JP5274969B2 - Toner binder and toner composition - Google Patents
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Description
本発明はトナーバインダーおよびトナー組成物に関する。 The present invention relates to a toner binder and a toner composition.
電子写真分野では、さらなる高速化・高画質化の要求を満足するトナーが望まれているとともに、環境面から重金属等の有害性物質を使用しないことが望まれている。
とりわけエステル化の触媒として従来から使用されているジブチル錫オキシドについては、残留するトリブチル錫の有害性が問題となっている。ジブチル錫オキシドに替えてチタン等の触媒を使用する手法が知られているが(特許文献1,2参照)、高温高湿下での帯電量低下を生じやすい、あるいはトナーバインダーの着色が生じやすいため、高画質化の面で不充分であった。
In particular, for dibutyltin oxide conventionally used as a catalyst for esterification, the toxicity of residual tributyltin is a problem. Although a method of using a catalyst such as titanium instead of dibutyltin oxide is known (see Patent Documents 1 and 2), the charge amount is likely to decrease under high temperature and high humidity, or the toner binder is likely to be colored. Therefore, the image quality is insufficient.
本発明の課題は、錫化合物を用いずに製造可能で環境面での懸念が無く、帯電の安定性に優れ、連続印刷時にも安定して高画質画像を提供するトナーバインダー、及び該トナーバインダーを含有したトナー組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a toner binder that can be produced without using a tin compound, has no environmental concerns, has excellent charging stability, and provides a high-quality image stably even during continuous printing, and the toner binder It is an object to provide a toner composition containing the toner.
本発明者らは、これらの問題点を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、脂肪族ジオール(x1)を含むポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが縮重合されてなるポリエステル樹脂(A)を含有し、脂肪族ジオール(x1)が、エチレングリコールおよび/または1,2−プロピレングリコールであり、ポリカルボン酸成分(y)の80〜100モル%が、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、これらの低級アルキル(炭素数1〜4)エステル、およびこれらの酸無水物から選ばれる1種以上であり、ポリオール成分(x)中の脂肪族ジオール(x1)の含有量が70〜100モル%であり、ポリエステル樹脂(A)が、チタンを含有する重合触媒の存在下で縮重合されてなる樹脂であり、ポリエステル樹脂(A)中の脂肪族ジオール(x1)の含有量が0.3重量%以下であり、トナーバインダー中の脂肪族ジオール(x1)の含有量が0.3重量%以下であるトナーバインダー;並びに、このトナーバインダー、着色剤、並びに必要により離型剤、荷電制御剤、磁性粉、および流動化剤から選ばれる一種以上の添加剤を含有するトナー組成物;である。
As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have reached the present invention.
That is, the present invention contains a polyester resin (A) obtained by condensation polymerization of a polyol component (x) containing an aliphatic diol (x1) and a polycarboxylic acid component (y), and the aliphatic diol (x1) It is ethylene glycol and / or 1,2-propylene glycol, and 80 to 100 mol% of the polycarboxylic acid component (y) is terephthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, lower alkyl thereof (1 to 4 carbon atoms) One or more selected from esters and acid anhydrides thereof, the content of the aliphatic diol (x1) in the polyol component (x) is 70 to 100 mol%, and the polyester resin (A) is titanium. Is a resin obtained by polycondensation in the presence of a polymerization catalyst containing an aliphatic diol (x1) in the polyester resin (A) of 0.3% by weight. A toner binder in which the content of the aliphatic diol (x1) in the toner binder is 0.3% by weight or less; and the toner binder, colorant, and if necessary, a release agent, a charge control agent, magnetic A toner composition containing at least one additive selected from powder and a fluidizing agent.
本発明により、環境面での懸念が無く、帯電の安定性に優れ、連続印刷時にも安定して高画質画像を提供するトナーバインダー、及び該トナーバインダーを含有したトナー組成物を提供することが可能となった。 According to the present invention, there is provided a toner binder that is free from environmental concerns, has excellent charging stability, and stably provides a high-quality image even during continuous printing, and a toner composition containing the toner binder. It has become possible.
以下、本発明を詳述する。
本発明のトナーバインダーは、炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)を含むポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが縮重合されてなるポリエステル樹脂(A)を含む。本発明のトナーバインダー中におけるポリエステル樹脂(A)の割合は任意であるが、透明性及び定着性の観点から、(A)の含有量は、好ましくは50〜100重量%、より好ましくは60〜100重量%、特に好ましくは70〜100重量%である。
なお、ポリエステル樹脂(A)と共に本発明のトナーバインダー中に使用可能な樹脂としては、ポリオール成分中に炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)を含まないポリエステル樹脂〔ポリオール成分としてビスフェノールAの(ポリ)オキシアルキレンを使用したポリエステル樹脂等〕、スチレン−アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
The present invention is described in detail below.
The toner binder of the present invention includes a polyester resin (A) obtained by condensation polymerization of a polyol component (x) containing an aliphatic diol (x1) having 2 to 12 carbon atoms and a polycarboxylic acid component (y). The proportion of the polyester resin (A) in the toner binder of the present invention is arbitrary, but from the viewpoint of transparency and fixability, the content of (A) is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 60 to 100% by weight, particularly preferably 70 to 100% by weight.
The resin that can be used in the toner binder of the present invention together with the polyester resin (A) is a polyester resin that does not contain an aliphatic diol (x1) having 2 to 12 carbon atoms in the polyol component [of bisphenol A as the polyol component. Polyester resin using (poly) oxyalkylene, etc.], styrene-acrylic resin, epoxy resin and the like.
本発明のトナーバインダー中の炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)の含有量は、1重量%以下である。(x1)の含有量は、好ましくは0.7重量%以下、さらに好ましくは0.02〜0.5重量%、とくに好ましくは0.05〜0.3重量%である。炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)を1重量%を超えて含有すると、トナーの帯電量が充分に安定せず、連続印刷時にカブレが発生したり、画像濃度が変化したりする傾向にある。
また、ポリエステル樹脂(A)中の炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)の含有量は、上記と同様の理由で、好ましくは1重量%以下、さらに好ましくは0.7重量%以下、とくに好ましくは0.02〜0.5重量%、最も好ましくは0.05〜0.3重量%である。
The content of the aliphatic diol (x1) having 2 to 12 carbon atoms in the toner binder of the present invention is 1% by weight or less. The content of (x1) is preferably 0.7% by weight or less, more preferably 0.02 to 0.5% by weight, particularly preferably 0.05 to 0.3% by weight. When the aliphatic diol (x1) having 2 to 12 carbon atoms exceeds 1% by weight, the charge amount of the toner is not sufficiently stabilized, and fogging occurs during continuous printing or the image density tends to change. It is in.
The content of the aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms (x1) in the polyester resin (A) is preferably 1% by weight or less, more preferably 0.7% by weight or less, for the same reason as above. Particularly preferred is 0.02 to 0.5% by weight, and most preferred is 0.05 to 0.3% by weight.
なお、本発明における炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)の含有量は、ガスクロマトグラフィー法によって、以下の方法で測定したものである。 In addition, content of a C2-C12 aliphatic diol (x1) in this invention is measured with the following method by the gas chromatography method.
樹脂1gをクロロホルム20mlに溶解させ、さらに内部標準物質のクロロホルム溶液(濃度1重量%)1gを添加して、ガスクロマトグラフィーにより分析し、脂肪族ジオール(x1)と内部標準物質の検量線から脂肪族ジオール(x1)の含有量を計算した。
・ガスクロマトグラフィー:GC−17A((株)島津製作所製)
・カラム:DB−5(J&W製)
・キャリアーガス:ヘリウム、窒素
・キャリアー線速度:30cm/秒
・検出器:水素炎イオン化検出器
・カラムの温度:80〜250℃(昇温速度:10℃/分)
・内部標準物質:1−ヘキサノール
・検量線:脂肪族ジオール(x1)と内部標準物質を、異なる5水準の重量比で混合 して測定した。
Dissolve 1 g of resin in 20 ml of chloroform, add 1 g of chloroform solution of internal standard substance (concentration 1% by weight) and analyze by gas chromatography. From the calibration curve of aliphatic diol (x1) and internal standard substance, fat The content of the group diol (x1) was calculated.
-Gas chromatography: GC-17A (manufactured by Shimadzu Corporation)
Column: DB-5 (manufactured by J & W)
-Carrier gas: helium, nitrogen-Carrier linear velocity: 30 cm / sec-Detector: Hydrogen flame ionization detector-Column temperature: 80-250 ° C (temperature increase rate: 10 ° C / min)
• Internal standard substance: 1-hexanol • Calibration curve: Aliphatic diol (x1) and internal standard substance were mixed and measured at five different weight ratios.
本発明のトナーバインダーに用いるポリエステル樹脂(A)を構成するポリオール成分(x)としては、必須成分である炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)の他に、炭素数6〜36の脂環式ジオール(x2)、ビスフェノール類の(ポリ)オキシアルキレン〔アルキレン基の炭素数2〜4、以下の(ポリ)オキシアルキレン基も同じ〕エーテル(x3)、炭素数3〜36の3価以上のポリオール(x4)等が挙げられる。 The polyol component (x) constituting the polyester resin (A) used for the toner binder of the present invention includes an aliphatic diol (x1) having 2 to 12 carbon atoms, which is an essential component, and an oil having 6 to 36 carbon atoms. Cyclic diol (x2), (poly) oxyalkylene of bisphenols [alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and the same as the following (poly) oxyalkylene groups] ether (x3), trivalent or more having 3 to 36 carbon atoms Polyol (x4) and the like.
炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)は、ポリオール成分(x)中に任意の割合で使用できるが、(x)中の(x1)の含有量は、好ましくは40〜100モル%であり、さらに好ましくは70〜100モル%、とくに好ましくは90〜100モル%である。炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)を40モル%以上用いると、チタン、ジルコニウム、ニッケル、およびアルミニウムなどを含有する重合触媒を使用した場合にも着色を生じ難く、高画質の達成に有利である。 The aliphatic diol (x1) having 2 to 12 carbon atoms can be used in any proportion in the polyol component (x), but the content of (x1) in (x) is preferably 40 to 100 mol%. More preferably, it is 70-100 mol%, Most preferably, it is 90-100 mol%. When the aliphatic diol (x1) having 2 to 12 carbon atoms is used in an amount of 40 mol% or more, even when a polymerization catalyst containing titanium, zirconium, nickel, aluminum, or the like is used, coloring is hardly caused, and high image quality is achieved. It is advantageous.
炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)としては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール,1,10−デカンジオール,1,12−ドデカンジオール等が挙げられる。このうち好ましいものは炭素数2〜4の脂肪族ジオールであり、更に好ましくはエチレングリコールおよび/または1,2−プロピレングリコールであり、特に好ましくはエチレングリコールである。 Examples of the aliphatic diol (x1) having 2 to 12 carbon atoms include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, Examples include 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, and the like. Among these, preferred are aliphatic diols having 2 to 4 carbon atoms, more preferred are ethylene glycol and / or 1,2-propylene glycol, and particularly preferred is ethylene glycol.
炭素数6〜36の脂環式ジオール(x2)としては、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。 Examples of the alicyclic diol (x2) having 6 to 36 carbon atoms include 1,4-cyclohexanedimethanol and hydrogenated bisphenol A.
ビスフェノール類の(ポリ)オキシアルキレンエーテル(x3)としては、ビスフェノールA、ビスフェノールFおよびビスフェノールS等の(ポリ)オキシアルキレンエーテル(オキシアルキレン基の数:1〜30)等が挙げられる。 Examples of the (poly) oxyalkylene ether (x3) of bisphenols include (poly) oxyalkylene ethers (number of oxyalkylene groups: 1 to 30) such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S.
3価以上(3〜8価もしくはそれ以上)のポリオール(x4)としては、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール等の脂肪族多価アルコール、およびノボラック樹脂(フェノールノボラック及びクレゾールノボラック等:平均重合度3〜60)の(ポリ)オキシアルキレンエーテル(オキシアルキレン基の数:1〜30)等が挙げられる。 Examples of the trivalent or higher (3 to 8 or higher) polyol (x4) include aliphatic polyhydric alcohols such as glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, and sorbitol, and novolak resins (phenol novolak and cresol novolak, etc .: average (Poly) oxyalkylene ether having a polymerization degree of 3 to 60) (number of oxyalkylene groups: 1 to 30).
ポリカルボン酸成分(y)としては、ジカルボン酸および3価以上のポリカルボン酸が挙げられる。
ジカルボン酸としては、炭素数4〜36のアルカンジカルボン酸(例えばコハク、アジピン、およびセバシン酸);炭素数6〜40の脂環式ジカルボン酸〔例えばダイマー酸(2量化リノール酸)〕;炭素数4〜36のアルケンジカルボン酸(例えば、ドデセニルコハク酸等のアルケニルコハク酸、マレイン、フマル、シトラコン、およびメサコン酸);炭素数8〜36の芳香族ジカルボン酸(フタル、イソフタル、テレフタル、およびナフタレンジカルボン酸等);並びにこれらの低級アルキル(アルキル基の炭素数1〜4:メチル、エチル、n−プロピル等)エステル、および酸無水物〕;等が挙げられる。
3価以上(3〜6価もしくはそれ以上)のポリカルボン酸としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、およびピロメリット酸等)、並びにこれらの低級アルキルエステル、および酸無水物等が挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数4〜36のアルカンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸、および炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸、並びにこれらの低級アルキルエステルおよび酸無水物であり、さらに好ましくは、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸および/またはこれらの低級アルキルエステルである。
Examples of the polycarboxylic acid component (y) include dicarboxylic acids and trivalent or higher polycarboxylic acids.
Examples of the dicarboxylic acid include alkane dicarboxylic acids having 4 to 36 carbon atoms (for example, succinic acid, adipine, and sebacic acid); alicyclic dicarboxylic acids having 6 to 40 carbon atoms [for example, dimer acid (dimerized linoleic acid)]; Alkene dicarboxylic acids having 4 to 36 (for example, alkenyl succinic acids such as dodecenyl succinic acid, malee, fumar, citracone, and mesaconic acid); aromatic dicarboxylic acids having 8 to 36 carbon atoms (phthal, isophthal, terephthalic, and naphthalenedicarboxylic acid) Etc.), and lower alkyls thereof (alkyl group having 1 to 4 carbon atoms: methyl, ethyl, n-propyl, etc.) esters and acid anhydrides];
Examples of the tricarboxylic or higher (3 to 6 or higher) polycarboxylic acid include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid), and lower alkyl esters thereof, and An acid anhydride etc. are mentioned.
Among these, preferred are alkane dicarboxylic acids having 4 to 36 carbon atoms, aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms, and aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms, and lower alkyl esters and acid anhydrides thereof. More preferred are adipic acid, maleic acid, fumaric acid, terephthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid and / or lower alkyl esters thereof.
ポリカルボン酸成分(y)中の、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、これらの低級アルキル(炭素数1〜4)エステル、およびこれらの酸無水物から選ばれる1種以上の含有量は、保存安定性の観点から、好ましくは80〜100モル%、さらに好ましくは85〜100モル%である。
また、テレフタル酸および/またはその低級アルキルエステルと、イソフタル酸および/またはその低級アルキルエステルのモル比は、樹脂の機械的強度の観点から、好ましくは20:80〜100:0、さらに好ましくは25:75〜100:0である。
In the polycarboxylic acid component (y), at least one content selected from terephthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, lower alkyl (carbon number 1 to 4) ester thereof, and acid anhydride thereof, From the viewpoint of storage stability, it is preferably 80 to 100 mol%, more preferably 85 to 100 mol%.
The molar ratio of terephthalic acid and / or its lower alkyl ester to isophthalic acid and / or its lower alkyl ester is preferably 20:80 to 100: 0, more preferably 25 from the viewpoint of the mechanical strength of the resin. : 75 to 100: 0.
本発明に用いるポリエステル樹脂(A)を得る際のポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)との縮重合は、公知のエステル化反応およびエステル交換反応を利用して行うことができる。一般的な方法として、例えば、不活性ガス(窒素ガス等)雰囲気中で、反応温度が好ましくは150〜280℃、さらに好ましくは180〜270℃、とくに好ましくは200〜260℃で反応させることにより行うことができる。また反応時間は、縮重合反応を確実に行う観点から、好ましくは30分以上、特に2〜40時間である。
反応末期の反応速度を向上させるために減圧することも有効である。
ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)との反応比率は、水酸基とカルボキシル基の当量比[OH]/[COOH]として、好ましくは2/1〜1/2、さらに好ましくは1.5/1〜1/1.3、とくに好ましくは1.3/1〜1/1.2である。
The polycondensation of the polyol component (x) and the polycarboxylic acid component (y) when obtaining the polyester resin (A) used in the present invention can be carried out using a known esterification reaction and transesterification reaction. As a general method, for example, in an inert gas (nitrogen gas or the like) atmosphere, the reaction temperature is preferably 150 to 280 ° C., more preferably 180 to 270 ° C., and particularly preferably 200 to 260 ° C. It can be carried out. The reaction time is preferably 30 minutes or longer, particularly 2 to 40 hours from the viewpoint of reliably performing the condensation polymerization reaction.
It is also effective to reduce the pressure in order to improve the reaction rate at the end of the reaction.
The reaction ratio between the polyol component (x) and the polycarboxylic acid component (y) is preferably 2/1 to 1/2, more preferably 1. as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group to the carboxyl group. 5/1 to 1 / 1.3, particularly preferably 1.3 / 1 to 1 / 1.2.
本発明の特徴である、トナーバインダー中の炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)の含有量を1重量%以下とするためには、例えば、次の(1),(2)の手法、およびこれらの組み合わせで、ポリエステル樹脂(A)を製造するとよい。
(1)炭素数2〜12の脂肪族ジオール(x1)を含むポリオール成分(x)と、ポリカルボン酸(y)との縮重合反応を行い、これにさらにポリカルボン酸(y)を1回以上(好ましくは1〜3回、さらに好ましくは2回)追加して縮重合させるという多段階反応の手法。
(2)水酸基価が40以下、さらに好ましくは30以下、特に好ましくは20以下、最も好ましくは15以下となるまで反応させる手法。
In order to reduce the content of the aliphatic diol (x1) having 2 to 12 carbon atoms in the toner binder, which is a feature of the present invention, to 1% by weight or less, for example, the following methods (1) and (2) are used. A polyester resin (A) may be produced using a combination thereof.
(1) A polycondensation reaction between a polyol component (x) containing an aliphatic diol (x1) having 2 to 12 carbon atoms and a polycarboxylic acid (y) is carried out, and then a polycarboxylic acid (y) is further added once. A multi-step reaction technique in which the above is added (preferably 1 to 3 times, more preferably 2 times) and subjected to condensation polymerization.
(2) A method of reacting until the hydroxyl value is 40 or less, more preferably 30 or less, particularly preferably 20 or less, and most preferably 15 or less.
なお、水酸基価とは、JIS K0070あるいは基準油脂分析試験法(日本油脂化学協会編)に従って測定した、試料1gをアセチル価するときに水酸基と結合した酢酸を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数をいう。 The hydroxyl value is potassium hydroxide required to neutralize acetic acid bonded to hydroxyl groups when acetylating 1 g of a sample measured according to JIS K0070 or the standard oil analysis method (edited by the Japan Oils and Fats Chemical Society). The number of milligrams.
ポリエステル樹脂(A)を得る際には、環境の点から、チタン、ジルコニウム、ニッケル、およびアルミニウムから選ばれる一種以上の金属を含有する重合触媒を用いるのが好ましく、チタン含有触媒を用いるのがさらに好ましい。 When obtaining the polyester resin (A), it is preferable to use a polymerization catalyst containing one or more metals selected from titanium, zirconium, nickel, and aluminum from the viewpoint of the environment, and it is more preferable to use a titanium-containing catalyst. preferable.
チタン含有触媒としては、チタンアルコキシド、シュウ酸チタン酸カリウム、テレフタル酸チタン、特開2006−243715号公報に記載の触媒〔チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)、チタニウムモノヒドロキシトリス(トリエタノールアミネート)、およびそれらの分子内縮合物等〕、および特開2007−11307号公報に記載の触媒(チタントリブトキシテレフタレート、チタントリイソプロポキシテレフタレート、およびチタンジイソプロポキシジテレフタレート等)等が挙げられる。
ジルコニウム含有触媒としては、酢酸ジルコニル等が挙げられる。
ニッケル含有触媒としては、ニッケルアセチルアセトナート等が挙げられる。
アルミニウム含有触媒としては、水酸化アルミニウム、アルミニウムトリイソプロポキシド等が挙げられる。
Examples of the titanium-containing catalyst include titanium alkoxide, potassium oxalate titanate, titanium terephthalate, and catalysts described in JP-A-2006-243715 [titanium dihydroxybis (triethanolamate), titanium monohydroxytris (triethanolaminate). , And their intramolecular condensates, etc.], and catalysts described in JP-A No. 2007-11307 (titanium tributoxy terephthalate, titanium triisopropoxy terephthalate, titanium diisopropoxy diterephthalate, etc.) and the like.
Zirconyl acetate etc. are mentioned as a zirconium containing catalyst.
Nickel acetylacetonate etc. are mentioned as a nickel containing catalyst.
Examples of the aluminum-containing catalyst include aluminum hydroxide and aluminum triisopropoxide.
触媒の添加量は、反応速度が最大になるように適宜決定することが望ましい。添加量としては、全原料に対し、好ましくは10ppm〜1.9重量%、さらに好ましくは100ppm〜1.7重量%である。添加量を10ppm以上とすることで反応速度が大きくなる点で好ましい。 The amount of the catalyst added is desirably determined as appropriate so as to maximize the reaction rate. The amount added is preferably 10 ppm to 1.9% by weight, more preferably 100 ppm to 1.7% by weight, based on all raw materials. The amount added is preferably 10 ppm or more, so that the reaction rate is increased.
本発明に用いるポリエステル樹脂(A)のテトラヒドロフラン(THF)可溶分〔(A)をTHFで濃度0.25重量%に調整した溶液。不溶分が存在する場合は濾過して除去する。〕の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される数平均分子量は、低温定着性および粉砕性の観点から、好ましくは1000〜12000、更に好ましくは1500〜10000、特に好ましくは2000〜8000である。 Tetrahydrofuran (THF) soluble content of the polyester resin (A) used in the present invention [A solution in which (A) is adjusted to a concentration of 0.25 wt% with THF. If insolubles are present, they are removed by filtration. The number average molecular weight measured by gel permeation chromatography is preferably 1000 to 12000, more preferably 1500 to 10,000, and particularly preferably 2000 to 8000, from the viewpoints of low-temperature fixability and grindability.
なお、本発明において、ポリエステル樹脂(A)は、実質的にその特性を損なわない程度に変性されていてもよい。変性されたポリエステルとしては、例えば、特開平11−133668号公報、特開平10−239903号公報、特開平8−20636号公報等に記載の方法によりフェノール、ウレタン、エポキシ等によりグラフト化やブロック化したポリエステルが挙げられる In the present invention, the polyester resin (A) may be modified to such an extent that its properties are not substantially impaired. Examples of the modified polyester include grafting and blocking with phenol, urethane, epoxy and the like by the methods described in JP-A-11-133668, JP-A-10-239903, JP-A-8-20636, and the like. Polyester
本発明に用いるポリエステル樹脂(A)、および(A)を含有する本発明のトナーバインダーのガラス転移温度(Tg)は、保存安定性の観点から45℃以上であることが好ましい。また、低温定着性の観点から、75℃以下、とくに65℃以下であることが好ましい。
なお、上記および以下において、Tgはセイコー電子工業(株)製DSC20、SSC/580を用いて、ASTM D3418−82に規定の方法(DSC法)で測定される。
The glass transition temperature (Tg) of the polyester binder (A) used in the present invention and the toner binder of the present invention containing (A) is preferably 45 ° C. or higher from the viewpoint of storage stability. Further, from the viewpoint of low-temperature fixability, it is preferably 75 ° C. or lower, particularly 65 ° C. or lower.
In addition, in the above and below, Tg is measured by the method (DSC method) prescribed | regulated to ASTM D3418-82 using Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd. DSC20, SSC / 580.
また、本発明のトナーバインダーの軟化点は95〜170℃が好ましく、さらに好ましくは105〜160℃である。この範囲では耐ホットオフセット性と低温定着性のバランスが良好となる。
なお、軟化点は、次のように測定される値である。
降下式フローテスター{たとえば、(株)島津製作所製、CFT−500D}を用いて、1gの測定試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出して、「プランジャー降下量(流れ値)」と「温度」とのグラフを描き、プランジャーの降下量の最大値の1/2に対応する温度をグラフから読み取り、この値(測定試料の半分が流出したときの温度)を軟化点とする。
Further, the softening point of the toner binder of the present invention is preferably 95 to 170 ° C, more preferably 105 to 160 ° C. In this range, the balance between hot offset resistance and low-temperature fixability is good.
The softening point is a value measured as follows.
Using a descending flow tester {for example, CFT-500D, manufactured by Shimadzu Corporation), a load of 1.96 MPa was applied by a plunger while heating a measurement sample of 1 g at a heating rate of 6 ° C./min. Extrude from a nozzle with a diameter of 1 mm and a length of 1 mm, draw a graph of “plunger descent amount (flow value)” and “temperature”, and graph the temperature corresponding to 1/2 of the maximum plunger descent amount And this value (temperature when half of the measurement sample flows out) is taken as the softening point.
本発明のトナー組成物は、本発明のトナーバインダーと、着色剤、および必要により、離型剤、荷電制御剤、磁性粉、流動化剤等の1種以上の添加剤を含有する。 The toner composition of the present invention contains the toner binder of the present invention, a colorant, and, if necessary, one or more additives such as a release agent, a charge control agent, a magnetic powder, and a fluidizing agent.
着色剤としては、トナー用着色剤として使用されている染料、顔料等のすべてを使用することができる。具体的には、カーボンブラック、鉄黒、スーダンブラックSM、ファーストイエローG、ベンジジンイエロー、ピグメントイエロー、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、パラニトロアニリンレッド、トルイジンレッド、カーミンFB、ピグメントオレンジR、レーキレッド2G、ローダミンFB、ローダミンBレーキ、メチルバイオレットBレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、ブリリアントグリーン、フタロシアニングリーン、オイルイエローGG、カヤセットYG、オラゾールブラウンBおよびオイルピンクOP等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。また、必要により磁性粉(鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の化合物)を着色剤としての機能を兼ねて含有させることができる。
着色剤の含有量は、本発明のトナーバインダー100部に対して、好ましくは1〜40部、さらに好ましくは3〜10部である。なお、磁性粉を用いる場合は、好ましくは20〜150部、さらに好ましくは40〜120部である。上記および以下において、部は重量部を意味する。
As the colorant, all of dyes and pigments used as toner colorants can be used. Specifically, carbon black, iron black, Sudan Black SM, First Yellow G, Benzidine Yellow, Pigment Yellow, Indian First Orange, Irgasin Red, Paranitroaniline Red, Toluidine Red, Carmine FB, Pigment Orange R, Lake Red 2G, Rhodamine FB, Rhodamine B Lake, Methyl Violet B Lake, Phthalocyanine Blue, Pigment Blue, Brilliant Green, Phthalocyanine Green, Oil Yellow GG, Kayaset YG, Orazol Brown B and Oil Pink OP, etc. Or 2 or more types can be mixed and used. Further, if necessary, magnetic powder (a powder of a ferromagnetic metal such as iron, cobalt, nickel, or a compound such as magnetite, hematite, ferrite) can also be included as a colorant.
The content of the colorant is preferably 1 to 40 parts, more preferably 3 to 10 parts, with respect to 100 parts of the toner binder of the present invention. In addition, when using magnetic powder, Preferably it is 20-150 parts, More preferably, it is 40-120 parts. Above and below, parts mean parts by weight.
離型剤としては、軟化点が50〜170℃のものが好ましく、ポリオレフィンワックス、天然ワックス、炭素数30〜50の脂肪族アルコール、炭素数30〜50の脂肪酸およびこれらの混合物等が挙げられる。ポリオレフィンワックスとしては、オレフィン(例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセンおよびこれらの混合物等)の(共)重合体[(共)重合により得られるものおよび熱減成型ポリオレフィンを含む]、オレフィンの(共)重合体の酸素および/またはオゾンによる酸化物、オレフィンの(共)重合体のマレイン酸変性物[例えばマレイン酸およびその誘導体(無水マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチルおよびマレイン酸ジメチル等)変性物]、オレフィンと不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸、イタコン酸および無水マレイン酸等]および/または不飽和カルボン酸アルキルエステル[(メタ)アクリル酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステルおよびマレイン酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステル等]等との共重合体、およびサゾールワックス等が挙げられる。 The release agent preferably has a softening point of 50 to 170 ° C., and examples thereof include polyolefin wax, natural wax, aliphatic alcohol having 30 to 50 carbon atoms, fatty acid having 30 to 50 carbon atoms, and a mixture thereof. Polyolefin waxes include (co) polymers [obtained by (co) polymerization] of olefins (for example, ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene, 1-hexene, 1-dodecene, 1-octadecene, and mixtures thereof). And olefin (co) polymer oxides with oxygen and / or ozone, maleic acid modifications of olefin (co) polymers [eg maleic acid and its derivatives (maleic anhydride, Modified products such as monomethyl maleate, monobutyl maleate and dimethyl maleate), olefins and unsaturated carboxylic acids [such as (meth) acrylic acid, itaconic acid and maleic anhydride] and / or unsaturated carboxylic acid alkyl esters [(meta ) Alkyl acrylate (alkyl 1 to 1 carbon atoms) 8) esters and maleic acid alkyl (C1-18 alkyl) copolymers of an ester, etc.] or the like, and Sasol wax.
天然ワックスとしては、例えばカルナウバワックス、モンタンワックス、パラフィンワックスおよびライスワックスが挙げられる。炭素数30〜50の脂肪族アルコールとしては、例えばトリアコンタノールが挙げられる。炭素数30〜50の脂肪酸としては、例えばトリアコンタンカルボン酸が挙げられる。 Examples of natural waxes include carnauba wax, montan wax, paraffin wax, and rice wax. Examples of the aliphatic alcohol having 30 to 50 carbon atoms include triacontanol. Examples of the fatty acid having 30 to 50 carbon atoms include triacontane carboxylic acid.
荷電制御剤としては、ニグロシン染料、3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体、4級アンモニウム塩基含有ポリマー、含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸金属塩、ベンジル酸のホウ素錯体、スルホン酸基含有ポリマー、含フッ素系ポリマー、ハロゲン置換芳香環含有ポリマー等が挙げられる。 As charge control agents, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes containing tertiary amines as side chains, quaternary ammonium salts, polyamine resins, imidazole derivatives, quaternary ammonium base-containing polymers, metal-containing azo dyes, copper phthalocyanine dyes , Salicylic acid metal salts, boron complexes of benzylic acid, sulfonic acid group-containing polymers, fluorine-containing polymers, halogen-substituted aromatic ring-containing polymers, and the like.
流動化剤としては、コロイダルシリカ、アルミナ粉末、酸化チタン粉末、炭酸カルシウム粉末等が挙げられる。 Examples of the fluidizing agent include colloidal silica, alumina powder, titanium oxide powder, and calcium carbonate powder.
本発明のトナー組成物の組成比は、トナー重量に基づき、本発明のトナーバインダーが、好ましくは30〜97重量%、さらに好ましくは40〜95重量%、とくに好ましくは45〜92重量%;着色剤が、好ましくは0.05〜60重量%、さらに好ましくは0.1〜55重量%、とくに好ましくは0.5〜50重量%;添加剤のうち、離型剤が、好ましくは0〜30重量%、さらに好ましくは0.5〜20重量%、とくに好ましくは1〜10重量%;荷電制御剤が、好ましくは0〜20重量%、さらに好ましくは0.1〜10重量%、とくに好ましくは0.5〜7.5重量%;流動化剤が、好ましくは0〜10重量%、さらに好ましくは0〜5重量%、とくに好ましくは0.1〜4重量%である。また、着色剤としての機能を兼ねずに、帯電補助剤として磁性粉を添加する場合、添加量は好ましくは0〜1.0重量%、さらに好ましくは0.01〜0.7重量%、とくに好ましくは0.05〜0.5重量%である。添加剤の合計含有量は、好ましくは3〜70重量%、さらに好ましくは4〜58重量%、とくに好ましくは5〜50重量%である。トナーの組成比が上記の範囲であることで帯電性が良好なものを容易に得ることができる。 The composition ratio of the toner composition of the present invention is preferably 30 to 97% by weight, more preferably 40 to 95% by weight, particularly preferably 45 to 92% by weight, based on the toner weight. The agent is preferably 0.05 to 60% by weight, more preferably 0.1 to 55% by weight, particularly preferably 0.5 to 50% by weight; among the additives, the release agent is preferably 0 to 30%. % By weight, more preferably 0.5 to 20% by weight, particularly preferably 1 to 10% by weight; the charge control agent is preferably 0 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, particularly preferably 0.5 to 7.5% by weight; The fluidizing agent is preferably 0 to 10% by weight, more preferably 0 to 5% by weight, and particularly preferably 0.1 to 4% by weight. In addition, when magnetic powder is added as a charging aid without functioning as a colorant, the addition amount is preferably 0 to 1.0% by weight, more preferably 0.01 to 0.7% by weight, especially. Preferably it is 0.05 to 0.5 weight%. The total content of additives is preferably 3 to 70% by weight, more preferably 4 to 58% by weight, and particularly preferably 5 to 50% by weight. When the composition ratio of the toner is in the above range, a toner having good chargeability can be easily obtained.
本発明のトナー組成物は、混練粉砕法、乳化転相法、重合法等の従来より公知のいずれの方法により得られたものであってもよい。例えば、混練粉砕法によりトナーを得る場合、流動化剤を除くトナーを構成する成分を乾式ブレンドした後、溶融混練し、その後粗粉砕し、最終的にジェットミル粉砕機等を用いて微粒化して、さらに分級することにより、平均粒径(D50)が好ましくは5〜20μmの微粒とした後、流動化剤を混合して製造することができる。なお、平均粒径(D50)(粉体の体積粒径分布において,ある粒子径より大きい個数が,全粉体の個数の50%をしめるときの粒子径をD50とする。)はコールターカウンター[例えば、商品名:マルチサイザーIII(コールター社製)]を用いて測定できる。
また、乳化転相法によりトナーを得る場合、流動化剤を除くトナーを構成する成分を有機溶剤に溶解または分散後、水を添加する等によりエマルジョン化し、次いで分離、分級して製造することができる。トナーの体積平均粒径は、3〜15μmが好ましい。
The toner composition of the present invention may be obtained by any conventionally known method such as a kneading and pulverizing method, an emulsion phase inversion method, or a polymerization method. For example, when a toner is obtained by a kneading and pulverizing method, the components constituting the toner excluding the fluidizing agent are dry blended, and then melt-kneaded, then coarsely pulverized, and finally atomized using a jet mill pulverizer or the like. Further, by further classifying, the average particle diameter (D50) is preferably 5 to 20 μm and then mixed with a fluidizing agent. The average particle size (D50) (D50 is the particle size when the number larger than a certain particle size in the volume particle size distribution of powder represents 50% of the total number of powders) is Coulter counter [ For example, it can measure using a brand name: Multisizer III (made by Coulter).
When the toner is obtained by the emulsion phase inversion method, the components constituting the toner excluding the fluidizing agent are dissolved or dispersed in an organic solvent, and then emulsified by adding water, etc., and then separated and classified. it can. The volume average particle diameter of the toner is preferably 3 to 15 μm.
本発明のトナー組成物は、必要に応じて鉄粉、ガラスビーズ、ニッケル粉、フェライト、マグネタイトおよび樹脂(アクリル樹脂、シリコーン樹脂等)により表面をコーティングしたフェライト等のキャリアー粒子と混合されて電気的潜像の現像剤として用いられる。トナーとキャリアー粒子との重量比は、通常1/99〜100/0である。また、キャリア粒子の代わりに帯電ブレード等の部材と摩擦し、電気的潜像を形成することもできる。 The toner composition of the present invention is electrically mixed with carrier particles such as ferrite coated on the surface with iron powder, glass beads, nickel powder, ferrite, magnetite, and resin (acrylic resin, silicone resin, etc.) as necessary. Used as a latent image developer. The weight ratio of toner to carrier particles is usually 1/99 to 100/0. In addition, instead of carrier particles, it can be rubbed with a member such as a charging blade to form an electrical latent image.
本発明のトナー組成物は、複写機、プリンター等により支持体(紙、ポリエステル フィルム等)に定着して記録材料とされる。支持体に定着する方法としては、公知の熱ロール定着方法、フラッシュ定着方法等が適用できる。 The toner composition of the present invention is fixed on a support (paper, polyester film, etc.) by a copying machine, a printer, or the like to form a recording material. As a method for fixing to the support, a known hot roll fixing method, flash fixing method, or the like can be applied.
以下実施例、比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
[チタン含有触媒の合成]
冷却管、撹拌機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、酢酸エチル126部とテレフタル酸200部を入れ、窒素にて液中バブリング下、60℃まで徐々に昇温し、チタンテトライソプロポキシド1617部を滴下しながら60℃で4時間反応させスラリー状物である反応混合物を得た。反応混合物をろ紙でろ別し40℃/20kPa・sで乾燥させることで、チタントリイソプロポキシテレフタレートと未反応のテレフタル酸の混合物(t)(チタントリイソプロポキシテレフタレートの濃度65重量%)を得た。
[Synthesis of titanium-containing catalyst]
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introducing tube capable of bubbling in the liquid, 126 parts of ethyl acetate and 200 parts of terephthalic acid are placed and gradually heated to 60 ° C. under bubbling in liquid with nitrogen. Then, 1617 parts of titanium tetraisopropoxide was added dropwise to react at 60 ° C. for 4 hours to obtain a slurry-like reaction mixture. The reaction mixture was filtered with a filter paper and dried at 40 ° C./20 kPa · s to obtain a mixture (t) of titanium triisopropoxyterephthalate and unreacted terephthalic acid (titanium triisopropoxyterephthalate concentration 65% by weight). .
製造例1
[ポリエステル樹脂(A1)の合成]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、テレフタル酸415部、イソフタル酸415部、アジピン酸32部、エチレングリコール800部、重合触媒として(t)0.5部を入れ、窒素気流下に生成する水を留去しながら210℃まで昇温して6時間反応させた後、5〜20mmHgの減圧下に1.5時間反応させた。このとき、水酸基価は45であった。次いで、無水トリメリット酸50部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧下で2時間反応させた。さらに無水トリメリット酸32部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧下で反応させ所定の軟化点で取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A1)とする。
(A1)の水酸基価は13、エチレングリコールの含有量は0.1重量%、軟化点は140℃であった。
Production Example 1
[Synthesis of polyester resin (A1)]
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, 415 parts of terephthalic acid, 415 parts of isophthalic acid, 32 parts of adipic acid, 800 parts of ethylene glycol, 0.5 part of (t) as a polymerization catalyst, While distilling off the water produced under a nitrogen stream, the temperature was raised to 210 ° C. and reacted for 6 hours, and then reacted under reduced pressure of 5 to 20 mmHg for 1.5 hours. At this time, the hydroxyl value was 45. Subsequently, 50 parts of trimellitic anhydride was added, and the mixture was reacted for 1 hour under normal pressure, and then reacted for 2 hours under a reduced pressure of 20 to 40 mmHg. Further, 32 parts of trimellitic anhydride was added and reacted under normal pressure for 1 hour, and then reacted under reduced pressure of 20 to 40 mmHg and taken out at a predetermined softening point. The obtained resin was cooled to room temperature and then pulverized into particles. This is designated as polyester resin (A1).
The hydroxyl value of (A1) was 13, the content of ethylene glycol was 0.1% by weight, and the softening point was 140 ° C.
製造例2
[ポリエステル樹脂(A2)の合成]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、テレフタル酸320部、イソフタル酸480部、無水トリメリット酸10部、ビスフェノールAのジオキシ(1,2−プロピレン)エーテル(三洋化成製、ニューポールBP−2P)50部、エチレングリコール800部、重合触媒として(t)0.5部を入れ、窒素気流下に生成する水を留去しながら210℃まで昇温して6時間反応させた後、5〜20mmHgの減圧下に1.5時間反応させた。このとき、水酸基価は41であった。次いで、無水トリメリット酸63部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧下で反応させ所定の軟化点で取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A2)とする。
(A2)の水酸基価は11、エチレングリコールの含有量は0.3重量%、軟化点は139℃であった。
Production Example 2
[Synthesis of polyester resin (A2)]
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 320 parts of terephthalic acid, 480 parts of isophthalic acid, 10 parts of trimellitic anhydride, dioxy (1,2-propylene) ether of bisphenol A (manufactured by Sanyo Chemical) , Newpol BP-2P) 50 parts, ethylene glycol 800 parts, (t) 0.5 part as a polymerization catalyst, heated to 210 ° C. while distilling off the water produced under a nitrogen stream, reacted for 6 hours Then, the mixture was reacted for 1.5 hours under a reduced pressure of 5 to 20 mmHg. At this time, the hydroxyl value was 41. Next, 63 parts of trimellitic anhydride was added and reacted under normal pressure for 1 hour, and then reacted under reduced pressure of 20 to 40 mmHg and taken out at a predetermined softening point. The obtained resin was cooled to room temperature and then pulverized into particles. This is designated as polyester resin (A2).
(A2) had a hydroxyl value of 11, an ethylene glycol content of 0.3% by weight, and a softening point of 139 ° C.
製造例3
[ポリエステル樹脂(A3)の合成]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、テレフタル酸692部、アジピン酸65部、無水トリメリット酸7部、1,2−プロピレングリコール780部、重合触媒として(t)0.5部を入れ、230℃、500kPaの条件下に生成する水を留去しながら透明均一となるまで反応し、続いて5〜20mmHgの減圧下に3時間反応させた。このとき、水酸基価は42であった。次いで、無水トリメリット酸44部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧下で2時間反応させた。さらに無水トリメリット酸25部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧下で反応させ所定の軟化点で取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A3)とする。
(A2)の水酸基価は5、1,2−プロピレングリコールの含有量は0.2重量%、軟化点は145℃であった。
Production Example 3
[Synthesis of polyester resin (A3)]
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 692 parts of terephthalic acid, 65 parts of adipic acid, 7 parts of trimellitic anhydride, 780 parts of 1,2-propylene glycol, (t) 0 as a polymerization catalyst .5 parts was added, and the reaction was carried out while distilling off the water produced under the conditions of 230 ° C. and 500 kPa until it became transparent and uniform, followed by reaction under reduced pressure of 5 to 20 mmHg for 3 hours. At this time, the hydroxyl value was 42. Subsequently, 44 parts of trimellitic anhydride was added and reacted for 1 hour under normal pressure, and then reacted for 2 hours under reduced pressure of 20 to 40 mmHg. Further, 25 parts of trimellitic anhydride was added and reacted for 1 hour under normal pressure, then reacted under reduced pressure of 20 to 40 mmHg and taken out at a predetermined softening point. The obtained resin was cooled to room temperature and then pulverized into particles. This is designated as polyester resin (A3).
The hydroxyl value of (A2) was 5,1,2-propylene glycol content was 0.2% by weight, and the softening point was 145 ° C.
製造例4
[ポリエステル樹脂(B1)の合成]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、テレフタル酸431部、ビスフェノールAのジオキシ(1,2−プロピレン)エーテル(三洋化成製、ニューポールBP−2P)282部、ビスフェノールAのジオキシエチレンエーテル(三洋化成製、ニューポールBPE−20)812部、重合触媒として(t)0.5部を入れ、230℃で、5〜20mmHgの減圧下に10時間反応させた。次いで、190℃に冷却後、無水トリメリット酸64部を加え、常圧下で1.5時間反応させた後、取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(B1)とする。
(B1)のTgは63℃、軟化点は101℃であった。
Production Example 4
[Synthesis of polyester resin (B1)]
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 431 parts of terephthalic acid, 282 parts of dioxy (1,2-propylene) ether of bisphenol A (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., Newpol BP-2P), bisphenol A 812 parts of dioxyethylene ether (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., Newpol BPE-20) and 0.5 part of (t) as a polymerization catalyst were added and reacted at 230 ° C. under reduced pressure of 5 to 20 mmHg for 10 hours. Next, after cooling to 190 ° C., 64 parts of trimellitic anhydride was added, and the mixture was reacted at normal pressure for 1.5 hours, and then taken out. The obtained resin was cooled to room temperature and then pulverized into particles. This is designated as polyester resin (B1).
Tg of (B1) was 63 ° C., and the softening point was 101 ° C.
比較製造例1
[ポリエステル樹脂(RA1)の合成]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、テレフタル酸392部、イソフタル酸392部、無水トリメリット酸40部、エチレングリコール800部、重合触媒として(t)0.5部を入れ、窒素気流下に生成する水を留去しながら210℃まで昇温して5時間反応させた後、5〜20mmHgの減圧下で反応させ所定の軟化点で取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これを比較のポリエステル樹脂(RA1)とする。
(RA1)の水酸基価は47、エチレングリコールの含有量は1.2重量%、軟化点は130℃であった。
Comparative production example 1
[Synthesis of polyester resin (RA1)]
392 parts of terephthalic acid, 392 parts of isophthalic acid, 40 parts of trimellitic anhydride, 800 parts of ethylene glycol and 0.5 part of (t) as a polymerization catalyst in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe The mixture was heated up to 210 ° C. and reacted for 5 hours while distilling off the water produced under a nitrogen stream, and then reacted under a reduced pressure of 5 to 20 mmHg and taken out at a predetermined softening point. The obtained resin was cooled to room temperature and then pulverized into particles. This is designated as a comparative polyester resin (RA1).
(RA1) had a hydroxyl value of 47, an ethylene glycol content of 1.2% by weight, and a softening point of 130 ° C.
比較製造例2
[ポリエステル樹脂(RA2)の合成]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、テレフタル酸680部、アジピン酸70部、1,2−プロピレングリコール780部、重合触媒として(t)0.5部を入れ、230℃、500kPaの条件下に生成する水を留去しながら透明均一となるまで反応し、続いて5〜20mmHgの減圧下に1時間反応させた。このとき、水酸基価は85であった。次いで、無水トリメリット酸30部を加え、常圧下で1時間反応させた後、20〜40mmHgの減圧下で反応させ所定の軟化点で取り出した。得られた樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これを比較のポリエステル樹脂(RA2)とする。
(A2)の水酸基価は44、1,2−プロピレングリコールの含有量は1.3重量%、軟化点は128℃であった。
Comparative production example 2
[Synthesis of polyester resin (RA2)]
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 680 parts of terephthalic acid, 70 parts of adipic acid, 780 parts of 1,2-propylene glycol, 0.5 part of (t) as a polymerization catalyst were added, and 230 The reaction was carried out while distilling off the water generated under the conditions of 500 ° C. and 500 kPa until it became transparent and uniform, followed by reaction under reduced pressure of 5 to 20 mmHg for 1 hour. At this time, the hydroxyl value was 85. Next, 30 parts of trimellitic anhydride was added and reacted under normal pressure for 1 hour, then reacted under reduced pressure of 20 to 40 mmHg, and taken out at a predetermined softening point. The obtained resin was cooled to room temperature and then pulverized into particles. This is referred to as a comparative polyester resin (RA2).
The hydroxyl value of (A2) was 44, the content of 1,2-propylene glycol was 1.3% by weight, and the softening point was 128 ° C.
実施例1〜4、比較例1〜3
製造例1〜4、比較製造例1〜2で得られた、ポリエステル樹脂(A1)〜(A3)および比較のポリエステル樹脂(RA1)〜(RA2)とポリエステル樹脂(B1)を、表1の割合(部)で、2軸混合機を使用して溶融混合し、140℃で5分間撹拌して溶融混合し、本発明のトナーバインダー(TB1)〜(TB4)、および比較のトナーバインダー(RTB1)〜(RTB3)を得た。各トナーバインダー100部に対して、磁性粉(戸田工業社製、EPT−1000)80部、ポリエチレンワックス(三洋化成工業製、サンワックス171P)5部、荷電制御剤(保土谷化学社製、T−77)2部を加え、下記の方法でトナー化した。
まず、ヘンシェルミキサー[三井三池化工機(株)製 FM10B]を用いて予備混合した後、二軸混練機[(株)池貝製 PCM−30]で混練した。ついで超音速ジェット粉砕機ラボジェット[日本ニューマチック工業(株)製]を用いて微粉砕した後、気流分級機で分級し、体積平均粒径(D50)が8〜9μmのトナー粒子を得た。ついで、トナー粒子100部にコロイダルシリカ(日本アエロジル製、アエロジルR972)0.5部を小型ミキサーにて混合して、本発明のトナー組成物(T1)〜(T4)、および比較のトナー組成物(RT1)〜(RT3)を得た。
Examples 1-4, Comparative Examples 1-3
The polyester resins (A1) to (A3) and the comparative polyester resins (RA1) to (RA2) and the polyester resin (B1) obtained in Production Examples 1 to 4 and Comparative Production Examples 1 to 2 are ratios shown in Table 1. (Part) is melt-mixed using a twin-screw mixer, stirred at 140 ° C. for 5 minutes and melt-mixed, and the toner binders (TB1) to (TB4) of the present invention and the comparative toner binder (RTB1) To (RTB3). For 100 parts of each toner binder, 80 parts of magnetic powder (manufactured by Toda Kogyo Co., EPT-1000), 5 parts of polyethylene wax (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Sunwax 171P), charge control agent (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd., T -77) 2 parts were added and converted to toner by the following method.
First, after pre-mixing using a Henschel mixer [FM10B manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.], the mixture was kneaded using a twin-screw kneader [PCM-30 manufactured by Ikegai Co., Ltd.]. Subsequently, the mixture was finely pulverized using a supersonic jet pulverizer, Labo Jet [manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.], and then classified with an airflow classifier to obtain toner particles having a volume average particle diameter (D50) of 8 to 9 μm. . Next, 100 parts of the toner particles are mixed with 0.5 part of colloidal silica (Aerosil R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) using a small mixer, and the toner compositions (T1) to (T4) of the present invention and a comparative toner composition are mixed. (RT1) to (RT3) were obtained.
トナー組成物の評価は以下の方法で実施した。
〔飽和帯電量、帯電立ち上がり性、帯電安定性〕
トナー組成物0.5gとフェライトキャリア(パウダーテック社製、F−150)20gとを50mlのガラス瓶に入れ、これを23℃、50%R.H.で8時間以上調湿した後、ターブラーシェーカーミキサーにて50rpm×1,3,5,10,20及び60分間摩擦攪拌し、それぞれの時間毎に帯電量を測定した。測定にはブローオフ帯電量測定装置[東芝ケミカル(株)製]を用いた。
摩擦時間10分の帯電量をもって飽和帯電量とし、下記の基準で評価した。また、「摩擦時間1分の帯電量/摩擦時間10分の帯電量」を計算し、帯電の立ち上がり性を下記の基準で評価した。さらに、「摩擦時間60分の帯電量/摩擦時間10分の帯電量」を計算し、帯電安定性を下記の基準で評価した。
評価結果を表1に示す。
The toner composition was evaluated by the following method.
[Saturation charge, charge rise, charge stability]
0.5 g of the toner composition and 20 g of ferrite carrier (F-150, manufactured by Powdertech Co., Ltd.) are placed in a 50 ml glass bottle, which is placed at 23 ° C., 50% R.D. H. After adjusting the humidity for 8 hours or more, the mixture was frictionally stirred at 50 rpm × 1, 3, 5, 10, 20 and 60 minutes using a tumbler shaker mixer, and the charge amount was measured for each time. For the measurement, a blow-off charge measuring device [manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd.] was used.
The amount of charge with a friction time of 10 minutes was taken as the saturation charge amount, and the following criteria were used for evaluation. In addition, “charge amount for 1 minute of friction time / charge amount for 10 minutes of friction time” was calculated, and the rising property of charge was evaluated according to the following criteria. Further, “charge amount of 60 minutes friction time / charge amount of 10 minutes friction time” was calculated, and charging stability was evaluated according to the following criteria.
The evaluation results are shown in Table 1.
〔飽和帯電量の評価基準〕
◎:飽和帯電量の絶対値が25μC/g以上
○:飽和帯電量の絶対値が20μC/g以上、25μC/g未満
△:飽和帯電量の絶対値が15μC/g以上、20μC/g未満
×:飽和帯電量の絶対値が15μC/g未満
[Evaluation criteria for saturation charge]
A: Absolute value of saturation charge amount is 25 μC / g or more. ○: Absolute value of saturation charge amount is 20 μC / g or more and less than 25 μC / g. Δ: Absolute value of saturation charge amount is 15 μC / g or more and less than 20 μC / g. : Absolute value of saturation charge is less than 15 μC / g
〔帯電の立ち上がり性の評価基準〕
◎:0.7以上
○:0.6以上、0.7未満
△:0.5以上、0.6未満
×:0.5未満
[Evaluation criteria for charging rise]
◎: 0.7 or more ○: 0.6 or more, less than 0.7 △: 0.5 or more, less than 0.6 ×: less than 0.5
〔帯電安定性の評価基準〕
◎:0.8以上
○:0.7以上、0.8未満
△:0.6以上、0.7未満
×:0.6未満
[Evaluation criteria for charging stability]
◎: 0.8 or more ○: 0.7 or more, less than 0.8 △: 0.6 or more, less than 0.7 ×: less than 0.6
以上の結果より、比較例のトナー組成物と比べて、実施例のトナー組成物は帯電特性に優れていることがわかる。比較例のトナーと比べて、特に飽和帯電量、帯電安定性に優れているため、連続印刷時にも安定して高画質画像を提供することができる。さらに、ポリエステルを製造する際の重合触媒も有害性が低い触媒を用いることができ、環境面の要求もみたす。 From the above results, it can be seen that the toner compositions of the examples are superior in charging characteristics as compared with the toner compositions of the comparative examples. Compared with the toner of the comparative example, the saturated charge amount and the charging stability are particularly excellent, and thus a high-quality image can be stably provided even during continuous printing. Furthermore, a catalyst having a low toxicity can be used as a polymerization catalyst when producing polyester, and environmental requirements are met.
本発明のトナーバインダーおよびトナー組成物は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等の印刷方式において、好適に使用することができる。 The toner binder and toner composition of the present invention can be suitably used in printing systems such as electrophotography, electrostatic recording, and electrostatic printing.
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