカ粉末、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、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、ベンガラ、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、炭化硅素、窒化硅素などが挙げられるが、シリカ粉末が特に好ましい。
Further, the toner of the present invention is preferably used by mixing inorganic particles for a fluidity improver or the like.
The inorganic particles used in the present invention are particles having a primary particle diameter of preferably 5 nm to 2 μm, more preferably 5 nm to 500 nm. Also it is preferable that the specific surface area by BET method is less than 20 m 2 / g or more 500m 2 / g. The proportion mixed with the toner is preferably 0.01 wt% or more and 5 wt% or less, more preferably 0.01 wt% or more and 2.0 wt% or less.
Examples of such inorganic powder include silica powder, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, Examples thereof include chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Silica powder is particularly preferable.
ここでいうシリカ粉末はSi−O−Si結合を有する粉末であり、乾式法及び湿式法で製造されたもののいずれも含まれる。また、無水二酸化ケイ素の他、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛などいずれでもよいが、SiO2を85重量%以上含むものが好ましい。 The silica powder here is a powder having a Si—O—Si bond, and includes both those produced by a dry method and a wet method. In addition to anhydrous silicon dioxide, any of aluminum silicate, sodium silicate, potassium silicate, magnesium silicate, zinc silicate and the like may be used, but those containing SiO 2 in an amount of 85% by weight or more are preferable.
これらシリカ粉末の具体例としては種々の市販のシリカがあるが、表面に疎水性基を有するものが好ましく、例えばAEROSIL R−972、R−974、R−805、R−812(以上アエロジル社製)、タラックス500(タルコ社製)等を挙げることができる。その他シランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコンオイル、側鎖にアミンを有するシリコンオイル等で処理されたシリカ粉末などが使用可能である。 Specific examples of these silica powders include various commercially available silicas, but those having a hydrophobic group on the surface are preferable. For example, AEROSIL R-972, R-974, R-805, R-812 (manufactured by Aerosil Co., Ltd.) ), Thalax 500 (manufactured by Tarco) and the like. In addition, silica powder treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, silicon oil, silicon oil having an amine in the side chain, or the like can be used.
<静電荷像現像用トナー>
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法により得られたトナーの累積体積平均粒子径D50は好ましくは3.0μm以上9.0μm以下であり、より好ましくは3.0μm以上7.0μm以下であり、さらに好ましくは3.0μm以上5.0μm以下である。D50が上記範囲内であると、付着力が強く、現像性が良好であるので好ましい。また、画像の解像性が良好であるので好ましい。
<Toner for electrostatic image development>
The cumulative volume average particle diameter D 50 of the toner obtained by the method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention is preferably 3.0 μm or more and 9.0 μm or less, more preferably 3.0 μm or more and 7.0 μm or less. More preferably, it is 3.0 μm or more and 5.0 μm or less. It is preferable for D 50 to be in the above-mentioned range since adhesion is strong and developability is good. Further, it is preferable because the resolution of the image is good.
また、得られるトナーの体積平均粒度分布指標GSDvは1.30以下であることが好ましい。GSDvが1.30以下であると、解像性が良好であり、トナー飛散やカブリ等の画像欠損の原因となることがないので好ましい。 Further, the volume average particle size distribution index GSDv of the obtained toner is preferably 1.30 or less. It is preferable that GSDv is 1.30 or less because resolution is good and image loss such as toner scattering and fogging does not occur.
ここで、累積体積平均粒子径D50や体積平均粒度分布指標は、例えばコールターカウンターTAII(日科機社製)、マルチサイザーII(日科機社製)等の測定器で測定できる。粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描き、累積16%となる粒子径を体積D16v、数D16P、累積50%となる粒子径を体積D50v、数D50P、累積84%となる粒子径を体積D84v、数D84Pと定義する。これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16V)1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84P/D16P)1/2として算出される。 Here, the cumulative volume average particle diameter D 50 and the volume average particle size distribution index can be measured by a measuring instrument such as Coulter Counter TAII (manufactured by Nikka Kisha Co., Ltd.), Multisizer II (manufactured by Nikka Kisha Co., Ltd.), or the like. A cumulative distribution is drawn from the smaller diameter side to the particle size range (channel) divided based on the particle size distribution, and the particle diameter that becomes 16% cumulative is the volume D 16v , the number D 16P , and the cumulative 50%. The particle diameter is defined as a volume D 50v and a number D 50P , and the particle diameter at a cumulative 84% is defined as a volume D 84v and a number D 84P . Using these, the volume average particle size distribution index (GSDv) is calculated as (D 84v / D 16V ) 1/2 and the number average particle size distribution index (GSDp) is calculated as (D 84P / D 16P ) 1/2 .
得られたトナーの形状係数SF1は、画像形成性の点より100以上140以下であることが好ましく、より好ましくは110以上135以下である。形状係数SF1は次のようにして求められる。まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個以上のトナーについてSF1を求め、これの平均を求めることによって得られる。SF1は以下のように定義される。 The shape factor SF1 of the obtained toner is preferably 100 or more and 140 or less, more preferably 110 or more and 135 or less from the viewpoint of image formability. The shape factor SF1 is obtained as follows. First, an optical microscope image of the toner spread on the slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, SF1 is obtained for 50 or more toners, and an average of these is obtained. SF1 is defined as follows.
得られたトナーには、流動性付与やクリーニング性向上の目的で通常のトナーと同様に乾燥した後、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機粒子やビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどの樹脂粒子を乾燥状態でせん断をかけながらトナー粒子表面に添加して使用することができる。 The obtained toner is dried in the same manner as a normal toner for the purpose of imparting fluidity and improving cleaning properties, and then inorganic particles such as silica, alumina, titania and calcium carbonate, and resins such as vinyl resins, polyesters and silicones. The particles can be added to the surface of the toner particles while being sheared in a dry state.
また、水系媒体中にてトナー表面に付着せしめる場合、無機粒子の例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど通常トナー表面の外添剤として使うすべてのものをイオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散することにより使用することができる。 In addition, when adhering to the toner surface in an aqueous medium, examples of inorganic particles include silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, tricalcium phosphate, etc. Can be used by dispersing with an ionic surfactant, polymer acid, or polymer base.
(3)静電荷像現像剤
以上説明した本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法により得られるトナーは、静電荷像現像剤として使用される。この現像剤は、この静電荷像現像用トナーを含有することの外は特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとることができる。静電荷像現像用トナーを、単独で用いると一成分系の静電荷像現像剤として調製され、また、キャリアと組み合わせて用いると二成分系の静電荷像現像剤として調製される。
(3) Electrostatic Image Developer The toner obtained by the method for producing an electrostatic image developing toner of the present invention described above is used as an electrostatic image developer. The developer is not particularly limited except that it contains the toner for developing an electrostatic image, and can have an appropriate component composition depending on the purpose. When the electrostatic image developing toner is used alone, it is prepared as a one-component electrostatic image developer, and when used in combination with a carrier, it is prepared as a two-component electrostatic image developer.
キャリアとしては、特に限定されないが、通常、鉄粉、フェライト、酸化鉄粉、ニッケル等の磁性体粒子;磁性体粒子を芯材としてその表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂などの樹脂やステアリン酸等のワックスで被覆し、樹脂被覆層を形成させてなる樹脂被覆キャリア;結着樹脂中に磁性体粒子を分散させてなる磁性体分散型キャリア等が挙げられる。中でも、樹脂被覆キャリアは、トナーの帯電性やキャリア全体の抵抗を樹脂被覆層の構成により制御可能となるため特に好ましい。
二成分系の静電荷像現像剤における本発明のトナーとキャリアとの混合割合は、好ましくはキャリア100重量部に対して、トナーが2重量部以上10重量部以下である。また、現像剤の調製方法は、特に限定されないが、例えば、Vブレンダー等で混合する方法等が挙げられる。
The carrier is not particularly limited, but usually, magnetic particles such as iron powder, ferrite, iron oxide powder, nickel, etc .; the magnetic particles as a core material and the surface thereof as a styrene resin, vinyl resin, ethylene resin, rosin Resin-coated carrier formed by coating a resin such as a resin based on polyester, polyester or melamine, or a wax such as stearic acid, and forming a resin coating layer; a magnetic material obtained by dispersing magnetic particles in a binder resin Examples include a distributed carrier. Among them, the resin-coated carrier is particularly preferable because the chargeability of the toner and the resistance of the entire carrier can be controlled by the configuration of the resin coating layer.
The mixing ratio of the toner of the present invention and the carrier in the two-component electrostatic image developer is preferably 2 parts by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the carrier. Moreover, the preparation method of a developing agent is not specifically limited, For example, the method of mixing with a V blender etc. is mentioned.
(4)トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置
本発明の静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像剤は、現像装置、カートリッジ、画像形成装置に使用できる。
本発明の現像装置は、像保持体と、該像保持体上に本発明のトナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、該現像剤供給手段により供給された現像剤を帯電する帯電手段とを有することを特徴とする。
また、本発明のカートリッジは、像保持体の表面に形成された静電潜像を本発明のトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成させる現像手段を必須とし、像保持体と、該像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像保持体の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング手段とからなる群より選ばれる少なくとも1つとを備える。本発明のカートリッジはプロセスカートリッジであることが好ましい。
さらに、本発明の画像形成装置は、像保持体と、該像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像保持体の表面に潜像を形成させる潜像形成手段と、前記潜像を本発明のトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、前記トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを備えることを特徴とする。
(4) Toner Cartridge, Process Cartridge, Image Forming Apparatus The electrostatic image developing toner and electrostatic image developer of the present invention can be used in a developing apparatus, cartridge, and image forming apparatus.
The developing device of the present invention includes an image holding member, a developer supplying unit that supplies the developer containing the toner of the present invention on the image holding member, and a charging that charges the developer supplied by the developer supplying unit. Means.
Further, the cartridge of the present invention essentially includes developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with the developer containing the toner of the present invention to form a toner image, and the image carrier, At least one selected from the group consisting of a charging means for charging the surface of the image carrier and a cleaning means for removing the developer remaining on the surface of the image carrier. The cartridge of the present invention is preferably a process cartridge.
Further, the image forming apparatus of the present invention comprises an image carrier, a charging unit for charging the surface of the image carrier, a latent image forming unit for forming a latent image on the surface of the image carrier, and the latent image. A developing unit that forms a toner image by developing with the developer containing the toner of the present invention; a transfer unit that transfers the toner image to a recording medium; and a fixing unit that fixes the toner image to the recording medium. Features.
以下、図2から図5を参照して説明する。
図2は、本発明の画像形成装置の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図2に示す画像形成装置200は、電子写真感光体207と、電子写真感光体207を帯電させる帯電装置208と、帯電装置208に接続された電源209と、帯電装置208により帯電される電子写真感光体207を露光して静電潜像を形成する露光装置210と、露光装置210により形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置211と、現像装置211により形成されたトナー像を被転写媒体(画像出力媒体)500に転写する転写装置212と、クリーニング装置213と、除電器214と、定着装置215とを備える。なお、この場合には、除電器214が設けられていないものもある。
Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.
FIG. 2 is a sectional view schematically showing a basic configuration of a preferred embodiment of the image forming apparatus of the present invention. An
ここで、帯電装置208は、電子写真感光体207の表面に、導電性部材としての帯電ロールを接触させて、感光体207の表面を帯電させる方式(接触帯電方式)のものである。
Here, the charging
本発明において、帯電ロールを用いて感光体を帯電させる際には、帯電ロールに電圧が印加されるが、かかる印加電圧は直流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳したもののいずれでもよい。 In the present invention, when the photosensitive member is charged using the charging roll, a voltage is applied to the charging roll. The applied voltage may be a DC voltage or a DC voltage in which an AC voltage is superimposed.
露光装置210としては、電子写真感光体表面に、半導体レーザー、LED(light emitting diode)、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光できる光学系装置等を用いることができる。
As the
現像装置211としては、一成分系、二成分系などの正規又は反転現像剤を用いた従来公知の現像装置を用いることができる。
一成分系の現像剤として、本発明の静電荷像現像用トナーを現像剤として使用することもでき、また、本発明の静電荷像現像用トナー及びキャリアを二成分系の現像剤として使用することもできる。
As the developing
As the one-component developer, the electrostatic image developing toner of the present invention can be used as a developer, and the electrostatic image developing toner and carrier of the present invention are used as a two-component developer. You can also.
転写装置212としては、ローラー状の接触帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、あるいはコロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等、が挙げられる。
Examples of the
転写装置212としては、電子写真感光体207上に形成されたトナー像を被転写媒体500に転写する際に、電子写真感光体に向けて所定の電流密度の電流を供給可能なものであることが好ましい。
The
クリーニング装置213は、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
The
また、本発明の画像形成装置は、図2に示したように、除電器214としての光照射装置をさらに備えていてもよい。これにより、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質をより高めることができる。
Further, the image forming apparatus of the present invention may further include a light irradiation device as the
図3は本発明の画像形成装置の他の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図3に示した画像形成装置201は、電子写真感光体207に形成されたトナー像を、1次転写部材212aに転写した後、1次転写部材212aと2次転写部材212bとの間に供給される被転写媒体(画像出力媒体)500に転写する中間転写方式の転写装置を備えるもので、かかる転写の際には1次転写部材212aから電子写真感光体に向けて所定の電流密度の電流が供給可能となっている。なお、図3中には示していないが、画像形成装置201は、図2に示した画像形成装置200と同様に除電器をさらに備えていてもよい。また、画像形成装置201の他の構成は画像形成装置200の構成と同様である。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing the basic configuration of another preferred embodiment of the image forming apparatus of the present invention. The
かかる画像形成装置201においては、電子写真感光体207に形成されたトナー像が1次転写部材212aに転写される際に、1次転写部材212aから電子写真感光体207に向けて所定の電流密度の電流を供給することで、被転写媒体500の種類・材質等による転写電流の変動を抑制することができるため、電子写真感光体207に流入する電荷量を精度よく制御することができるようになる。その結果、高画質化及び環境に対する負荷の低減を一層高水準で達成することが可能となる。
In such an
図4は本発明の画像形成装置の他の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図4に示す画像形成装置220は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング400内において4つの電子写真感光体401aから401d(例えば、電子写真感光体401aがイエロー、電子写真感光体401bがマゼンタ、電子写真感光体401cがシアン、電子写真感光体401dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である)が中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。ここで、画像形成装置220に搭載されている電子写真感光体401aから401dは、それぞれ電子写真感光体である。
FIG. 4 is a sectional view schematically showing the basic configuration of another preferred embodiment of the image forming apparatus of the present invention. An
電子写真感光体401aから401dのそれぞれは所定の方向(紙面上は反時計回り)に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール402aから402d、現像装置404aから404d、1次転写ロール410aから410d、クリーニングブレード415aから415dが配置されている。現像装置404aから404dのそれぞれにはトナーカートリッジ405aから405dに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーが供給可能である。また、1次転写ロール410aから410dはそれぞれ中間転写ベルト409を介して電子写真感光体401aから401dに当接している。
Each of the electrophotographic photosensitive members 401a to 401d can be rotated in a predetermined direction (counterclockwise on the paper surface), and the charging
さらに、ハウジング400内の所定の位置にはレーザー光源(露光装置)403が配置されており、レーザー光源403から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体401aから401dの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体401aから401dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。
Further, a laser light source (exposure device) 403 is disposed at a predetermined position in the
中間転写ベルト409は駆動ロール406、バックアップロール408及びテンションロール407により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、2次転写ロール413は、中間転写ベルト409を介してバックアップロール408と当接するように配置されている。バックアップロール408と2次転写ロール413との間を通った中間転写ベルト409は、例えば駆動ロール406の近傍に配置されたクリーニングブレード416により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
The
また、ハウジング400内の所定の位置にはトレイ(被転写媒体トレイ)411が設けられており、トレイ411内の紙などの被転写媒体500が移送ロール412により中間転写ベルト409と2次転写ロール413との間、さらには相互に当接する2個の定着ロール414の間に順次移送された後、ハウジング400の外部に排紙される。
A tray (transfer medium tray) 411 is provided at a predetermined position in the
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト409を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト409のようにベルト状であってもよく、又は、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合の中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いることができる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いることができる。
In the above description, the case where the
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、NBR、クロロピレンゴム、EPDM、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を1種類、又は2種類以上をブレンドしてなる材料を用いることができる。これらの基材に用いる樹脂材料及び弾性材料に、必要に応じて、電子伝導性を付与する導電剤やイオン伝導性を有する導電剤を1種類又は2種類以上を組み合わせて添加する。この中でも、機械強度に優れる点で、導電剤を分散させたポリイミド樹脂を用いることが好ましい。上記の導電剤としては、カーボンブラック、金属酸化物、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いることができる。 As an elastic material, polyurethane, chlorinated polyisoprene, NBR, chloropyrene rubber, EPDM, hydrogenated polybutadiene, butyl rubber, silicone rubber, or the like can be used, or a material obtained by blending two or more kinds can be used. If necessary, a conductive agent imparting electronic conductivity or a conductive agent having ionic conductivity is added to the resin material and elastic material used for these base materials in combination of one kind or two or more kinds. Among these, it is preferable to use a polyimide resin in which a conductive agent is dispersed from the viewpoint of excellent mechanical strength. As the conductive agent, a conductive polymer such as carbon black, metal oxide, or polyaniline can be used.
中間転写体として中間転写ベルト409のようなベルトの形状の構成を採用する場合、一般にベルトの厚さは50μm以上500μm以下が好ましく、60μm以上150μmがより好ましいが、材料の硬度に応じて適宜選択することができる。
When a belt-shaped configuration such as the
例えば、導電剤を分散させたポリイミド樹脂からなるベルトは、特開昭63−311263号公報に記載されているように、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液中に導電剤として5重量%以上20重量%以下のカーボンブラックを分散させ、分散液を金属ドラム上に流延して乾燥した後、ドラムから剥離したフィルムを高温下に延伸してポリイミドフィルムを形成し、さらに適当な大きさに切り出してエンドレスベルトとすることにより製造することができる。 For example, a belt made of a polyimide resin in which a conductive agent is dispersed is used as a conductive agent in a solution of polyamic acid, which is a polyimide precursor, as described in JP-A-63-311263. After dispersing carbon black of less than% by weight, casting the dispersion on a metal drum and drying it, the film peeled off from the drum is stretched at a high temperature to form a polyimide film, and then cut into an appropriate size. Can be manufactured by using an endless belt.
上記フィルム成形は、一般には、導電剤を分散したポリアミド酸溶液の成膜用原液を円筒金型に注入して、例えば、100℃以上200℃以下に加熱しつつ500rpm以上2,000rpm以下の回転数で円筒金型を回転させながら、遠心成形法によりフィルム状に成膜し、次いで、得られたフィルムを半硬化した状態で脱型して鉄芯に被せ、300℃以上の高温でポリイミド化反応(ポリアミド酸の閉環反応)を進行させて本硬化させることにより行うことができる。また、成膜原液を金属シート上に均一な厚みに流延して、上記と同様に100℃以上200℃以下に加熱して溶媒の大半を除去し、その後300℃以上の高温に段階的に昇温してポリイミドフィルムを形成する方法もある。また、中間転写体は表面層を有していてもよい。 The film forming is generally performed by injecting a polyamic acid solution film-forming stock solution in which a conductive agent is dispersed into a cylindrical mold and heating at 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower while rotating at 500 rpm or higher and 2,000 rpm or lower. The film is formed into a film by a centrifugal molding method while rotating the cylindrical mold with a number, and then the obtained film is demolded in a semi-cured state and covered with an iron core, and is polyimideized at a high temperature of 300 ° C. or higher. It can be carried out by allowing the reaction (ring-closing reaction of polyamic acid) to proceed and main curing. Also, the stock solution is cast on a metal sheet to a uniform thickness and heated to 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower in the same manner as described above to remove most of the solvent, and then gradually increased to a high temperature of 300 ° C. or higher. There is also a method of forming a polyimide film by raising the temperature. Further, the intermediate transfer member may have a surface layer.
また、中間転写体としてドラム形状を有する構成を採用する場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅等で形成された円筒状基材を用いることが好ましい。この円筒状基材上に、必要に応じて弾性層を被覆し、該弾性層上に表面層を形成することができる。 When a drum-shaped configuration is adopted as the intermediate transfer member, it is preferable to use a cylindrical substrate formed of aluminum, stainless steel (SUS), copper, or the like as the substrate. If necessary, an elastic layer can be coated on the cylindrical substrate, and a surface layer can be formed on the elastic layer.
図5は本発明のカートリッジの好適な一実施形態を概略的に示す断面図である。カートリッジ300は、本発明の現像装置211とともに、電子写真感光体207、帯電ロールを有する帯電装置208、クリーニング装置(クリーニング手段)213、露光のための開口部218、及び、除電露光のための開口部217を取り付けレール216を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。
FIG. 5 is a sectional view schematically showing a preferred embodiment of the cartridge of the present invention. The
そして、このカートリッジ300は、転写装置212と、定着装置215と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
The
本発明において、静電荷像現像剤又は静電荷像現像用トナーから、結着樹脂を単離・抽出する方法及び、該結着樹脂中の重縮合樹脂の重量%及び本発明の高分子分散剤を検出する方法について以下に述べる。
静電荷像現像剤から結着樹脂を単離・抽出する方法としては、現像剤を磁石などで固定し、圧縮空気などでブローし、トナーを捕集した後、トナーをトルエンなど疎水性有機溶剤に溶解し、遠心分離機で顔料や無機添加剤が除かれた上澄みを採取すると結着樹脂を抽出することができる。また、ろ過によって抽出することもできる。但し、本発明はこれに限定されない。
また、結着樹脂中の重縮合樹脂の重量%を評価する方法としては、単離された結着樹脂を赤外吸収(IR)分析し、構成成分を明らかにした後、高分解能核磁気共鳴法(NMR)によって縮合エステル成分を定量することによって重縮合樹脂の重量分率を測定することができる。
さらに、高分子分散剤は疎水性有機溶剤に溶解した結着樹脂にイオン交換水を加え、分液ロート中で、振とうし、水中に分離してきた成分を乾燥分離する方法により抽出することができ、必要に応じて水中にアルコールなどを溶解することで広範な組成の高分子分散剤を抽出することができる。また、結着樹脂の有機溶剤溶液をメチルアルコールなどのアルコール又は、イオン交換水とアルコールの混合液中に撹拌しながら投入し、アルコール又は、イオン交換水とアルコールの混合液中に高分子分散剤を抽出することもできる。
高分子分散剤中の親水性単量体の割合(親水性単量体単位の比率)は、赤外吸収(IR)分析し、構成成分を明らかにした後、高分解能核磁気共鳴法(NMR)によって共重合成分を定量することによって評価することができる。
In the present invention, a method for isolating and extracting a binder resin from an electrostatic charge image developer or toner for developing an electrostatic charge image, the weight percent of the polycondensation resin in the binder resin, and the polymer dispersant of the present invention A method for detecting the will be described below.
As a method for isolating and extracting the binder resin from the electrostatic charge image developer, the developer is fixed with a magnet or the like, blown with compressed air, and the toner is collected, and then the toner is washed with a hydrophobic organic solvent such as toluene. The binder resin can be extracted by collecting the supernatant from which the pigments and inorganic additives have been removed with a centrifuge. It can also be extracted by filtration. However, the present invention is not limited to this.
In addition, as a method for evaluating the weight percent of the polycondensation resin in the binder resin, the isolated binder resin is analyzed by infrared absorption (IR), and the components are clarified, followed by high-resolution nuclear magnetic resonance. The weight fraction of the polycondensation resin can be measured by quantifying the condensed ester component by the method (NMR).
Furthermore, the polymer dispersant can be extracted by adding ion-exchanged water to a binder resin dissolved in a hydrophobic organic solvent, shaking in a separatory funnel, and separating the components separated in water by dry separation. It is possible to extract a polymer dispersant having a wide range of compositions by dissolving alcohol or the like in water as required. In addition, the organic solvent solution of the binder resin is added to an alcohol such as methyl alcohol or a mixture of ion-exchanged water and alcohol while stirring, and the polymer dispersant is added to the alcohol or a mixture of ion-exchanged water and alcohol. Can also be extracted.
The ratio of the hydrophilic monomer in the polymer dispersant (ratio of the hydrophilic monomer unit) is analyzed by infrared absorption (IR), and the components are clarified, and then the high resolution nuclear magnetic resonance (NMR) ) By quantifying the copolymer component.
以下、本発明を実施例に基づき詳述するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、以下の実施例において、特に断りのない限り、部は重量部を示す。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is explained in full detail based on an Example, this invention is not limited to this.
In the following examples, “parts” means “parts by weight” unless otherwise specified.
(高分子分散剤の作製)
<高分子分散剤PD1の作製:実施例>
メタクリル酸メチル 50重量部(41.9mol%)
アクリル酸 50重量部(58.1mol%)
ドデカンチオール 2重量部
以上を、ガラス製フラスコ容器中で、混合した後、フラスコ中に窒素を吹き込みながら1時間保持し、さらに、ベンゾイルパーオキサイド0.5重量部を加え、撹拌しながら70℃に昇温して5時間保持した。
得られた重合物を、300重量部のTHFとアセトンの1:1混合溶媒に溶解した後、メチルアルコール500重量部中に投入し、析出物をろ過したのち、再度同様の操作を繰り返して、精製し、最後に、温風乾燥機で重合物を乾燥し、サンプルミルで粉砕して、微粉状の高分子分散剤PD1を得た。
PD1を通常の分子量測定手段であるGPCで分析すると、重量平均分子量は14,000、数平均分子量は4,500であった。
(Preparation of polymer dispersant)
<Preparation of Polymer Dispersant PD1: Examples>
Methyl methacrylate 50 parts by weight (41.9 mol%)
50 parts by weight of acrylic acid (58.1 mol%)
After mixing 2 parts by weight or more of dodecanethiol in a glass flask container, hold it for 1 hour while blowing nitrogen into the flask. The temperature was raised and held for 5 hours.
After the obtained polymer was dissolved in 300 parts by weight of a 1: 1 mixed solvent of THF and acetone, it was put into 500 parts by weight of methyl alcohol, the precipitate was filtered, and the same operation was repeated again. Finally, the polymer was dried with a hot air dryer and pulverized with a sample mill to obtain a finely divided polymer dispersant PD1.
When PD1 was analyzed by GPC, which is a normal molecular weight measuring means, the weight average molecular weight was 14,000 and the number average molecular weight was 4,500.
ここで、高分子分散剤の重量平均分子量及び数平均分子量は以下のようにして測定した。GPC装置としてHLC−8220GPC(東ソー株式会社)を用いた。得られた樹脂5mgをTHF1mlに溶解し、可溶分をサンプルとした。
分析カラムとしては東ソー(株)社製TSKgel SuperHM−Mを使用し、カラムオーブン、インレットオーブンの温度を40℃に設定して測定を行った。
Here, the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the polymer dispersant were measured as follows. HLC-8220GPC (Tosoh Corporation) was used as the GPC device. 5 mg of the obtained resin was dissolved in 1 ml of THF, and the soluble component was used as a sample.
As an analytical column, TSKgel SuperHM-M manufactured by Tosoh Corp. was used, and the temperature of the column oven and the inlet oven was set to 40 ° C., and the measurement was performed.
<高分子分散剤PD2の作製:実施例>
スチレン 20重量部(14.7mol%)
アクリル酸 80重量部(85.3mol%)
ドデカンチオール 1.5重量部
以上を、ガラス製フラスコ容器中で、混合した後、フラスコ中に窒素を吹き込みながら1時間保持し、さらに、ベンゾイルパーオキサイド0.5重量部を加え、撹拌しながら70℃に昇温して5時間保持した。
得られた重合物を、300重量部のTHFとアセトンの1:1混合溶媒に溶解した後、メチルアルコール500重量部中に投入し、析出物をろ過したのち、再度同様の操作を繰り返して、精製し、最後に、温風乾燥機で重合物を乾燥し、サンプルミルで粉砕して、微粉状の高分子分散剤PD2を得た。
PD2を通常の分子量測定手段であるGPCで分析すると、重量平均分子量は26,000、数平均分子量は6,600であった。
<Preparation of Polymer Dispersant PD2: Examples>
20 parts by weight of styrene (14.7 mol%)
80 parts by weight of acrylic acid (85.3 mol%)
After mixing 1.5 parts by weight or more of dodecanethiol in a glass flask container, the mixture was held for 1 hour while blowing nitrogen into the flask. The temperature was raised to 0 ° C. and held for 5 hours.
After the obtained polymer was dissolved in 300 parts by weight of a 1: 1 mixed solvent of THF and acetone, it was put into 500 parts by weight of methyl alcohol, the precipitate was filtered, and the same operation was repeated again. Finally, the polymer was dried with a hot air dryer and pulverized with a sample mill to obtain a finely divided polymer dispersant PD2.
When PD2 was analyzed by GPC, which is a normal molecular weight measuring means, the weight average molecular weight was 26,000 and the number average molecular weight was 6,600.
<高分子分散剤PD3の作製:実施例>
スチレン 70重量部(65.8mol%)
メタクリル酸 30重量部(34.2mol%)
ドデカンチオール 1.0重量部
以上を、ガラス製フラスコ容器中で、混合した後、フラスコ中に窒素を吹き込みながら1時間保持し、さらに、ベンゾイルパーオキサイド0.5重量部を加え、撹拌しながら70℃に昇温して5時間保持した。
得られた重合物を、300重量部のTHFとアセトンの1:1混合溶媒に溶解した後、メチルアルコール500重量部中に投入し、析出物をろ過したのち、再度同様の操作を繰り返して、精製し、最後に、温風乾燥機で重合物を乾燥し、サンプルミルで粉砕して、微粉状の高分子分散剤PD3を得た。
PD3を通常の分子量測定手段であるGPCで分析すると、重量平均分子量は39,000、数平均分子量は10,300であった。
<Preparation of Polymer Dispersant PD3: Examples>
70 parts by weight of styrene (65.8 mol%)
30 parts by weight of methacrylic acid (34.2 mol%)
1.0 parts by weight or more of dodecanethiol were mixed in a glass flask container, and held for 1 hour while blowing nitrogen into the flask. Further, 0.5 parts by weight of benzoyl peroxide was added, and the mixture was stirred while stirring. The temperature was raised to 0 ° C. and held for 5 hours.
After the obtained polymer was dissolved in 300 parts by weight of a 1: 1 mixed solvent of THF and acetone, it was put into 500 parts by weight of methyl alcohol, the precipitate was filtered, and the same operation was repeated again. Finally, the polymer was dried with a hot air dryer and pulverized with a sample mill to obtain a finely divided polymer dispersant PD3.
When PD3 was analyzed by GPC, which is a normal molecular weight measuring means, the weight average molecular weight was 39,000 and the number average molecular weight was 10,300.
<高分子分散剤PD4の作製:実施例>
メタクリル酸メチル 50重量部(56.5mol%)
メタクリル酸ヒドロキシエチル 50重量部(43.5mol%)
ドデカンチオール 2重量部
以上を、ガラス製フラスコ容器中で、混合した後、フラスコ中に窒素を吹き込みながら1時間保持し、さらに、ベンゾイルパーオキサイド0.5重量部を加え、撹拌しながら70℃に昇温して5時間保持した。
得られた重合物を、300重量部のTHFとアセトンの1:1混合溶媒に溶解した後、メチルアルコール500重量部中に投入し、析出物をろ過したのち、再度同様の操作を繰り返して、精製し、最後に、温風乾燥機で重合物を乾燥し、サンプルミルで粉砕して、微粉状の高分子分散剤PD4を得た。
PD4を通常の分子量測定手段であるGPCで分析すると、重量平均分子量は18,000、数平均分子量は7,500であった。
<Preparation of Polymer Dispersant PD4: Examples>
Methyl methacrylate 50 parts by weight (56.5 mol%)
50 parts by weight of hydroxyethyl methacrylate (43.5 mol%)
After mixing 2 parts by weight or more of dodecanethiol in a glass flask container, hold it for 1 hour while blowing nitrogen into the flask. The temperature was raised and held for 5 hours.
The obtained polymer was dissolved in 300 parts by weight of a 1: 1 mixed solvent of THF and acetone, and then poured into 500 parts by weight of methyl alcohol. After filtering the precipitate, the same operation was repeated again, Finally, the polymer was dried with a hot air dryer and pulverized with a sample mill to obtain a finely divided polymer dispersant PD4.
When PD4 was analyzed by GPC which is a normal molecular weight measuring means, the weight average molecular weight was 18,000 and the number average molecular weight was 7,500.
<高分子分散剤PD5の作製:実施例>
メタクリル酸メチル 50重量部(52.6mol%)
ビニルピロリドン 50重量部(47.4mol%)
ドデカンチオール 2重量部
以上を、ガラス製フラスコ容器中で、混合した後、フラスコ中に窒素を吹き込みながら1時間保持し、さらに、ベンゾイルパーオキサイド0.5重量部を加え、撹拌しながら70℃に昇温して5時間保持した。
得られた重合物を、300重量部のTHFとアセトンの1:1混合溶媒に溶解した後、メチルアルコール500重量部中に投入し、析出物をろ過したのち、再度同様の操作を繰り返して、精製し、最後に、温風乾燥機で重合物を乾燥し、サンプルミルで粉砕して、微粉状の高分子分散剤PD5を得た。
PD5を通常の分子量測定手段であるGPCで分析すると、重量平均分子量は17,000、数平均分子量は6,300であった。
<Preparation of Polymer Dispersant PD5: Examples>
Methyl methacrylate 50 parts by weight (52.6 mol%)
50 parts by weight of vinylpyrrolidone (47.4 mol%)
After mixing 2 parts by weight or more of dodecanethiol in a glass flask container, hold it for 1 hour while blowing nitrogen into the flask. The temperature was raised and held for 5 hours.
After the obtained polymer was dissolved in 300 parts by weight of a 1: 1 mixed solvent of THF and acetone, it was put into 500 parts by weight of methyl alcohol, the precipitate was filtered, and the same operation was repeated again. Finally, the polymer was dried with a hot air dryer and pulverized with a sample mill to obtain a finely divided polymer dispersant PD5.
When PD5 was analyzed by GPC, which is a normal molecular weight measuring means, the weight average molecular weight was 17,000 and the number average molecular weight was 6,300.
<高分子分散剤PD6の作製:実施例>
p−トルエンスルホン酸 0.5重量部
5−スルホイソフタル酸ナトリウム 89.4重量部(50mol%)
1,9−ノナンジオール 53.4重量部(50mol%)
1L卓上ニーダー(入江商会PBV−1)中にて混合し、その後120℃に加熱し、混合物を融解した後、15RPMで撹拌しながら減圧し、90℃に8時間保持すると内容物は粘調な溶融体となった。
得られた重合物を、300重量部のTHFとアセトンの1:1混合溶媒に溶解した後、メチルアルコール500重量部中に投入し、析出物をろ過したのち、再度同様の操作を繰り返して、精製し、最後に、温風乾燥機で重合物を乾燥し、サンプルミルで粉砕して、微粉状の高分子分散剤PD6を得た。
PD6を通常の分子量測定手段であるGPCで分析すると、重量平均分子量は21,000、数平均分子量は8,100であった。
<Preparation of Polymer Dispersant PD6: Example>
p-Toluenesulfonic acid 0.5 part by weight Sodium 5-sulfoisophthalate 89.4 parts by weight (50 mol%)
1,9-nonanediol 53.4 parts by weight (50 mol%)
Mix in a 1 L table kneader (Irie Shokai PBV-1), then heat to 120 ° C., melt the mixture, depressurize with stirring at 15 RPM, and hold at 90 ° C. for 8 hours. It became a melt.
After the obtained polymer was dissolved in 300 parts by weight of a 1: 1 mixed solvent of THF and acetone, it was put into 500 parts by weight of methyl alcohol, the precipitate was filtered, and the same operation was repeated again. Finally, the polymer was dried with a hot air dryer and pulverized with a sample mill to obtain a finely divided polymer dispersant PD6.
When PD6 was analyzed by GPC, which is a normal molecular weight measuring means, the weight average molecular weight was 21,000 and the number average molecular weight was 8,100.
<高分子分散剤PD7の作製:比較例>
メタクリル酸メチル 10重量部(7.4mol%)
アクリル酸 90重量部(92.6mol%)
ドデカンチオール 2重量部
以上を、ガラス製フラスコ容器中で、混合した後、フラスコ中に窒素を吹き込みながら1時間保持し、さらに、ベンゾイルパーオキサイド0.5重量部を加え、撹拌しながら70℃に昇温して5時間保持した。
得られた重合物を、300重量部のTHFとアセトンの1:1混合溶媒に溶解した後、メチルアルコール500重量部中に投入し、析出物をろ過したのち、再度同様の操作を繰り返して、精製し、最後に、温風乾燥機で重合物を乾燥し、サンプルミルで粉砕して、微粉状の高分子分散剤PD7を得た。
PD7を通常の分子量測定手段であるGPCで分析すると、重量平均分子量は11,000、数平均分子量は2,500であった。
<Production of Polymer Dispersant PD7: Comparative Example>
Methyl methacrylate 10 parts by weight (7.4 mol%)
90 parts by weight of acrylic acid (92.6 mol%)
After mixing 2 parts by weight or more of dodecanethiol in a glass flask container, hold it for 1 hour while blowing nitrogen into the flask. The temperature was raised and held for 5 hours.
The obtained polymer was dissolved in 300 parts by weight of a 1: 1 mixed solvent of THF and acetone, and then poured into 500 parts by weight of methyl alcohol. After filtering the precipitate, the same operation was repeated again, Finally, the polymer was dried with a hot air dryer and pulverized with a sample mill to obtain a finely divided polymer dispersant PD7.
When PD7 was analyzed by GPC, which is a normal molecular weight measuring means, the weight average molecular weight was 11,000 and the number average molecular weight was 2,500.
<高分子分散剤PD8の作製:比較例>
スチレン 95重量部(92.9mol%)
アクリル酸 5重量部(7.1mol%)
ドデカンチオール 2重量部
以上を、ガラス製フラスコ容器中で、混合した後、フラスコ中に窒素を吹き込みながら1時間保持し、さらに、ベンゾイルパーオキサイド0.5重量部を加え、撹拌しながら70℃に昇温して5時間保持した。
得られた重合物を、300重量部のTHFとアセトンの1:1混合溶媒に溶解した後、メチルアルコール500重量部中に投入し、析出物をろ過したのち、再度同様の操作を繰り返して、精製し、最後に、温風乾燥機で重合物を乾燥し、サンプルミルで粉砕して、微粉状の高分子分散剤PD8を得た。
PD8を通常の分子量測定手段であるGPCで分析すると、重量平均分子量は21,000、数平均分子量は7,500であった。
<Production of Polymer Dispersant PD8: Comparative Example>
95 parts by weight of styrene (92.9 mol%)
Acrylic acid 5 parts by weight (7.1 mol%)
After mixing 2 parts by weight or more of dodecanethiol in a glass flask container, hold it for 1 hour while blowing nitrogen into the flask. The temperature was raised and held for 5 hours.
The obtained polymer was dissolved in 300 parts by weight of a 1: 1 mixed solvent of THF and acetone, and then poured into 500 parts by weight of methyl alcohol. After filtering the precipitate, the same operation was repeated again, Finally, the polymer was dried with a hot air dryer and pulverized with a sample mill to obtain a finely divided polymer dispersant PD8.
When PD8 was analyzed by GPC which is a normal molecular weight measuring means, the weight average molecular weight was 21,000 and the number average molecular weight was 7,500.
<高分子分散剤PD9の作製:比較例>
スチレン 50重量部(45.6mol%)
アクリル酸 50重量部(54.4mol%)
ドデカンチオール 4重量部
以上を、ガラス製フラスコ容器中で、混合した後、フラスコ中に窒素を吹き込みながら1時間保持し、さらに、ベンゾイルパーオキサイド0.5重量部を加え、撹拌しながら70℃に昇温して5時間保持した。
得られた重合物を、300重量部のTHFとアセトンの1:1混合溶媒に溶解した後、メチルアルコール500重量部中に投入し、析出物をろ過したのち、再度同様の操作を繰り返して、精製し、最後に、温風乾燥機で重合物を乾燥し、サンプルミルで粉砕して、微粉状の高分子分散剤PD9を得た。
PD9を通常の分子量測定手段であるGPCで分析すると、重量平均分子量は9,200、数平均分子量は2,400であった。
<Preparation of Polymer Dispersant PD9: Comparative Example>
50 parts by weight of styrene (45.6 mol%)
50 parts by weight of acrylic acid (54.4 mol%)
4 parts by weight or more of dodecanethiol After mixing in a glass flask container, hold for 1 hour while blowing nitrogen into the flask. The temperature was raised and held for 5 hours.
After the obtained polymer was dissolved in 300 parts by weight of a 1: 1 mixed solvent of THF and acetone, it was put into 500 parts by weight of methyl alcohol, the precipitate was filtered, and the same operation was repeated again. Finally, the polymer was dried with a hot air dryer and pulverized with a sample mill to obtain a finely divided polymer dispersant PD9.
When PD9 was analyzed by GPC which is a normal molecular weight measuring means, the weight average molecular weight was 9,200 and the number average molecular weight was 2,400.
高分子分散剤(PD1からPD9)について、以下の表にまとめて示す。 The polymer dispersants (PD1 to PD9) are summarized in the following table.
(樹脂粒子分散液の作製)
<結晶性樹脂粒子分散液(C1)の作製>
p−トルエンスルホン酸 0.7重量部
1,6−ヘキサンジオール 59重量部
セバシン酸 101重量部
1L卓上ニーダー(入江商会PBV−1)中にて混合し、その後120℃に加熱し、混合物を融解した後、15RPMで撹拌しながら減圧し、90℃に8時間保持すると内容物は粘調な溶融体となった。
高分子分散剤PD1 16重量部(重縮合樹脂成分に対し10重量%)をイオン交換水64重量部に分散し、10分撹拌した後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で1分間乳化後、95℃に加熱し、上記卓上ニーダー中に3分間かけて、卓上ニーダー中の溶融体を30RPMで撹拌しながら投入すると、白色の乳濁物となった。さらに撹拌速度を40RPMに上げ、60℃に加熱したイオン交換水160重量部を5分間かけて投入した後、10分保持して、さらに室温まで冷却した。
これにより微粒子の体積平均粒子径(中心径)が210nm、融点が69℃、重量平均分子量が12,000、固形分量が40%の結晶性樹脂粒子分散液(C1)を得た。
(Preparation of resin particle dispersion)
<Preparation of crystalline resin particle dispersion (C1)>
p-Toluenesulfonic acid 0.7 parts by weight 1,6-hexanediol 59 parts by weight Sebacic acid 101 parts by weight 1 L In a table kneader (Irie Shokai PBV-1), then heated to 120 ° C. to melt the mixture Then, the pressure was reduced with stirring at 15 RPM, and the contents became a viscous melt when held at 90 ° C. for 8 hours.
16 parts by weight of the polymer dispersant PD1 (10% by weight with respect to the polycondensation resin component) is dispersed in 64 parts by weight of ion-exchanged water, stirred for 10 minutes, and then emulsified with a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Tarrax) for 1 minute. Thereafter, the mixture was heated to 95 ° C., and the melt in the table kneader was added to the table kneader for 3 minutes with stirring at 30 RPM, resulting in a white emulsion. Further, the stirring speed was increased to 40 RPM, and 160 parts by weight of ion-exchanged water heated to 60 ° C. was added over 5 minutes, then held for 10 minutes and further cooled to room temperature.
As a result, a crystalline resin particle dispersion (C1) having a volume average particle diameter (center diameter) of 210 nm, a melting point of 69 ° C., a weight average molecular weight of 12,000, and a solid content of 40% was obtained.
樹脂粒子分散液中の微粒子の体積平均粒子径(中心径は)はレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置LA920(堀場製作所製)により測定した。
また、結晶性ポリエステル樹脂の融点は、島津製作所製 DSC-60示差走査熱量計(DSC)を用い、室温から150℃まで毎分10℃の昇温速度で測定を行った時のJIS K−7121:87に示す入力補償示差走査熱量測定の融解ピーク温度として求めた。なお、結晶性ポリエステル樹脂には、複数の融解ピークを示す場合があるが、最大のピークをもって融点とみなした。また、ガラス転移温度はASTM D3418−82に規定された方法(DSC法)により測定した。
樹脂の重量平均分子量は、高分子分散剤の重量平均分子量の測定方法と同様にしてGPCにより測定を行った。
The volume average particle diameter (center diameter) of the fine particles in the resin particle dispersion was measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer LA920 (manufactured by Horiba, Ltd.).
The melting point of the crystalline polyester resin was measured according to JIS K-7121 measured using a DSC-60 differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by Shimadzu Corporation at a heating rate of 10 ° C. per minute from room temperature to 150 ° C. : It calculated | required as a melting peak temperature of the input compensation differential scanning calorimetry shown to 87. The crystalline polyester resin may show a plurality of melting peaks, but the maximum peak was regarded as the melting point. Moreover, the glass transition temperature was measured by the method (DSC method) prescribed | regulated to ASTMD3418-82.
The weight average molecular weight of the resin was measured by GPC in the same manner as the method for measuring the weight average molecular weight of the polymer dispersant.
<非結晶性樹脂粒子分散液(A1)の作製>
1,4−シクロヘキサンジカルボン酸 175重量部
ビスフェノールA 1エチレンオキサイド付加物 380重量部
(両末端換算2モル付加物)
ドデシルベンゼンスルホン酸 0.5重量部
1L卓上ニーダー(入江商会PBV−1)中にて混合し、その後120℃に加熱し、混合物を融解した後、15RPMで撹拌しながら減圧し、100℃に8時間保持すると内容物は粘調な溶融体となった。
高分子分散剤PD2 44重量部(重縮合樹脂成分に対し6重量%)をイオン交換水230重量部に分散し、10分撹拌した後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で1分間乳化後、95℃に加熱し、上記卓上ニーダー中に3分間かけて、卓上ニーダー中の溶融体を30RPMで撹拌しながら投入すると、白色の乳濁物となった。さらに撹拌速度を40RPMに上げ、95℃に加熱したイオン交換水550重量部を5分間かけて投入した後、10分保持して、さらに室温まで冷却した。
これにより微粒子の中心径が250nm、ガラス転移点が55℃、重量平均分子量が16,000、固形分量が40%の非結晶性樹脂粒子分散液(A1)を得た。
<Preparation of Amorphous Resin Particle Dispersion (A1)>
1,4-cyclohexanedicarboxylic acid 175 parts by weight Bisphenol A 1 ethylene oxide adduct 380 parts by weight (both ends equivalent 2 mol adduct)
Dodecylbenzenesulfonic acid 0.5 parts by weight 1 L In a table top kneader (Irie Shokai PBV-1), heated to 120 ° C., melted, then depressurized with stirring at 15 RPM, and then heated to 100 ° C. The contents became a viscous melt when kept for a while.
44 parts by weight of the polymer dispersant PD2 (6% by weight based on the polycondensation resin component) is dispersed in 230 parts by weight of ion-exchanged water, stirred for 10 minutes, and then emulsified for 1 minute with a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Tarrax). Thereafter, the mixture was heated to 95 ° C., and the melt in the table kneader was added to the table kneader for 3 minutes with stirring at 30 RPM, resulting in a white emulsion. Further, the stirring speed was increased to 40 RPM, and 550 parts by weight of ion-exchanged water heated to 95 ° C. was added over 5 minutes, then held for 10 minutes, and further cooled to room temperature.
As a result, an amorphous resin particle dispersion (A1) having a fine particle center diameter of 250 nm, a glass transition point of 55 ° C., a weight average molecular weight of 16,000, and a solid content of 40% was obtained.
<非結晶性樹脂粒子分散液(A2)の作製>
1,4−シクロヘキサンジカルボン酸 175重量部
ビスフェノールA 1エチレンオキサイド付加物 380重量部
(両末端換算2モル付加物)
ドデシルベンゼンスルホン酸 0.5重量部
50L減圧反応器中にて混合し、その後120℃に加熱し、混合物を融解した後、撹拌しながら減圧し、100℃に8時間保持すると内容物は粘調な溶融体となった。
この重縮合樹脂溶融体を2軸同方向混練押出機のホッパーへ移送した。
別に高分子分散剤PD3 44重量部をイオン交換水230重量部に分散し、10分撹拌した後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)で1分間乳化し、高分子分散剤水溶液を作成した。
2軸同方向混練押出機(株式会社日本製鋼所製、スーパーテックス44α)のホッパーから粘調な溶融体を連続的に混練押出機に供給を行うとともにその下流部分から、上記のPD3の高分子分散剤水溶液(重縮合樹脂成分に対し10重量%)を80℃に保持して、プランジャーポンプによって圧入、連続的に供給するとともに、さらにその下流側で、室温のイオン交換水を、同様に圧入、希釈することで、連続的に上記重縮合樹脂の樹脂粒子分散を連続的に得た。
これにより微粒子の中心径が270nm、ガラス転移点が55℃、重量平均分子量が15,500、固形分量が40%の非結晶性樹脂粒子分散液(A2)を得た。
<Preparation of Amorphous Resin Particle Dispersion (A2)>
1,4-cyclohexanedicarboxylic acid 175 parts by weight Bisphenol A 1 ethylene oxide adduct 380 parts by weight (both ends equivalent 2 mol adduct)
0.5 parts by weight of dodecylbenzenesulfonic acid 50 L Mix in a 50 L vacuum reactor, then heat to 120 ° C., melt the mixture, depressurize with stirring and hold at 100 ° C. for 8 hours, the contents become viscous A melt was obtained.
This polycondensation resin melt was transferred to a hopper of a twin-screw co-directional kneading extruder.
Separately, 44 parts by weight of polymer dispersant PD3 was dispersed in 230 parts by weight of ion-exchanged water, stirred for 10 minutes, and then emulsified for 1 minute with a homogenizer (manufactured by IKA, Ultra Turrax) to prepare an aqueous polymer dispersant solution. .
A viscous melt is continuously supplied to the kneading extruder from the hopper of a biaxial co-directional kneading extruder (manufactured by Nippon Steel Works, Ltd., Supertex 44α). An aqueous dispersant solution (10% by weight with respect to the polycondensation resin component) is maintained at 80 ° C., and is press-fitted by a plunger pump and continuously supplied. By press-fitting and diluting, a resin particle dispersion of the polycondensation resin was continuously obtained.
As a result, an amorphous resin particle dispersion (A2) having a fine particle center diameter of 270 nm, a glass transition point of 55 ° C., a weight average molecular weight of 15,500, and a solid content of 40% was obtained.
<非結晶性樹脂粒子分散液(A3)の作製>
高分子分散剤PD3の代わりにPD4を用いた他は、非結晶樹脂粒子分散液(A2)と同様の操作を行い、非結晶樹脂粒子分散液(A3)を作製した。
中心径が190nm、ガラス転移点が56℃、重量平均分子量が16,500、固形分量が40%であった。
<Preparation of Amorphous Resin Particle Dispersion (A3)>
An amorphous resin particle dispersion (A3) was prepared in the same manner as in the amorphous resin particle dispersion (A2) except that PD4 was used instead of the polymer dispersant PD3.
The center diameter was 190 nm, the glass transition point was 56 ° C., the weight average molecular weight was 16,500, and the solid content was 40%.
<非結晶性樹脂粒子分散液(A4)の作製>
高分子分散剤PD3の代わりにPD5を用いた他は、非結晶樹脂粒子分散液(A2)と同様の操作を行い、非結晶樹脂粒子分散液(A4)を作製した。
中心径が220nm、ガラス転移点が55℃、重量平均分子量が16,200、固形分量が40%であった。
<Preparation of Amorphous Resin Particle Dispersion (A4)>
An amorphous resin particle dispersion (A4) was prepared in the same manner as in the amorphous resin particle dispersion (A2) except that PD5 was used instead of the polymer dispersant PD3.
The center diameter was 220 nm, the glass transition point was 55 ° C., the weight average molecular weight was 16,200, and the solid content was 40%.
<非結晶性樹脂粒子分散液(A5)の作製>
高分子分散剤PD3の代わりにPD6を用いた他は、非結晶樹脂粒子分散液(A2)と同様の操作を行い、非結晶樹脂粒子分散液(A5)を作製した。
中心径が250nm、ガラス転移点が55℃、重量平均分子量が16,800、固形分量が40%であった。
<Preparation of Amorphous Resin Particle Dispersion (A5)>
An amorphous resin particle dispersion (A5) was prepared in the same manner as in the amorphous resin particle dispersion (A2) except that PD6 was used instead of the polymer dispersant PD3.
The center diameter was 250 nm, the glass transition point was 55 ° C., the weight average molecular weight was 16,800, and the solid content was 40%.
<非結晶性樹脂粒子分散液(A6)の作製・比較例>
非結晶性樹脂粒子分散液(A1)の作製において、高分子分散剤PD2に代えて、PD7を使用した以外は条件を非結晶性樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、非結晶性樹脂粒子分散液(A6)を作製した。
中心径が190nm、ガラス転移点が55℃、重量平均分子量が15,700、固形分量が40%であった。
<Production / Comparative Example of Amorphous Resin Particle Dispersion (A6)>
In the preparation of the amorphous resin particle dispersion (A1), the non-crystalline resin was prepared under the same conditions as the amorphous resin particle dispersion (A1) except that PD7 was used instead of the polymer dispersant PD2. A particle dispersion (A6) was prepared.
The center diameter was 190 nm, the glass transition point was 55 ° C., the weight average molecular weight was 15,700, and the solid content was 40%.
<非結晶性樹脂粒子分散液(A7)の作製・比較例>
非結晶性樹脂粒子分散液(A1)の作製において、高分子分散剤PD2に代えて、PD8を使用した以外は条件を非結晶性樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、非結晶性樹脂粒子分散液(A7)を作製した。
中心径が200nm、ガラス転移点が55℃、重量平均分子量が16,100、固形分量が40%であった。
<Production / Comparative Example of Amorphous Resin Particle Dispersion (A7)>
The amorphous resin particle dispersion (A1) was prepared in the same manner as the amorphous resin particle dispersion (A1) except that PD8 was used instead of the polymer dispersant PD2. A particle dispersion (A7) was prepared.
The center diameter was 200 nm, the glass transition point was 55 ° C., the weight average molecular weight was 16,100, and the solid content was 40%.
<非結晶性樹脂粒子分散液(A8)・比較例>
非結晶樹脂粒子分散液(A1)の作製において、高分子分散剤PD2に代えて、PD9を使用した以外は条件を非結晶性樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、非結晶性樹脂粒子分散液(A8)を作製した。
中心径が190nm、ガラス転移点が55℃、重量平均分子量が15100、固形分量が40%であった。
<Amorphous resin particle dispersion (A8) / Comparative Example>
In the preparation of the amorphous resin particle dispersion (A1), the same conditions as in the amorphous resin particle dispersion (A1) were used except that PD9 was used instead of the polymer dispersant PD2. A dispersion (A8) was prepared.
The center diameter was 190 nm, the glass transition point was 55 ° C., the weight average molecular weight was 15100, and the solid content was 40%.
(離型剤粒子分散液(W1)の作製)
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンR) 2重量部
イオン交換水 800重量部
カルナバワックス 200重量部
以上の成分を混合し、100℃に加熱し融解した後、ホモジナイザー(IKA 社製、ウルトラタラックス)で5分間乳化した後、さらにゴーリンホモジナイザーを用いて100℃にて乳化を行った。
これにより微粒子の中心径が250nm、融点が83℃、固形分量が20%の離型剤微粒子分散液(W1)を得た。
(Preparation of release agent particle dispersion (W1))
Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku, Neogen R) 2 parts by weight Ion-exchanged water 800 parts by
As a result, a release agent fine particle dispersion (W1) having a fine particle central diameter of 250 nm, a melting point of 83 ° C., and a solid content of 20% was obtained.
(着色剤粒子分散液(P1)の調製)
サイアン顔料(大日精化社製、銅フタロシアニンB15:3) 50重量部
アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製、ネオゲンR) 5重量部
イオン交換水 200重量部
前記成分を混合溶解し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックス)5分と超音波バスにより10分間分散し、中心径190nm、固形分量21.5%のサイアン着色剤粒子分散液(P1)を得た。
(Preparation of colorant particle dispersion (P1))
Cyan pigment (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd., copper phthalocyanine B15: 3) 50 parts by weight Anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku, Neogen R) 5 parts by weight Ion-exchanged
(着色剤粒子分散液(P2)の調製)
着色剤粒子分散液(1)の調製において、サイアン顔料の代わりにマゼンタ顔料(大日インキ化学社製、PR122)を用いた以外は、着色剤粒子分散液(1)と同様に調製して、中心径165nm、固形分量21.5%のマゼンタ着色剤粒子分散液(P2)を得た。
(Preparation of colorant particle dispersion (P2))
In the preparation of the colorant particle dispersion (1), except that a magenta pigment (manufactured by Dainichi Ink Chemical Co., PR122) was used instead of the cyan pigment, it was prepared in the same manner as the colorant particle dispersion (1). A magenta colorant particle dispersion (P2) having a center diameter of 165 nm and a solid content of 21.5% was obtained.
(トナーの作製)
<実施例1・(トナーNo.1)>
〔トナー粒子の調製〕
結晶樹脂微粒子分散液(C1) 25重量部(樹脂10重量部)
非結晶樹脂微粒子分散液(A1) 125重量部(樹脂50重量部)
着色剤粒子分散液(P1) 40重量部(顔料8.6重量部)
離型剤粒子分散液(W1) 40重量部(離型剤8.6重量部)
ポリ塩化アルミニウム 0.15重量部
イオン交換水 400重量部
前記成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら40℃まで加熱し、40℃で60分間保持した後、樹脂微粒子分散液(A1)を62.5重量部(樹脂25重量部)追加して緩やかに撹拌した。
その後、0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを6.5に調整した後、撹拌を継続しながら85℃まで加熱した。
水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下し、pHが5.5以下とならない様に保持した。反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、40℃のイオン交換水3リットル中に再分散し、15分、300rpmで撹拌、洗浄した。この洗浄操作を5回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、凍結真空乾燥を10時間行いトナー粒子を得た。このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、累積体積平均粒径D50が4.9μm、体積平均粒度分布指標GSDvが1.20であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めたトナー粒子の形状係数SF1は130であった。
(Production of toner)
<Example 1 (Toner No. 1)>
(Preparation of toner particles)
Crystalline resin fine particle dispersion (C1) 25 parts by weight (resin 10 parts by weight)
Amorphous resin fine particle dispersion (A1) 125 parts by weight (resin 50 parts by weight)
Colorant particle dispersion (P1) 40 parts by weight (8.6 parts by weight of pigment)
Release agent particle dispersion (W1) 40 parts by weight (release agent 8.6 parts by weight)
Polyaluminum chloride 0.15 parts by
Thereafter, the pH in the system was adjusted to 6.5 with a 0.5 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution, and then heated to 85 ° C. while stirring was continued.
A sodium hydroxide aqueous solution was further added dropwise, and the pH was maintained so as not to be 5.5 or less. After completion of the reaction, the mixture was cooled, filtered, sufficiently washed with ion exchange water, and then solid-liquid separated by Nutsche suction filtration. Then, it was redispersed in 3 liters of ion exchange water at 40 ° C., and stirred and washed at 300 rpm for 15 minutes. This washing operation was repeated 5 times, followed by solid-liquid separation by Nutsche suction filtration, and then freeze-drying for 10 hours to obtain toner particles. When the particle size of the toner particles was measured with a Coulter counter, the cumulative volume average particle size D 50 was 4.9 μm and the volume average particle size distribution index GSDv was 1.20. In addition, the toner particle shape factor SF1 obtained by shape observation with Luzex was 130.
<外添トナーの調製>
ヘキサメチルジシラザン(以下、「HMDS」と略す場合がある)で表面疎水化処理した一次粒子平均粒径40nmのシリカ(SiO2)微粒子と、メタチタン酸とイソブチルトリメトキシシランの反応生成物である一次粒子平均粒径20nmのメタチタン酸化合物微粒子とを、それぞれ1重量%づつ添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、サイアン外添トナーを作製した。
<Preparation of external toner>
This is a reaction product of silica (SiO 2 ) fine particles having a primary particle average particle size of 40 nm and surface hydrophobized with hexamethyldisilazane (hereinafter sometimes abbreviated as “HMDS”), metatitanic acid and isobutyltrimethoxysilane. Metatitanic acid compound fine particles having an average primary particle diameter of 20 nm were added in an amount of 1% by weight and mixed with a Henschel mixer to prepare a Sian externally added toner.
<キャリアの作製>
体積平均粒子径40μmのCu−Znフェライト微粒子100重量部にγ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.1重量部を含有するメタノール溶液を添加し、ニーダーで被覆した後、メタノールを留去し、さらに120℃で2時間加熱して上記シラン化合物を完全に硬化させた。この粒子に、パーフルオロオクチルエチルメタクリレート−メチルメタクレート共重合体(共重合比40:60)をトルエンに溶解させたものを添加し、真空減圧型ニーダーを使用してパーフルオロオクチルエチルメタクリレート−メチルメタクレート共重合体のコーティング量が0.5重量%となるように樹脂被覆型キャリアを製造した。
<Creation of carrier>
A methanol solution containing 0.1 part by weight of γ-aminopropyltriethoxysilane was added to 100 parts by weight of Cu—Zn ferrite fine particles having a volume average particle diameter of 40 μm and coated with a kneader. The silane compound was completely cured by heating at 0 ° C. for 2 hours. To this particle, a perfluorooctylethyl methacrylate-methyl methacrylate copolymer (copolymerization ratio 40:60) dissolved in toluene was added, and perfluorooctylethyl methacrylate-methyl was added using a vacuum reduced pressure kneader. A resin-coated carrier was produced so that the coating amount of the methacrylate copolymer was 0.5% by weight.
<現像剤の作製>
上述のように作製した各トナー5重量部を、得られた樹脂被覆型キャリア100重量部とVブレンダーにて20分混合して、静電荷像現像剤を作製した。これを以下に示す評価において現像剤として使用した。
<Production of developer>
5 parts by weight of each toner prepared as described above was mixed with 100 parts by weight of the obtained resin-coated carrier for 20 minutes in a V blender to prepare an electrostatic charge image developer. This was used as a developer in the following evaluation.
(トナーの評価)
上記現像剤を使用し、実験室の通常環境において富士ゼロックス社製のDocuCentereColor500 の改造機において、現像性、転写性とも良好であり、画像欠陥もなく高品質で良好な初期画質(○)を示した。
上記改造機において、実験室環境で30℃80%の高温高湿下の条件(夏環境条件)に一晩放置し、シーズニングを実施した。
さらに、この夏環境条件において、連続印字試験を10万枚行ったが、画質の維持性も良好であり、フィルミング発生などによる筋や点などの画質欠陥の発生もみられなかった。
実施例2では、非結晶性樹脂粒子分散液をA2に変更し、実施例3では、非結晶性樹脂粒子分散液をA3に変更するとともに着色剤粒子分散液をP2に変更し、比較例1、2、3では、実施例1に対し非結晶性樹脂粒子分散液をA4、A5、A6、A7、A8にそれぞれ変更して、同様にトナー(トナーNo.2から6)を作成し評価した。
上記と同様なトナー作製、評価を行って下記表を作成した。
(Evaluation of toner)
Using the developer described above, a modified DocuCenterColor500 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. in a normal laboratory environment has good developability and transferability, high image quality and good initial image quality (◯). It was.
In the modified machine, seasoning was carried out by leaving it overnight in a laboratory environment under conditions of high temperature and high humidity of 30 ° C. and 80% (summer environmental conditions).
Furthermore, 100,000 continuous printing tests were conducted under this summer environment condition, but the image quality was well maintained and no image defects such as streaks or spots due to filming were observed.
In Example 2, the non-crystalline resin particle dispersion was changed to A2, and in Example 3, the non-crystalline resin particle dispersion was changed to A3 and the colorant particle dispersion was changed to P2. In Examples 2 and 3, the non-crystalline resin particle dispersion was changed to A4, A5, A6, A7, and A8 for Example 1, and toners (Toner Nos. 2 to 6) were similarly prepared and evaluated. .
The following table was prepared by preparing and evaluating the same toner as described above.
印字試験の結果は、以下の基準で評価を行った。
印字試験結果評価基準:
○ : 10万枚まで筋、点などの画質欠陥発生なし
△ : わずかにみられるが許容可能
× : 画質欠陥発生みられる
××: 試験開始からの初期に画質欠陥発生が観察される
The results of the printing test were evaluated according to the following criteria.
Print test result evaluation criteria:
○: Image quality defects such as streaks and dots are not generated up to 100,000 sheets. △: Slightly observed but acceptable.
200 画像形成装置
201 画像形成装置
207 電子写真感光体
208 帯電装置
209 電源
210 露光装置
211 現像装置
212 転写装置
212a 1次転写部材
212b 2次転写部材
213 クリーニング装置
214 除電器
215 定着装置
216 取り付けレール
217 除電露光のための開口部
218 露光のための開口部
220 画像形成装置
300 カートリッジ
400 ハウジング
401a、401b、401c、401d 電子写真感光体
402a、402b、402c、402d 帯電ロール
403 レーザー光源(露光装置)
404a、404b、404c、404d 現像装置
405a、405b、405c、405d トナーカートリッジ
406 駆動ロール
407 テンションロール
408 バックアップロール
409 中間転写ベルト
410a、410b、410c、410d 1次転写ロール
411 トレイ(被転写媒体トレイ)
412 移送ロール
413 2次転写ロール
414 定着ロール
415a、415b、415c、415d クリーニングブレード
416 クリーニングブレード
500 被転写媒体(画像出力媒体)
200
404a, 404b, 404c,
412
Claims (17)
該凝集粒子を加熱して融合させる工程とを含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
前記樹脂粒子分散液の樹脂粒子は、その体積平均粒子径が50nm以上1,000nm以下であり、
前記樹脂粒子分散液が、酸性極性基、塩基性極性基、及び、中性極性基よりなる群から選ばれた少なくとも1つの極性基を有する親水性単量体単位の比率が10mol%以上90mol%以下であり、かつ、重量平均分子量が10,000以上の高分子を含有し、かつ、
樹脂固形分中に重縮合樹脂を50重量%以上含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。 A step of aggregating the resin particles in a dispersion containing at least a resin particle dispersion and an aggregating agent to obtain aggregated particles;
A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image comprising a step of heating and aggregating the aggregated particles,
The resin particles of the resin particle dispersion have a volume average particle diameter of 50 nm or more and 1,000 nm or less,
The resin particle dispersion has a ratio of hydrophilic monomer units having at least one polar group selected from the group consisting of an acidic polar group, a basic polar group, and a neutral polar group in a range of 10 mol% to 90 mol%. And a polymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more, and
A method for producing a toner for developing an electrostatic charge image, wherein the solid resin contains a polycondensation resin in an amount of 50% by weight or more.
該像保持体上に請求項12に記載の静電荷像現像用トナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、
該現像剤供給手段により供給された現像剤を帯電する帯電手段とを有することを特徴とする
現像装置。 An image carrier,
Developer supplying means for supplying a developer containing the electrostatic charge image developing toner according to claim 12 on the image carrier;
And a charging unit that charges the developer supplied by the developer supply unit.
像保持体と、該像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像保持体の表面に残存した現像剤を除去するためのクリーニング手段とからなる群より選ばれる少なくとも1つとを備えることを特徴とする
カートリッジ。 Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with the developer containing toner according to claim 12 to form a toner image;
And at least one selected from the group consisting of an image carrier, a charging unit for charging the surface of the image carrier, and a cleaning unit for removing the developer remaining on the surface of the image carrier. Characteristic cartridge.
該像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記像保持体の表面に潜像を形成させる潜像形成手段と、
前記潜像を請求項12に記載のトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成させる現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、
前記トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを備えることを特徴とする
画像形成装置。 An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the surface of the image carrier;
Developing means for developing the latent image with a developer containing the toner according to claim 12 to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to a recording medium;
An image forming apparatus comprising: fixing means for fixing the toner image to a recording medium.
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