JP5350066B2 - toner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、トナージェット方式記録法の如き方法によって形成される静電潜像を現像してトナー画像を形成するために用いるトナーに関するものである。 The present invention relates to a toner used to form a toner image by developing an electrostatic latent image formed by a method such as electrophotography, electrostatic recording, or toner jet recording.
近年、プリンターや複写機は、デジタル化による画像の高精細化と同時に、印字または複写速度の高速化、あるいは装置の小型化による省スペース化、低消費電力化が要求されるようになっている。 In recent years, printers and copiers are required to increase the resolution of images by digitization, and at the same time, increase the printing or copying speed, or save space and reduce power consumption by downsizing the apparatus. .
これらの要求を満たすため、トナー自身の定着性能の改善も求められるようになっている。すなわち、より低い温度で定着させることのできるトナーの実現が望まれている。 In order to satisfy these requirements, improvement of the fixing performance of the toner itself is also required. That is, it is desired to realize a toner that can be fixed at a lower temperature.
トナーの低温定着性を改善するための一般的な方法としては、トナーを構成する結着樹脂のガラス転移温度を低くする方法が知られている。しかし、単にガラス転移温度を低くしただけではトナーの耐熱保存性が低下し、高温環境下での使用では、互いに接触するトナー間で凝集が生じて塊状となるブロッキング現象を起こしやすくなるという問題を生じる。また、トナー担持体の汚染や感光体へのフィルミングが発生しやすくなって画質の低下を引き起こすという問題も生じる。 As a general method for improving the low-temperature fixability of the toner, a method of lowering the glass transition temperature of the binder resin constituting the toner is known. However, simply lowering the glass transition temperature decreases the heat-resistant storage stability of the toner, and when used in a high-temperature environment, the toner that agglomerates between the toners that come into contact with each other tends to cause a blocking phenomenon. Arise. Further, there is a problem that the toner carrying member is easily contaminated and the filming on the photosensitive member is likely to occur, resulting in a deterioration in image quality.
こうした問題点を解決するため、ガラス転移温度の低い樹脂を含む芯粒子と、該芯粒子の表面に形成したガラス転移温度の高い樹脂を含む被覆層から構成される、カプセル構造を有するトナーが考案されている。 In order to solve these problems, a toner having a capsule structure composed of core particles containing a resin having a low glass transition temperature and a coating layer containing a resin having a high glass transition temperature formed on the surface of the core particles has been devised. Has been.
例えば、熱可塑性樹脂の原料となるモノマー(重合性単量体)を含有してなる芯材構成材料と非晶質ポリエステルを含有してなる外殻構成材料の混合液を分散媒中に分散させ、重合による芯粒子形成の進行とともに該外殻構成材料を液滴の表面に偏在させるin−situ重合法によって外殻(被覆層)を形成したカプセルトナーが提案されている(特許文献1参照)。 For example, a mixed liquid of a core constituent material containing a monomer (polymerizable monomer) that is a raw material of a thermoplastic resin and an outer shell constituent material containing amorphous polyester is dispersed in a dispersion medium. In addition, a capsule toner in which an outer shell (coating layer) is formed by an in-situ polymerization method in which the outer shell constituent material is unevenly distributed on the surface of the droplet as the core particles are formed by polymerization has been proposed (see Patent Document 1). .
また、懸濁重合で得られたポリマー粒子(芯粒子)に対し、乳化重合またはソープフリー乳化重合で得られた樹脂微粒子の水分散液を加えることによって該ポリマー粒子の表面の95%以上を該微粒子で被覆させた後、該ポリマー粒子のガラス転移温度以上に加熱して実質的に隆起のない表面にしたトナーが提案されている(特許文献2参照)。 Further, by adding an aqueous dispersion of resin fine particles obtained by emulsion polymerization or soap-free emulsion polymerization to polymer particles (core particles) obtained by suspension polymerization, 95% or more of the surface of the polymer particles is obtained. There has been proposed a toner which is coated with fine particles and then heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the polymer particles so as to have a surface substantially free of bulges (see Patent Document 2).
また、樹脂粒子(芯粒子)の水性分散液に、酸性基含有樹脂を塩基性中和剤の存在下で転相乳化して得た微粒子を混合し、酸を加えて該樹脂粒子表面に該微粒子を析出させ、液媒体を除去した後に乾燥した粉体を加熱下で撹拌混合処理したトナーが提案されている(特許文献3参照)。 In addition, fine particles obtained by phase inversion emulsification of an acidic group-containing resin in the presence of a basic neutralizing agent are mixed with an aqueous dispersion of resin particles (core particles), and an acid is added to the resin particle surface to add the particles. There has been proposed a toner obtained by precipitating fine particles, removing a liquid medium, and then stirring and mixing a dried powder under heating (see Patent Document 3).
さらに、トナー内核粒子(芯粒子)の表面に該トナー内核粒子と逆の帯電性を有する中間層を形成させ、該中間層の表面に中間層と逆の帯電性を有する樹脂(樹脂微粒子)で外殻層(被覆層)を形成させたトナーが開示されている(特許文献4参照)。 Further, an intermediate layer having a charging property opposite to that of the toner inner particle is formed on the surface of the toner inner particle (core particle), and a resin (resin fine particle) having a charging property opposite to that of the intermediate layer is formed on the surface of the intermediate layer. A toner in which an outer shell layer (coating layer) is formed is disclosed (see Patent Document 4).
上記した従来例の内、特許文献1に開示されたトナーは、上記芯材構成材料と外殻構成材料の溶解度指数の差によって上記混合液の液滴中でこれらの分離が起こるという性質を利用して外殻を形成させたもので、ほぼ均一な厚みを持った層が形成されるとされている。ところが、こうして形成した外殻を有するトナーの耐熱保存性は必ずしも十分ではなく、実際に低温定着性を満足するような低いガラス転移温度の芯粒子の場合、十分な耐熱保存性を得るためには外殻構成材料としての非晶質ポリエステルを多量に添加する必要がある。その結果、造粒時において液滴の粘度が著しく増大してしまうため、製造安定性が損なわれるという問題があった。 Among the above-described conventional examples, the toner disclosed in Patent Document 1 utilizes the property that separation occurs in the liquid droplets of the mixed liquid due to the difference in solubility index between the core material and the outer shell material. Thus, an outer shell is formed, and a layer having a substantially uniform thickness is formed. However, the heat-resistant storage stability of the toner having the outer shell formed in this way is not necessarily sufficient, and in the case of core particles having a low glass transition temperature that actually satisfies the low-temperature fixability, in order to obtain sufficient heat-resistant storage stability. It is necessary to add a large amount of amorphous polyester as the outer shell constituent material. As a result, since the viscosity of the droplets is remarkably increased during granulation, there is a problem that manufacturing stability is impaired.
また、上記した特許文献2に開示されたトナーは、その表面に隆起がなく平滑であるため、十分な機械的強度を有しているとされている。ところが、このような平滑な表面を得ようとして過度に加熱を行った場合、芯粒子の表面に付着させた樹脂微粒子の一部が芯粒子内部に埋没してしまうことがある。そして、それによって芯粒子が部分的に露出したり、あるいは内包させたワックスの一部が染み出したりしたためか、十分な耐熱保存性を得ることができなかった。一方、このような不具合を回避するべくより穏やかな条件で加熱を行った場合には、表面の平滑性が低下して十分な機械的強度を得ることができないため、芯粒子表面の樹脂微粒子が剥離・脱落を起こしやすく、十分な耐熱保存性を得ることができなかった。また、このような表面の平滑性に劣るトナーでは、安定した摩擦帯電性を得ることも困難であった。 Further, the toner disclosed in Patent Document 2 described above has a sufficient mechanical strength because the surface thereof is smooth without any protrusion. However, when heating is performed excessively in order to obtain such a smooth surface, a part of the resin fine particles attached to the surface of the core particle may be buried inside the core particle. As a result, the core particles were partially exposed, or a part of the contained wax oozed out, so that sufficient heat-resistant storage stability could not be obtained. On the other hand, when heating is performed under milder conditions so as to avoid such problems, the smoothness of the surface is lowered and sufficient mechanical strength cannot be obtained. Peeling and falling off easily occurred, and sufficient heat resistant storage stability could not be obtained. In addition, it is difficult to obtain a stable triboelectric charge property with such a toner having poor surface smoothness.
また、上記した特許文献3に開示されたトナーは、水性分散液に酸を加えて微粒子の酸性基を未中和の状態に戻すことによって該微粒子を芯粒子表面に析出させ、樹脂微粒子層を形成させるものである。しかし、この方法では微粒子同士が単独で凝集しやすく、芯粒子表面への析出状態は必ずしも均一とは言えない。しかも、加熱処理を行うことなく濾過、乾燥を行っているために析出した微粒子が脱落することがあり、こうして得た粉体を加熱下で撹拌混合しても十分な耐ブロッキング性を有するトナーを得ることは困難であった。また、トナー表面の平滑性が劣るために、安定した摩擦帯電性を得ることも困難であった。 In addition, the toner disclosed in the above-mentioned Patent Document 3 adds an acid to the aqueous dispersion to return the acidic groups of the fine particles to an unneutralized state, thereby precipitating the fine particles on the surface of the core particles, thereby forming a resin fine particle layer. It is to be formed. However, in this method, the fine particles easily aggregate together, and the state of precipitation on the surface of the core particles is not necessarily uniform. In addition, since the fine particles that have been deposited may fall off due to filtration and drying without heat treatment, a toner having sufficient blocking resistance even when the powder thus obtained is stirred and mixed under heating. It was difficult to get. Further, since the smoothness of the toner surface is inferior, it is difficult to obtain a stable triboelectric chargeability.
さらに、上記した特許文献4に開示されたトナーは、芯粒子の分散液にリン酸三カルシウムのような無機微粒子やベンゾグアナミンのような有機微粒子を付着させて中間層を形成させた後、さらに樹脂微粒子を付着させて外殻層を形成させるものである。このようなトナーの製造方法は工程が煩雑であるばかりでなく、特に中間層として無機微粒子を用いた場合、各層の固着強度が十分でないために剥離や脱落を起こすことがあり、十分な耐ブロッキング性を有するトナーを得ることは困難であった。 Further, the toner disclosed in Patent Document 4 described above is obtained by forming an intermediate layer by adhering inorganic fine particles such as tricalcium phosphate or organic fine particles such as benzoguanamine to a dispersion of core particles, The outer shell layer is formed by attaching fine particles. Such a toner production method is not only complicated in process, but particularly when inorganic fine particles are used as the intermediate layer, the fixing strength of each layer may not be sufficient, which may cause peeling or dropping, and sufficient blocking resistance. It was difficult to obtain a toner having the properties.
以上、説明したように、ガラス転移温度の低い芯粒子とガラス転移温度の高い被覆層から構成されるカプセル構造を有するトナーにおいて、低温定着性と耐熱保存性とを兼ね備えたトナーを得ることは非常に困難であるのが現状であり、早期の実現が待望されている。 As described above, in a toner having a capsule structure composed of core particles having a low glass transition temperature and a coating layer having a high glass transition temperature, it is very difficult to obtain a toner having both low temperature fixability and heat resistant storage stability. However, it is difficult to achieve this early.
本発明の目的は、上述した従来の問題点を解決したトナーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a toner that solves the above-described conventional problems.
すなわち、本発明の目的は、優れた低温定着性を有し、耐熱保存性にも優れ、高温環境下での使用においてもブロッキング現象が起こりにくいトナーを提供することにある。 That is, an object of the present invention is to provide a toner having excellent low-temperature fixability, excellent heat-resistant storage stability, and hardly causing a blocking phenomenon even when used in a high-temperature environment.
本発明は、結着樹脂、着色剤及びワックスを含有する芯粒子と、該芯粒子の表面に樹脂微粒子を固着させて形成した被覆層から構成されるトナー粒子を有するトナーであって、該芯粒子と該被覆層との界面に、(i)含窒素ビニル系単量体と(ii)カルボン酸基および/またはスルホン酸基もしくはこれらのアルキルエステル基を含有するビニル系単量体とを少なくとも用いて共重合して得られた共重合樹脂が存在することを特徴とするトナーに関する。 The present invention provides a toner having a binder resin, a core particle containing a colorant and a wax scan, the toner particles composed of the coating layer formed by fixing the fine resin particles on the surface of the core particles, the (I) a nitrogen-containing vinyl monomer and (ii) a vinyl monomer containing a carboxylic acid group and / or a sulfonic acid group or an alkyl ester group thereof at the interface between the core particle and the coating layer. The present invention relates to a toner characterized in that at least a copolymer resin obtained by copolymerization is present.
本発明によれば、優れた低温定着性を有し、耐熱保存性にも優れ、高温環境下での使用においてもブロッキング現象が起こりにくいトナーを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a toner having excellent low-temperature fixability, excellent heat-resistant storage stability, and hardly causing a blocking phenomenon even when used in a high-temperature environment.
以下、本発明の好ましい実施の形態を挙げて、さらに詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.
本発明者らは、芯粒子となる着色粒子の表面に樹脂微粒子による被覆層を設けたカプセル構造トナーにおいて、該芯粒子中に特定の構造を有する樹脂を含有させることによって、前記樹脂微粒子との密着性を向上させることができることを見出した。 In the capsule structure toner in which a coating layer of resin fine particles is provided on the surface of the colored particles serving as the core particles, the present inventors include a resin having a specific structure in the core particles, thereby It has been found that the adhesion can be improved.
特定の構造を有する樹脂とは、すなわち、含窒素ビニル系単量体と、カルボン酸基および/またはスルホン酸基もしくはこれらのアルキルエステル基を少なくとも含有するビニル系単量体とを少なくとも用いて共重合して得られた樹脂である。 The resin having a specific structure means that at least a nitrogen-containing vinyl monomer and at least a vinyl monomer containing at least a carboxylic acid group and / or a sulfonic acid group or an alkyl ester group thereof are used. It is a resin obtained by polymerization.
そして、これによって、均質で、且つ機械的強度にも優れた被覆層の形成が可能となることが明らかになり、本発明を完成するに至った。 And it became clear that this makes it possible to form a coating layer that is homogeneous and excellent in mechanical strength, and has completed the present invention.
以下、含窒素ビニル系単量体を「含窒素単量体」、カルボン酸基および/またはスルホン酸基もしくはこれらのアルキルエステル基を含有するビニル系単量体を「酸/アルキルエステル基含有単量体」と記載することがある。また、含窒素ビニル系単量体で構成されるユニットを「含窒素ユニット」、カルボン酸基および/またはスルホン酸基もしくはこれらのアルキルエステル基を含有するビニル系単量体で構成されるユニットを「酸/アルキルエステル基含有ユニット」記載することがある。 Hereinafter, a nitrogen-containing vinyl monomer is referred to as a “nitrogen-containing monomer”, and a vinyl monomer containing a carboxylic acid group and / or a sulfonic acid group or an alkyl ester group thereof is referred to as an “acid / alkyl ester group-containing monomer”. May be described as a “mer”. Further, a unit composed of a nitrogen-containing vinyl monomer is referred to as a “nitrogen-containing unit”, and a unit composed of a vinyl monomer containing a carboxylic acid group and / or a sulfonic acid group or an alkyl ester group thereof. “Acid / alkyl ester group-containing unit” may be described.
本発明のトナーの芯粒子を水系媒体中で製造する際に、上記の樹脂を含有すると、樹脂が芯粒子表面に偏在する。これは樹脂中に極性の高い酸/アルキルエステル基含有単量体に由来するユニットを含有することによるものである。その後、本発明においては、水系媒体中で芯粒子の表面に樹脂微粒子を固着し、被覆層を形成する。 When the core particle of the toner of the present invention is produced in an aqueous medium, the resin is unevenly distributed on the surface of the core particle when the resin is contained. This is because the resin contains a unit derived from a highly polar acid / alkyl ester group-containing monomer. Thereafter, in the present invention, resin fine particles are fixed to the surface of the core particles in an aqueous medium to form a coating layer.
このようにして製造したトナー粒子は、芯粒子と被覆層との界面に上記の樹脂が存在するため、被覆層と芯粒子との間の密着性が向上する。また、トナーの耐久性が向上するため、高湿環境下でのブロッキング現象を防止することができる。なお、界面とは芯粒子と被覆層とが接合している領域をいう。 The toner particles produced in this way have the above-mentioned resin at the interface between the core particles and the coating layer, so that the adhesion between the coating layer and the core particles is improved. Further, since the durability of the toner is improved, a blocking phenomenon in a high humidity environment can be prevented. In addition, an interface means the area | region where the core particle and the coating layer have joined.
樹脂微粒子を芯粒子の表面に固着させる方法としては、両方の粒子を水系媒体中に分散させた状態で共存させ、該水系媒体のpHを調整して樹脂微粒子の分散性を制御することによって芯粒子の表面に付着させた後、加熱処理する方法が一般的である。ところが、上記樹脂微粒子は、水中において負の電荷を帯びるため、同様に負の表面電荷を有する芯粒子を用いた場合、これらの粒子間に電気的反発力が作用して均質な樹脂微粒子の固着が妨げられる。 As a method for fixing the resin fine particles to the surface of the core particles, both particles are allowed to coexist in a state dispersed in an aqueous medium, and the pH of the aqueous medium is adjusted to control the dispersibility of the resin fine particles. A method of heat treatment is generally used after adhering to the surface of the particles. However, since the resin fine particles have a negative charge in water, when core particles having a negative surface charge are used in the same manner, an electric repulsive force acts between these particles to fix the uniform resin fine particles. Is disturbed.
より好適な固着方法として、以下の方法を用いることができる。すなわち、分散安定剤を分散させた水系媒体中で芯粒子を作製した後、この水系媒体に樹脂微粒子を添加し、芯粒子の表面に存在する分散安定剤を介して樹脂微粒子を一旦付着させてから、加熱下で酸を加えて分散安定剤を溶解・除去して固着させる方法である。 As a more preferable fixing method, the following method can be used. That is, after producing core particles in an aqueous medium in which a dispersion stabilizer is dispersed, resin fine particles are added to the aqueous medium, and the resin fine particles are once adhered via the dispersion stabilizer present on the surface of the core particles. Then, an acid is added under heating to dissolve and remove the dispersion stabilizer and fix it.
上記芯粒子の具体的な作製方法としては、少なくとも重合性単量体と着色剤を含有する重合性単量体組成物を調整し、分散安定剤を分散させた水系媒体中に重合性単量体組成物を懸濁させて造粒を行った後、重合性単量体を重合する方法が挙げられる。 As a specific method for producing the core particles, a polymerizable monomer composition containing at least a polymerizable monomer and a colorant is prepared, and a polymerizable monomer in an aqueous medium in which a dispersion stabilizer is dispersed. A method of polymerizing a polymerizable monomer after suspending a body composition and granulating is mentioned.
上記分散安定剤には、芯粒子の表面電荷とは逆の電荷を有する物質が用いられる。したがって、この方法によれば、芯粒子の表面に存在する分散安定剤の電気的作用によって樹脂微粒子を均一に付着させることができ、この状態から分散安定剤を溶解させることによって、均一に固着させることができる。ただし、この方法においても、分散安定剤が溶解した段階では電気的拘束力が消失した状態となるため、芯粒子と樹脂微粒子との密着性は、やはり各粒子の表面電荷に依存することになる。 As the dispersion stabilizer, a substance having a charge opposite to the surface charge of the core particles is used. Therefore, according to this method, the resin fine particles can be uniformly adhered by the electrical action of the dispersion stabilizer present on the surface of the core particles, and the dispersion stabilizer is dissolved from this state to be uniformly fixed. be able to. However, even in this method, since the electric binding force disappears when the dispersion stabilizer is dissolved, the adhesion between the core particles and the resin fine particles still depends on the surface charge of each particle. .
その点、本発明の芯粒子は、含窒素単量体からなるユニット及び酸/アルキルエステル基含有単量体からなるユニットを有する樹脂を含有している。これらのユニットを有することで、ゼータ電位測定から求められる等電点を高pH側へシフトさせることができる。 In that respect, the core particle of the present invention contains a resin having a unit composed of a nitrogen-containing monomer and a unit composed of an acid / alkyl ester group-containing monomer. By having these units, the isoelectric point obtained from the zeta potential measurement can be shifted to the high pH side.
ここで、ゼータ電位とは、水中における粒子の表面電荷の状態を表す指標である。負の表面電荷を帯びた粒子の場合、pHを低くすると、これにともなってゼータ電位の値はゼロに近付いて行き、やがて正の電荷に転じることになる。等電点は、ゼータ電位の値がちょうど0mVを示すときのpHの値で示される。 芯粒子の等電点を樹脂微粒子の等電点に対して高pH側にシフトさせるということは、上述した分散安定剤の溶解によって電気的拘束力が消失していく過程において、芯粒子の表面電荷が樹脂微粒子の表面電荷よりも先に正に転じるように制御することを意味している。つまり、この過程で芯粒子と樹脂微粒子との間には新たに電気的な吸引力が生じることになり、これによって芯粒子と樹脂微粒子との密着性を向上させることができると考えられる。 Here, the zeta potential is an index representing the state of surface charge of particles in water. In the case of particles having a negative surface charge, when the pH is lowered, the value of the zeta potential approaches zero along with this, and eventually turns to a positive charge. The isoelectric point is indicated by the pH value when the zeta potential value is exactly 0 mV. Shifting the isoelectric point of the core particle to the high pH side with respect to the isoelectric point of the resin fine particle means that the surface of the core particle is lost in the process in which the electric binding force disappears due to the dissolution of the dispersion stabilizer. This means that the charge is controlled to turn positive before the surface charge of the resin fine particles. That is, in this process, an electric attractive force is newly generated between the core particle and the resin fine particle, and it is considered that the adhesion between the core particle and the resin fine particle can be improved.
等電点の高pH側へのシフトは、主に芯粒子表面に偏析した前記樹脂中の含窒素ユニットの作用によるものと考えられるが、一方で、含窒素ユニットは造粒工程における分散安定剤の液滴への吸着を阻害する性質を有している。そのため、単に含窒素ユニットのみを含有する樹脂を用いた場合には、液滴の安定性が損なわれて造粒を行うことができなくなる恐れがある。 The shift of the isoelectric point to the high pH side is considered to be mainly due to the action of the nitrogen-containing unit in the resin segregated on the surface of the core particles, whereas the nitrogen-containing unit is a dispersion stabilizer in the granulation process. It has the property of inhibiting the adsorption to the droplets. For this reason, when a resin containing only a nitrogen-containing unit is used, the stability of the droplets may be impaired, and granulation may not be performed.
詳細な作用機構は不明であるが、前記樹脂中に酸/アルキルエステル基含有ユニットを共存させることによって、含窒素ユニットによる分散安定剤の液滴への吸着の阻害が緩和され、安定に造粒を行うことができると考えられる。 Although the detailed mechanism of action is unknown, the coexistence of the acid / alkyl ester group-containing unit in the resin alleviates the inhibition of the dispersion stabilizer's adsorption to the droplets by the nitrogen-containing unit, and stably granulates. Can be done.
このような芯粒子を製造するためには、上記芯粒子の作製工程において、含窒素ユニットと酸/アルキルエステル基含有ユニットを少なくとも含有する樹脂を、予め重合性単量体組成物中に溶解させ懸濁重合を行う方法を挙げることができる。 In order to produce such core particles, a resin containing at least a nitrogen-containing unit and an acid / alkyl ester group-containing unit is dissolved in the polymerizable monomer composition in advance in the core particle manufacturing step. The method of performing suspension polymerization can be mentioned.
この方法によれば、重合性単量体組成物を水系媒体中に懸濁させて得られる液滴中において、前記樹脂が重合性単量体の重合の進行とともに液滴の表面層に移行し、芯粒子形成時にその表面に偏析するため、少量の樹脂でも十分な効果を得ることができる。 According to this method, in the droplet obtained by suspending the polymerizable monomer composition in the aqueous medium, the resin moves to the surface layer of the droplet as the polymerization of the polymerizable monomer proceeds. In addition, since it segregates on the surface when the core particles are formed, a sufficient effect can be obtained even with a small amount of resin.
そして、このようにして芯粒子表面に偏析した前記樹脂は、樹脂微粒子の固着工程において、該樹脂微粒子を電気的に引き付ける中間層として作用し、これによって密着性に優れた被覆層を形成することができると考えられる。 The resin segregated on the surface of the core particles in this way acts as an intermediate layer for electrically attracting the resin fine particles in the resin fine particle fixing step, thereby forming a coating layer having excellent adhesion. It is thought that you can.
前記樹脂微粒子には、少なくとも水中で自己分散性を発現し得る官能基を有する樹脂で構成される樹脂微粒子を使用することが好ましい。水中で自己分散性を発現し得る官能基としては、具体的にはカルボン酸基、スルホン酸基の如き官能基、もしくはこれらの塩が挙げられる。 As the resin fine particles, it is preferable to use resin fine particles composed of a resin having a functional group capable of developing self-dispersibility at least in water. Specific examples of functional groups that can exhibit self-dispersibility in water include functional groups such as carboxylic acid groups and sulfonic acid groups, or salts thereof.
以下、含窒素ユニットと酸/アルキルエステル基含有ユニットを少なくとも含有する樹脂を「中間層形成用樹脂」と記載することがある。 Hereinafter, a resin containing at least a nitrogen-containing unit and an acid / alkyl ester group-containing unit may be referred to as an “interlayer forming resin”.
本発明において、前記芯粒子中の前記樹脂の含有量は、0.5乃至20.0質量%の範囲とすることが好ましい。該樹脂の含有量がこのような範囲であれば、芯粒子の等電点を高pH側にシフトさせる十分な効果を得ることができ、且つトナー化したときの種々の物性設計が容易になる。該樹脂の含有量は、より好ましくは1.0乃至10.0質量%である。 In the present invention, the content of the resin in the core particles is preferably in the range of 0.5 to 20.0% by mass. If the content of the resin is in such a range, a sufficient effect of shifting the isoelectric point of the core particles to the high pH side can be obtained, and various physical properties can be easily designed when converted into a toner. . The content of the resin is more preferably 1.0 to 10.0% by mass.
また、前記樹脂中の含窒素ユニットの含有量は、2.0乃至10.0質量%であることが好ましい。含窒素ユニットの含有量をこのような範囲に制御することによって、造粒安定性を維持しつつ、芯粒子の等電点を好適にシフトさせることができる。 The content of the nitrogen-containing unit in the resin is preferably 2.0 to 10.0% by mass. By controlling the content of the nitrogen-containing unit in such a range, the isoelectric point of the core particle can be suitably shifted while maintaining granulation stability.
さらに、前記樹脂中の酸/アルキルエステル基含有ユニットは、すべてアルキルエステル基であってもよいが、その一部が酸の状態であることが、造粒安定性を向上させる点でより好ましい。樹脂としての好ましい酸価は、1.0乃至30.0mgKOH/gである。 Further, all of the acid / alkyl ester group-containing units in the resin may be alkyl ester groups, but it is more preferable that a part of them is in an acid state in terms of improving granulation stability. A preferable acid value as the resin is 1.0 to 30.0 mgKOH / g.
本発明において、前記芯粒子のガラス転移温度は、20乃至60℃であることが好ましい。また、前記樹脂微粒子のガラス転移温度は、前記芯粒子のガラス転移温度に対して10乃至50℃高くすることが好ましい。 In the present invention, the glass transition temperature of the core particles is preferably 20 to 60 ° C. The glass transition temperature of the resin fine particles is preferably 10 to 50 ° C. higher than the glass transition temperature of the core particles.
芯粒子のガラス転移温度が上記範囲であり、さらに、樹脂微粒子と芯粒子のガラス転移温度の差が上記範囲であることによって、十分な耐熱保存性の改善効果を保持しつつ、優れた低温定着性を得ることができる。 The glass transition temperature of the core particles is in the above range, and further, the difference in the glass transition temperature between the resin fine particles and the core particles is in the above range, so that an excellent low-temperature fixing is achieved while maintaining sufficient heat-resistant storage stability. Sex can be obtained.
このように、本発明は、芯粒子となる着色粒子の表面に樹脂微粒子による被覆層を設けたカプセル構造トナーにおいて、該芯粒子中に特定の構造を有する樹脂を含有させ、これを表面に偏析させて中間層としたものである。そして、こうすることによって低温定着性と耐熱保存性とを兼ね備えたトナーを実現したものである。 As described above, the present invention provides a capsule-structure toner in which a coating layer of resin fine particles is provided on the surface of colored particles serving as core particles, and the core particles contain a resin having a specific structure and segregate on the surface. It was made into the intermediate | middle layer. In this way, a toner having both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability is realized.
したがって、in−situ重合法によるカプセル化技術や、樹脂微粒子の固着によるカプセル化技術による従来のトナーとは技術を異にするものであり、単にこれらの技術を組み合わせただけでは、本発明の目的を達成することは困難である。 Therefore, the technology is different from the conventional toner based on the encapsulation technology based on the in-situ polymerization method and the encapsulation technology based on the fixing of the resin fine particles, and the object of the present invention is merely obtained by combining these technologies. Is difficult to achieve.
以上の通りであるから、本発明によれば、優れた低温定着性を有し、耐熱保存性にも優れ、高温環境下での使用においてもブロッキング現象が起こりにくいトナーを実現することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize a toner having excellent low-temperature fixability, excellent heat-resistant storage stability, and hardly causing a blocking phenomenon even when used in a high-temperature environment. Become.
ここで、芯粒子と樹脂微粒子のゼータ電位は、超音波方式ゼータ電位測定装置DT−1200(Dispersion Technology社製)を用いて、以下のようにして測定することができる。 Here, the zeta potential of the core particles and the resin fine particles can be measured as follows using an ultrasonic zeta potential measuring device DT-1200 (manufactured by Dispersion Technology).
まず、分散媒として純水を用意し、これに0.5質量%の芯粒子あるいは樹脂微粒子を添加する。このとき、必要に応じてゼータ電位に影響を及ぼさないノニオン系の界面活性剤を適量添加することができる。次に、超音波分散機を用いて3分間分散させた後、10分間脱泡しながら撹拌を行い、芯粒子あるいは樹脂微粒子の分散液とする。こうして得られた各分散液について、上記装置を用いてゼータ電位の測定を行う。また、この際、同時に分散液のpHも測定する。 First, pure water is prepared as a dispersion medium, and 0.5% by mass of core particles or resin fine particles are added thereto. At this time, if necessary, an appropriate amount of a nonionic surfactant that does not affect the zeta potential can be added. Next, after dispersing for 3 minutes using an ultrasonic disperser, stirring is performed while degassing for 10 minutes to obtain a dispersion of core particles or resin fine particles. About each dispersion liquid obtained in this way, a zeta potential is measured using the said apparatus. At this time, the pH of the dispersion is also measured.
次いで、上記分散液に濃度1モル/リットルの塩酸水溶液(必要に応じて濃度1モル/リットルの水酸化カリウム水溶液)を適量加えて分散液のpHを0.5程度低くなるように調整し、同様にしてゼータ電位を測定する。その後、ゼータ電位の値が正に転じるまで、分散液のpHをおよそ0.5ずつ順次変化させながら、この操作を繰り返し行う。 Next, an appropriate amount of a 1 mol / liter aqueous hydrochloric acid solution (if necessary, an aqueous 1 mol / liter potassium hydroxide solution) is added to the dispersion to adjust the pH of the dispersion to about 0.5, Similarly, the zeta potential is measured. Thereafter, this operation is repeated while sequentially changing the pH of the dispersion by about 0.5 until the zeta potential value turns positive.
こうして得られたpHとゼータ電位の値をグラフにプロットし、各プロットを結んでpH−ゼータ電位曲線を作成する。等電点は、ゼータ電位が0mVとなるときのpHの値を作成したグラフのpH−ゼータ電位曲線から求める。 The pH and the zeta potential value thus obtained are plotted on a graph, and each plot is connected to create a pH-zeta potential curve. The isoelectric point is determined from the pH-zeta potential curve of the graph in which the pH value when the zeta potential is 0 mV is created.
また、含窒素ユニットと酸(エステル)基含有ユニットを含有する樹脂の酸価は、以下の方法によって求められる。 Moreover, the acid value of resin containing a nitrogen-containing unit and an acid (ester) group containing unit is calculated | required with the following method.
基本操作は、JISK−0070に基づく。
1)先ず、試料0.5乃至2.0gを300mlのビーカーに精秤し、このときの質量をWgとする。試料の官能基が塩の状態である場合には、予め酸の状態に戻したものを使用する。
2)これに、トルエン/エタノール(4/1)の混合液150mlを加えて溶解する。
3)0.1mol/lのKOHエタノール溶液を用いて滴定する。滴定は、例えば、京都電子社製の電位差滴定測定装置AT−400(winworkstation)と、ABP−410電動ビュレットを用いての自動滴定を利用して行うことができる。
4)この時のKOH溶液の消費量をSmlとする。また、同時にブランクを測定して、この時のKOHの消費量をBmlとする。
5)次式により、酸価を計算する。尚、式中のfは、KOHのファクターである。
酸価(mgKOH/g)={(S−B)×0.1f×56.1}/W
また、芯粒子と樹脂微粒子のガラス転移温度は、ガラス転移温度は、例えば、TAインスツルメント社製の示差走査熱量計(2920MDSC)を用い、以下のようにして求めることができる。
The basic operation is based on JISK-0070.
1) First, 0.5 to 2.0 g of the sample is precisely weighed in a 300 ml beaker, and the mass at this time is defined as Wg. When the functional group of the sample is in a salt state, a sample that has been returned to an acid state in advance is used.
2) To this, 150 ml of a mixed solution of toluene / ethanol (4/1) is added and dissolved.
3) Titrate with 0.1 mol / l KOH ethanol solution. The titration can be performed, for example, using automatic titration using a potentiometric titration measuring device AT-400 (winworkstation) manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd. and an ABP-410 electric burette.
4) The consumption of the KOH solution at this time is Sml. At the same time, a blank is measured, and the consumption of KOH at this time is defined as Bml.
5) Calculate the acid value according to the following formula. In the formula, f is a factor of KOH.
Acid value (mgKOH / g) = {(SB) × 0.1f × 56.1} / W
Further, the glass transition temperature of the core particles and the resin fine particles can be determined as follows using a differential scanning calorimeter (2920MDSC) manufactured by TA Instruments, for example.
まず、試料約6mgをアルミパンに精秤し、空のアルミパンをリファレンスパンとして用意し、窒素雰囲気下、測定温度範囲20乃至150℃で、昇温速度2℃/分、モジュレーション振幅±0.6℃、周波数1回/分の条件で測定を行う。 First, about 6 mg of a sample is precisely weighed in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is prepared as a reference pan. In a nitrogen atmosphere, the measurement temperature range is 20 to 150 ° C., the temperature rising rate is 2 ° C./min, and the modulation amplitude is ± 0. Measurement is performed under the conditions of 6 ° C. and a frequency of once / minute.
測定によって得られた昇温時のリバーシングヒートフロー曲線から、吸熱を示す曲線と昇温前後のベースラインとの接線を描き、それぞれの接線の交点を結ぶ直線の中点を求めて、これをガラス転移温度とする。 From the reversing heat flow curve at the time of temperature rise obtained by measurement, draw a tangent line between the endothermic curve and the baseline before and after the temperature rise, and find the midpoint of the straight line connecting the intersections of each tangent line. The glass transition temperature is assumed.
本発明における芯粒子は、例えば懸濁重合法によって以下のように製造することができる。 The core particle in this invention can be manufactured as follows, for example with a suspension polymerization method.
まず、芯粒子の主構成材料となる重合性単量体に、少なくとも着色剤とワックスと中間層形成用樹脂としての含窒素ユニットと酸/アルキルエステル基含有ユニットを少なくとも含有する樹脂を加える。次に、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機の如き分散機を用いてこれらを均一に溶解あるいは分散させて重合性単量体組成物を調製する。このとき、上記重合性単量体組成物中には、必要に応じて連鎖移動剤、荷電制御剤、可塑剤、さらに他の添加剤(例えば、分散剤)を適宜加えることができる。 First, a resin containing at least a colorant, a wax, a nitrogen-containing unit as an intermediate layer forming resin, and an acid / alkyl ester group-containing unit is added to the polymerizable monomer that is the main constituent material of the core particle. Next, these are uniformly dissolved or dispersed using a disperser such as a homogenizer, ball mill, colloid mill, or ultrasonic disperser to prepare a polymerizable monomer composition. At this time, a chain transfer agent, a charge control agent, a plasticizer, and other additives (for example, a dispersant) can be appropriately added to the polymerizable monomer composition as necessary.
次いで、上記重合性単量体組成物を、予め用意しておいた分散安定剤を含有する水系媒体中に投入し、高速撹拌機もしくは超音波分散機のような高速分散機を用いて懸濁させ、造粒を行う。 Next, the polymerizable monomer composition is put into an aqueous medium containing a dispersion stabilizer prepared in advance and suspended using a high-speed disperser such as a high-speed stirrer or an ultrasonic disperser. And granulate.
重合開始剤は、重合性単量体組成物を調製する際に他の添加剤とともに混合してもよく、水系媒体中に懸濁させる直前に重合性単量体組成物中に混合してもよい。また、造粒中や造粒完了後、すなわち重合反応を開始する直前に加えても良い。また、必要に応じて重合性単量体や他の溶媒に溶解した状態で加えることもできる。 The polymerization initiator may be mixed with other additives when preparing the polymerizable monomer composition, or may be mixed into the polymerizable monomer composition just before being suspended in the aqueous medium. Good. Further, it may be added during granulation or after completion of granulation, that is, immediately before starting the polymerization reaction. Moreover, it can also add in the state melt | dissolved in the polymerizable monomer and other solvent as needed.
重合反応は、造粒後の懸濁液を温度50乃至90℃に加熱し、懸濁液中の重合性単量体組成物の粒子が粒子状態を維持し、且つ粒子の浮遊や沈降が生じることがないよう、撹拌しながら行う。 In the polymerization reaction, the granulated suspension is heated to a temperature of 50 to 90 ° C., the particles of the polymerizable monomer composition in the suspension maintain the particle state, and the particles float and settle. To avoid this, it is carried out with stirring.
上記重合開始剤は、加熱によって容易に分解し、遊離基(ラジカル)を生成する。生成したラジカルは重合性単量体の不飽和結合に付加し、付加体のラジカルを新たに生成する。そして、生成した付加体のラジカルはさらに重合性単量体の不飽和結合に付加する。このような付加反応を連鎖的に繰り返すことによって重合反応が進行し、前記重合性単量体を主構成材料とする芯粒子が形成される。 The said polymerization initiator decomposes | disassembles easily by heating and produces | generates a free radical (radical). The generated radical is added to the unsaturated bond of the polymerizable monomer to newly generate an adduct radical. The generated adduct radical is further added to the unsaturated bond of the polymerizable monomer. By repeating such an addition reaction in a chain, the polymerization reaction proceeds, and core particles containing the polymerizable monomer as a main constituent material are formed.
重合性単量体組成物の液滴中に溶解させた上記含窒素ユニットと酸/アルキルエステル基含有ユニットを少なくとも含有する樹脂(中間層形成用樹脂)は、重合反応の進行とともに液滴の表面層に移行し、芯粒子が形成される時、その表面に層状に偏析する。 The resin containing at least the nitrogen-containing unit and the acid / alkyl ester group-containing unit dissolved in the droplet of the polymerizable monomer composition (interlayer forming resin) is a surface of the droplet as the polymerization reaction proceeds. When it moves to the layer and core particles are formed, it segregates in layers on its surface.
このようにして芯粒子の表面に形成された前記樹脂の層は、樹脂微粒子の固着工程において、中間層として該樹脂微粒子を電気的に引き寄せ、密着性に優れた被覆層を形成する役割を担う。 The resin layer thus formed on the surface of the core particles plays a role of forming a coating layer having excellent adhesion by electrically attracting the resin particles as an intermediate layer in the fixing step of the resin particles. .
そして、重合反応が完了したら、前記芯粒子の分散液を公知の方法によって濾過し、洗浄を行った後、乾燥もしくは水に再分散する。 When the polymerization reaction is completed, the core particle dispersion is filtered by a known method, washed, and then dried or redispersed in water.
ここで、上記芯粒子の主構成材料である結着樹脂を得るために用いることができる重合性単量体としては、以下のものが挙げられる。 Here, examples of the polymerizable monomer that can be used to obtain the binder resin that is the main constituent material of the core particles include the following.
スチレン;α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチル、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレンの如きスチレン系単量体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、アクリル酸−2−ヒドロキシエチルの如きアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きメタクリル酸エステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド。 Styrene; α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert- Styrenes such as butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene Monomer: methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, acrylic acid 2-chloroethyl, phenyl acrylate, acrylic acid-2-hydro Acrylic esters such as ethyl; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylic acid esters such as stearyl, phenyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate; acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide.
これらの重合性単量体の中でも、スチレンまたはスチレン誘導体と他の重合性単量体とを混合して使用することが、トナーの現像特性および耐久性の点から好ましい。そして、これら重合性単量体の混合比率は、所望する芯粒子のガラス転移温度を考慮して、適宜選択すればよい。 Among these polymerizable monomers, it is preferable to use a mixture of styrene or a styrene derivative and another polymerizable monomer from the viewpoint of developing characteristics and durability of the toner. The mixing ratio of these polymerizable monomers may be appropriately selected in consideration of the desired glass transition temperature of the core particles.
また、上記芯粒子の製造においては、耐高温オフセット性の改善を目的として、少量の多官能性単量体を併用することができる。多官能性単量体としては、主として2個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、以下のものが挙げられる。ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンの如き芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレートの如き二重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンの如きジビニル化合物;3個以上のビニル基を有する化合物。 In the production of the core particles, a small amount of a polyfunctional monomer can be used in combination for the purpose of improving high temperature offset resistance. As the polyfunctional monomer, a compound having two or more polymerizable double bonds is mainly used. Aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene; carboxylate esters having two double bonds such as ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate and 1,3-butanediol dimethacrylate; divinylaniline, divinyl ether and divinyl Divinyl compounds such as sulfide and divinyl sulfone; compounds having three or more vinyl groups.
これらの多官能性単量体は必ずしも使用する必要はないが、使用する場合の好ましい添加量は、単官能性の重合性単量体100質量部に対して0.01乃至1質量部である。 These polyfunctional monomers are not necessarily used, but the preferred addition amount when used is 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the monofunctional polymerizable monomer. .
上記含窒素ユニットと酸/アルキルエステル基含有ユニットを少なくとも含有する樹脂の構成材料である含窒素単量体としては、以下のものが挙げられる。 Examples of the nitrogen-containing monomer that is a constituent material of the resin containing at least the nitrogen-containing unit and the acid / alkyl ester group-containing unit include the following.
アミノエチルアクリレート、アミノエチルメタクリレート、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、4ービニルピリジン、2ービニルピリジン、N,N−ジメチルアミノスチレン、メチルα−アセトアミノアクリレート、ビニルイミダゾール、N−ビニルピロール、N−ビニルチオピロリドン、N−アリールフェニレンジアミン、アミノカルバゾール、アミノチアゾール、アミノインドール、アミノピロール、アミノイミダゾール、アミノメルカプトチアゾールの如きアミノ基含有ビニル系単量体;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N’−メチレン−ビスアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジベンジルアクリルアミド、メタクリルホルムアミド、N−メチル−N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン等の如きアミド基含有ビニル系単量体。 Aminoethyl acrylate, aminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, 4-vinylpyridine, 2-vinylpyridine, N, N-dimethylaminostyrene, methyl α-acetaminoacrylate, vinylimidazole, Amino group-containing vinyl monomers such as N-vinylpyrrole, N-vinylthiopyrrolidone, N-arylphenylenediamine, aminocarbazole, aminothiazole, aminoindole, aminopyrrole, aminoimidazole, aminomercaptothiazole; acrylamide, methacrylamide N-methylacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-butylacrylamide, Acetone acrylamide, N-methylol acrylamide, N, N′-methylene-bisacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dibenzylacrylamide, methacrylformamide, N-methyl-N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone, etc. Amide group-containing vinyl monomers such as
また、上記含窒素ユニットと酸/アルキルエステル基含有ユニットを少なくとも含有する樹脂の構成材料である酸/アルキルエステル基含有単量体としては、以下のものが挙げられる。 Examples of the acid / alkyl ester group-containing monomer that is a constituent material of the resin containing at least the nitrogen-containing unit and the acid / alkyl ester group-containing unit include the following.
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸の如き不飽和カルボン酸;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリルの如きアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリルの如きメタクリル酸エステル類;ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メチルビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、α−メチルスチレンスルホン酸、スルホプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロキシプロピルスルホン酸、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸、3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、プロピルアリルスルホコハク酸、ブチルアリルスルホコハク酸、2−エチルヘキシル−アリルスルホコハク酸。 Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-propyl acrylate Acrylates such as n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate , Methacrylates such as n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate; vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, methyl vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, α- Styrene sulfonic acid, sulfopropyl acrylate, 2-hydroxy-3-acryloxypropyl sulfonic acid, 2-acryloyloxyethane sulfonic acid, 3-acryloyloxy-2-hydroxypropane sulfonic acid, propyl allyl sulfosuccinic acid, butyl allyl sulfosuccinic acid 2-ethylhexyl-allylsulfosuccinic acid.
含窒素ユニットと酸/アルキルエステル基含有ユニットを少なくとも含有する樹脂の製造方法は、如何なる方法であってもよく、溶液重合法や懸濁重合法の如き公知の方法を用いることができる。 The method for producing the resin containing at least the nitrogen-containing unit and the acid / alkyl ester group-containing unit may be any method, and a known method such as a solution polymerization method or a suspension polymerization method can be used.
このとき、得られる樹脂のガラス転移温度の如き物性を制御することを目的として、上記2種類のビニル系単量体に加え、他のビニル系単量体を用いることもできる。具体的には、上述の芯粒子の主構成材料として用いた重合性単量体と同じものを用いることができる。 At this time, in order to control physical properties such as the glass transition temperature of the obtained resin, other vinyl monomers can be used in addition to the above two types of vinyl monomers. Specifically, the same polymerizable monomer used as the main constituent material of the above-described core particle can be used.
上記芯粒子の製造において使用する重合開始剤は、特に限定されるものではなく、公知の過酸化物系重合開始剤やアゾ系重合開始剤を用いることができる。 The polymerization initiator used in the production of the core particles is not particularly limited, and a known peroxide polymerization initiator or azo polymerization initiator can be used.
過酸化物系重合開始剤として、以下のものが挙げられる。t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソノナノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−アミルパーオキシネオデカノエート、t−アミルパーオキシピバレート、t−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−アミルパーオキシアセテート、t−アミルパーオキシイソノナノエート、t−アミルパーオキシベンゾエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、α−クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサンの如きパーオキシエステル系重合開始剤;ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ−n−ペンチルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、ジ(3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネートの如きパーオキシジカーボネート系重合開始剤;ジイソブチリルパーオキサイド、ジイソノナノイルパーオキサイド、ジ−n−オクタノイルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジステアロイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ−m−トルオイルパーオキサイド、ベンゾイル−m−トルオイルパーオキサイドの如きジアシルパーオキサイド系重合開始剤;t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネートの如きパーオキシモノカーボネート系重合開始剤;1,1−ジ−t−ヘキシルパーオキシシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタンの如きパーオキシケタール系重合開始剤;ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイドの如きジアルキルパーオキサイド系重合開始剤。 Examples of peroxide polymerization initiators include the following. t-butyl peroxylaurate, t-butyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxyisobutyrate, t- Butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyisononanoate, t-butyl peroxybenzoate, t-amyl peroxyneodecanoate, t-amyl peroxypivalate, t-amyl peroxy-2-ethylhexano Ate, t-amyl peroxyacetate, t-amyl peroxyisononanoate, t-amyl peroxybenzoate, t-hexyl peroxyneodecanoate, t-hexyl peroxypivalate, t-hexyl peroxy-2 -Ethyl hexanoate, t-hexyl peroxybenzoe Α-cumylperoxyneodecanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneodecanoate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (2-ethylhexanoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-bis ( Peroxyester polymerization such as benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (m-toluoylperoxy) hexane Initiator: di-n-propyl peroxydicarbonate, di-n-butyl peroxydicarbonate, di-n-pentylperoxydicarbonate Diisopropyl peroxydicarbonate, di-sec-butyl peroxydicarbonate, di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, di (2-ethoxyethyl) peroxydicarbonate, di (3-methoxybutyl) peroxydi Peroxydicarbonate-based polymerization initiators such as carbonate and di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate; diisobutyryl peroxide, diisononanoyl peroxide, di-n-octanoyl peroxide, dilauroylper Diacyl peroxide polymerization initiators such as oxide, distearoyl peroxide, dibenzoyl peroxide, di-m-toluoyl peroxide, benzoyl-m-toluoyl peroxide; t-hexyl peroxide Peroxymonocarbonate polymerization initiators such as pill monocarbonate, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy 2-ethylhexyl monocarbonate, t-butylperoxyallyl monocarbonate; 1,1-di-t -Hexylperoxycyclohexane, 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, 2,2-di-t-butylper Peroxyketal polymerization initiators such as oxybutane; dialkyl peroxide polymerization initiators such as dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, and t-butylcumyl peroxide.
アゾ系重合開始剤として、以下のものが挙げられる。2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル。 Examples of the azo polymerization initiator include the following. 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis -4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile.
これらの重合開始剤の中でも、過酸化物系重合開始剤は分解物の残留が少ないため好適である。また、これら重合開始剤は、必要に応じて2種以上同時に用いることもできる。この際、使用される重合開始剤の好ましい使用量は、重合性単量体100質量部に対し0.1乃至20質量部である。 Among these polymerization initiators, peroxide-based polymerization initiators are preferable because there is little residue of decomposition products. In addition, two or more of these polymerization initiators can be used simultaneously as necessary. In this case, the preferred amount of the polymerization initiator used is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
また、上記芯粒子の製造においては、分子量の調整を目的として、連鎖移動剤を使用することができる。連鎖移動剤としては、以下のものが挙げられる。n−ペンチルメルカプタン、イソペンチルメルカプタン、2−メチルブチルメルカプタン、n−ヘキシルメルカプタン、n−ヘプチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、t−オクチルメルカプタン、t−ノニルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−テトラデシルメルカプタン、t−テトラデシルメルカプタン、n−ペンタデシルメルカプタン、n−ヘキサデシルメルカプタン、t−ヘキサデシルメルカプタン、ステアリルメルカプタンの如きアルキルメルカプタン類;チオグリコール酸のアルキルエステル類;メルカプトプロピオン酸のアルキルエステル類;クロロホルム、四塩化炭素、臭化エチレン、四臭化炭素の如きハロゲン化炭化水素類;α−メチルスチレンダイマー。 In the production of the core particles, a chain transfer agent can be used for the purpose of adjusting the molecular weight. Examples of the chain transfer agent include the following. n-pentyl mercaptan, isopentyl mercaptan, 2-methylbutyl mercaptan, n-hexyl mercaptan, n-heptyl mercaptan, n-octyl mercaptan, t-octyl mercaptan, t-nonyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, alkyl mercaptans such as n-tetradecyl mercaptan, t-tetradecyl mercaptan, n-pentadecyl mercaptan, n-hexadecyl mercaptan, t-hexadecyl mercaptan, stearyl mercaptan; alkyl esters of thioglycolic acid; mercaptopropionic acid Alkyl esters; halogenated hydrocarbons such as chloroform, carbon tetrachloride, ethylene bromide, carbon tetrabromide; α-methylstyrene dimer.
これらの連鎖移動剤は必ずしも使用する必要はないが、使用する場合の好ましい添加量としては、重合性単量体100質量部に対して0.05乃至3質量部である。 These chain transfer agents are not necessarily used, but a preferable addition amount when used is 0.05 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
また、上記芯粒子の製造において、水系媒体中に添加する分散安定剤としては、公知の界面活性剤や有機分散剤、無機分散剤を使用することができる。これらの中でも無機分散剤は重合時に超微粉が生成しにくく、重合温度を変化させても安定性が崩れにくく、酸による洗浄が容易でトナーに悪影響を与えにくいため、好適に使用することができる。こうした無機分散剤として、以下のものが挙げられる。リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛の如きリン酸多価金属塩;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムの如き無機塩;水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、アルミナの如き無機酸化物。 In the production of the core particles, as the dispersion stabilizer added to the aqueous medium, known surfactants, organic dispersants, and inorganic dispersants can be used. Among these, inorganic dispersants can be suitably used because they are less likely to produce ultrafine powder during polymerization, are less likely to lose stability even when the polymerization temperature is changed, are easily washed with acid, and do not adversely affect the toner. . Examples of such inorganic dispersants include the following. Polyvalent metal phosphates such as tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate and zinc phosphate; carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate; inorganic salts such as calcium metasuccinate, calcium sulfate and barium sulfate; Inorganic oxides such as calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, silica, bentonite and alumina.
これらの無機分散剤を用いる場合、そのまま水系媒体中に添加して用いてもよいが、より細かい粒子を得るため、無機分散剤粒子を生成し得る化合物を用いて水系媒体中で調製して用いることもできる。例えば、リン酸三カルシウムの場合、高速撹拌下、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液とを混合して、水不溶性のリン酸三カルシウムを生成させることができ、より均一で細かな分散が可能となる。これらの無機分散剤は、重合終了後に酸あるいはアルカリを加えて溶解することにより、ほぼ完全に取り除くことができる。 When these inorganic dispersants are used, they may be used as they are in an aqueous medium, but in order to obtain finer particles, they are prepared and used in an aqueous medium using a compound capable of generating inorganic dispersant particles. You can also. For example, in the case of tricalcium phosphate, sodium phosphate aqueous solution and calcium chloride aqueous solution can be mixed under high-speed stirring to produce water-insoluble tricalcium phosphate, which enables more uniform and fine dispersion. Become. These inorganic dispersants can be almost completely removed by adding an acid or an alkali after the polymerization and dissolving.
また、これらの無機分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2乃至20質量部を単独で使用することが望ましいが、必要に応じて0.001乃至0.1質量部の界面活性剤を併用してもよい。界面活性剤としては、以下のものが挙げられる。ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム。 These inorganic dispersants are preferably used alone in an amount of 0.2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer, but if necessary, 0.001 to 0.1 parts by mass. These surfactants may be used in combination. Examples of the surfactant include the following. Sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, sodium stearate, potassium stearate.
本発明において使用する樹脂微粒子は、如何なる方法で製造されたものであってもよく、乳化重合法やソープフリー乳化重合法、転相乳化法の如き公知の方法によって製造されたものを用いることができる。これらの製法の中でも、転相乳化法は、乳化剤や分散安定剤を必要とせず、より小粒径の樹脂微粒子が容易に得られるため、特に好適である。 The resin fine particles used in the present invention may be produced by any method, and those produced by a known method such as an emulsion polymerization method, a soap-free emulsion polymerization method, or a phase inversion emulsification method may be used. it can. Among these production methods, the phase inversion emulsification method is particularly suitable because it does not require an emulsifier or a dispersion stabilizer and resin particles having a smaller particle diameter can be easily obtained.
転相乳化法では、自己水分散性を有する樹脂、あるいは中和によって自己水分散性を発現し得る樹脂を使用する。ここで、自己水分散性を有する樹脂とは、水系媒体中で自己分散が可能な官能基を分子内に含有する樹脂であって、具体的にはカルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基もしくはこれらの塩を含有する樹脂である。また、中和によって自己水分散性を発現し得る樹脂とは、中和によって親水性が増大し、水系媒体中での自己分散が可能となり得る官能基を、分子内に含有する樹脂である。 In the phase inversion emulsification method, a resin having self-water dispersibility or a resin capable of expressing self-water dispersibility by neutralization is used. Here, the resin having self-water dispersibility is a resin containing in the molecule a functional group capable of self-dispersion in an aqueous medium, and specifically includes a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Or it is resin containing these salts. Further, a resin that can exhibit self-water dispersibility by neutralization is a resin that contains functional groups in the molecule that can increase self-dispersibility in an aqueous medium by neutralization.
これらの自己水分散型の樹脂を有機溶剤に溶解し、必要に応じて中和剤を加え、撹拌しながら水系媒体と混合すると、前記樹脂の溶解液が転相乳化を起こして微小な粒子を生成する。前記有機溶剤は、転相乳化後に加熱、減圧の如き方法を用いて除去する。 When these self-water-dispersed resins are dissolved in an organic solvent, a neutralizing agent is added as necessary, and mixed with an aqueous medium while stirring, the resin solution causes phase inversion emulsification to form fine particles. Generate. The organic solvent is removed using a method such as heating and decompression after phase inversion emulsification.
このように、転相乳化法によれば、前記官能基の作用によって実質的に乳化剤や分散安定剤を用いることなく、安定した樹脂微粒子の水系分散体を得ることができる。 Thus, according to the phase inversion emulsification method, a stable aqueous dispersion of resin fine particles can be obtained without substantially using an emulsifier or a dispersion stabilizer due to the action of the functional group.
こうして得られた樹脂微粒子は、そのまま水系分散体として芯粒子への固着工程に供することができる。また、前記水系分散体に酸を添加して樹脂中の酸性基を塩の状態から酸の状態に戻し、ろ過および洗浄を行った後、水に再分散させて使用してもよい。 The resin fine particles obtained in this manner can be directly used as an aqueous dispersion for the fixing step to the core particles. Further, an acid may be added to the aqueous dispersion to return the acidic group in the resin from the salt state to the acid state, and after filtration and washing, the acid group may be redispersed in water.
前記樹脂の材質としては、トナーの結着樹脂として使用し得るものであれば良く、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂が用いられる。 The resin material may be any material that can be used as a binder resin for toner, and vinyl resin, polyester resin, epoxy resin, and urethane resin are used.
また、前記有機溶剤は、前記樹脂を溶解するものであれば特に限定されるものではないが、脱溶剤が容易な低沸点の溶剤を使用することがより好ましい。 The organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves the resin, but it is more preferable to use a low boiling point solvent that can be easily removed.
前記樹脂微粒子を構成する樹脂の酸価は、5.0乃至30.0mgKOH/gであることが好ましい。酸価がこのような範囲であれば、十分な自己水分散性を発現することができ、且つトナー化したときに吸湿性が高くなり過ぎないために、安定した摩擦帯電性を得ることができる。 The acid value of the resin constituting the resin fine particles is preferably 5.0 to 30.0 mgKOH / g. If the acid value is within such a range, sufficient self-water dispersibility can be exhibited, and the hygroscopicity does not become too high when the toner is formed, so that stable tribocharging can be obtained. .
尚、ここでいう酸価とは、樹脂微粒子を構成する樹脂に含まれる官能基の総量を表すもので、本発明では、官能基が塩の状態である場合には酸の状態に戻したときの値として示す。 The acid value referred to here represents the total amount of functional groups contained in the resin constituting the resin fine particles. In the present invention, when the functional group is in the salt state, the acid value is returned to the acid state. Shown as the value of.
酸価の値は上述した方法と同様にして求めることができる。特にスルホン酸基に由来する酸価を求めるときは、例えば蛍光X線分析装置(XRF)を用いてS元素の定量分析を行い、樹脂1g中に含まれる官能基当量を水酸化カリウムの量に換算して求めることが好ましい。 The acid value can be determined in the same manner as described above. In particular, when obtaining the acid value derived from the sulfonic acid group, for example, quantitative analysis of S element is performed using an X-ray fluorescence analyzer (XRF), and the functional group equivalent contained in 1 g of the resin is set to the amount of potassium hydroxide. It is preferable to obtain by conversion.
前記樹脂微粒子の好ましい平均粒径は、レーザー散乱法による粒度分布測定によって求められるメジアン径の値で、10乃至100nmの範囲である。樹脂微粒子のメジアン粒径がこのような範囲であれば、十分な厚さを有し、且つ均質な外殻を形成することができるため、十分な耐熱保存性を有するトナーを得ることができる。 A preferable average particle diameter of the resin fine particles is a median diameter value determined by particle size distribution measurement by a laser scattering method, and is in the range of 10 to 100 nm. If the median particle diameter of the resin fine particles is within such a range, a toner having a sufficient thickness and a uniform outer shell can be formed, so that a toner having sufficient heat-resistant storage stability can be obtained.
尚、メジアン径とは、粒度分布の累積曲線の50%値(中央累積値)として定義される粒子径であり、例えば、堀場製作所社製のレーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(LA−920)を用いて測定することができる。 The median diameter is a particle diameter defined as a 50% value (central cumulative value) of a cumulative curve of particle size distribution. For example, a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (LA-) manufactured by HORIBA, Ltd. 920).
芯粒子の表面に樹脂微粒子を付着させる場合、通常、これらを水系媒体中に分散させた状態で行う。芯粒子と樹脂微粒子の極性が大きく異なる場合は、電気的な吸引力によって付着させることができるが、そうでない場合には、外的な手段を用いて樹脂微粒子の分散状態を制御する必要がある。具体的な方法としては、上述した水系媒体のpHを調整する方法の他、水系媒体中に無機塩を添加する方法が挙げられる。いずれの場合も、樹脂微粒子の分散状態を急激に変化させると、樹脂微粒子同士が単独凝集を起こして均一に付着させることできなくなるため、これらの操作は徐々に行うことが好ましい。 When the resin fine particles are attached to the surface of the core particle, it is usually performed in a state where they are dispersed in an aqueous medium. When the polarities of the core particles and the resin fine particles are greatly different, they can be attached by an electric suction force. Otherwise, it is necessary to control the dispersion state of the resin fine particles using an external means. . As a specific method, in addition to the method of adjusting the pH of the aqueous medium described above, a method of adding an inorganic salt to the aqueous medium can be mentioned. In either case, if the dispersion state of the resin fine particles is suddenly changed, the resin fine particles cause single aggregation and cannot be uniformly adhered, so that these operations are preferably performed gradually.
また、樹脂微粒子を付着させた後は、容易に剥離・脱落を起こさないよう、固着または融着を行う。具体的な方法としては、水系媒体中に分散させた状態のままで加熱処理する方法や、樹脂微粒子を溶解あるいは膨潤する溶剤を加えて吸収させ、皮膜化した後に溶剤を除去する方法、ろ過および乾燥を行って取り出した粉体を、加熱下で撹拌混合処理する方法が挙げられる。これらの方法の中でも、水系媒体中で加熱処理する方法は、より均一で且つ強固に固着できる点、および操作が簡便である点で好ましい。ただし、付着させる樹脂微粒子の量が少ない場合や、樹脂微粒子が芯粒子に対して十分に高いガラス転移温度を有していない場合は、芯粒子同士までもが融着を起こすことがある。 In addition, after the resin fine particles are attached, they are fixed or fused so that they do not easily peel off or fall off. As a specific method, a method of heat-treating in a state dispersed in an aqueous medium, a method of adding a solvent that dissolves or swells resin fine particles to absorb and forming a film, removing the solvent, filtration and A method of stirring and mixing the powder taken out after drying is heated. Among these methods, the heat treatment method in an aqueous medium is preferable in that it can be fixed more uniformly and firmly and the operation is simple. However, when the amount of the resin fine particles to be attached is small, or when the resin fine particles do not have a sufficiently high glass transition temperature with respect to the core particles, even the core particles may be fused.
樹脂微粒子の芯粒子への付着および固着方法として、特に好ましい一例を詳細に説明する。 A particularly preferred example will be described in detail as a method for attaching and fixing the resin fine particles to the core particles.
まず、上述した懸濁重合法に従って芯粒子を製造する。このとき、分散安定剤には、例えばリン酸三カルシウムのような芯粒子に対する極性が大きく異なる無機分散剤を使用し、芯粒子製造後も表面に付着した分散安定剤の除去は行わず、そのまま撹拌を続ける。 First, core particles are produced according to the suspension polymerization method described above. At this time, as the dispersion stabilizer, for example, an inorganic dispersant having a significantly different polarity with respect to the core particles such as tricalcium phosphate is used, and the dispersion stabilizer attached to the surface is not removed even after the core particles are produced. Continue stirring.
次いで、分散安定剤が付着した状態の芯粒子分散液に、カルボン酸基および/またはスルホン酸基を含有する樹脂で構成される樹脂微粒子の水系分散体を添加する。このとき、該樹脂微粒子は分散安定剤に対する極性が芯粒子と同じであるため、該芯粒子の表面に分散安定剤を介在した状態で均一に付着する。 Next, an aqueous dispersion of resin fine particles composed of a resin containing a carboxylic acid group and / or a sulfonic acid group is added to the core particle dispersion with the dispersion stabilizer attached. At this time, since the resin fine particles have the same polarity with respect to the dispersion stabilizer as the core particles, they uniformly adhere to the surface of the core particles with the dispersion stabilizer interposed.
次いで、この分散液を撹拌しながら、前記芯粒子のガラス転移温度以上、前記樹脂微粒子のガラス転移温度以下の温度範囲になるまで加熱する。 Next, while stirring this dispersion, the dispersion is heated to a temperature range not lower than the glass transition temperature of the core particles and not higher than the glass transition temperature of the resin fine particles.
そして、分散液の温度を上記温度範囲内に保ちながらこれに酸をゆっくり添加して、該分散液のpHが前記分散安定剤が溶解するpH以下になるように調整し、さらに撹拌を続ける。 Then, while maintaining the temperature of the dispersion within the above temperature range, acid is slowly added thereto to adjust the pH of the dispersion to be equal to or lower than the pH at which the dispersion stabilizer is dissolved, and stirring is continued.
こうして前記分散安定剤を徐々に溶解させ、該分散安定剤が取り除かれると、それと同時に樹脂微粒子が芯粒子の表面と接触し、均一な状態を維持したまま固着される。 In this way, when the dispersion stabilizer is gradually dissolved and the dispersion stabilizer is removed, the resin fine particles are simultaneously brought into contact with the surface of the core particle and fixed while maintaining a uniform state.
このようにして、薄層でありながら、均質で且つ機械的強度にも優れた被覆層を有するカプセル構造のトナーを得ることができる。 In this way, it is possible to obtain a toner having a capsule structure that is a thin layer but has a coating layer that is homogeneous and excellent in mechanical strength.
本発明において、樹脂微粒子によって形成される被覆層は、芯粒子の表面を90%以上被覆していることが好ましく、100%被覆していることが特に好ましい。このような被覆率を満足するための前記樹脂微粒子の好適な使用量は一義的に決まるものではなく、前記芯粒子と前記樹脂微粒子それぞれの粒子径に応じて適宜調整すればよい。また、固着させる樹脂微粒子は必ずしも一層である必要はなく、100%被覆させるためには多層であってもよい。 In the present invention, the coating layer formed of resin fine particles preferably covers 90% or more of the surface of the core particles, and particularly preferably 100%. A suitable use amount of the resin fine particles for satisfying such a coverage is not uniquely determined, and may be appropriately adjusted according to the particle diameters of the core particles and the resin fine particles. Further, the resin fine particles to be fixed do not necessarily have to be a single layer, and may be a multilayer in order to cover 100%.
尚、被覆率は、個々のトナー断面の透過電子顕微鏡(TEM)による観察像から直接的に求めることができる。樹脂微粒子を構成する樹脂に固有の元素(例えば、スルホン酸基に由来するS元素)を含有する場合には、例えば蛍光X線分析装置(XRF)を用いてトナー中に含まれる該元素の定量分析を行い、計算によって求めることもできる。 The coverage can be directly determined from an observation image of each toner cross section by a transmission electron microscope (TEM). When an element unique to the resin constituting the resin fine particle (for example, S element derived from a sulfonic acid group) is contained, the element contained in the toner is quantified using, for example, an X-ray fluorescence analyzer (XRF). It can also be obtained by analysis and calculation.
本発明のトナーにおいて使用される着色剤としては、公知のものが使用できる。黒色着色剤としてはカーボンブラック、磁性粉体、また、以下に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤が挙げられる。 Known colorants can be used as the colorant used in the toner of the present invention. Examples of the black colorant include carbon black, magnetic powder, and the following yellow / magenta / cyan colorants.
イエロー着色剤としては、以下のものが挙げられる。縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、168、180が好適に用いられる。 Examples of the yellow colorant include the following. Condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, allylamide compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168, 180 are preferably used.
マゼンタ着色剤としては、以下のものが挙げられる。縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254が好適に用いられる。 Examples of the magenta colorant include the following. Condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, and 254 are preferably used.
シアン着色剤としては、以下のものが挙げられる。銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66が好適に用いられる。 Examples of the cyan colorant include the following. Copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, basic dye lake compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66 are preferably used.
これらの着色剤は単独または混合し、更には固溶体の状態で用いることができる。黒色着色剤として磁性粉体を用いる場合、その添加量は芯粒子中の結着樹脂100質量部に対して40乃至150質量部であることが好ましい。黒色着色剤としてカーボンブラックを用いる場合、その添加量は芯粒子中の結着樹脂100質量部に対して1乃至20質量部であることが好ましい。また、カラートナーの場合、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透明性、トナー中への分散性の点から選択され、その好ましい添加量は、芯粒子中の結着樹脂100質量部に対して1乃至20質量部である。 These colorants can be used alone or in combination, and further in the form of a solid solution. When magnetic powder is used as the black colorant, the amount added is preferably 40 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the core particles. When carbon black is used as the black colorant, the amount added is preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin in the core particles. Further, in the case of a color toner, it is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, lightness, weather resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner, and the preferred addition amount is 100 parts by mass of the binder resin in the core particles. 1 to 20 parts by mass with respect to.
これらの着色剤は、重合阻害性や水相移行性にも注意を払う必要があり、必要に応じて、疎水化処理の如き表面改質を施すことが好ましい。例えば、染料系の着色剤を表面処理する好ましい方法としては、予め染料の存在下に重合性単量体を重合させる方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体組成物に添加する。カーボンブラックについては、上記染料と同様の処理の他に、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質、例えば、ポリオルガノシロキサンでグラフト処理を行ってもよい。 These colorants need to pay attention to polymerization inhibition and aqueous phase migration, and are preferably subjected to surface modification such as a hydrophobization treatment as necessary. For example, a preferable method for surface-treating a dye-based colorant includes a method in which a polymerizable monomer is polymerized in the presence of a dye in advance, and the obtained colored polymer is added to the monomer composition. . For carbon black, in addition to the same treatment as the above dye, a grafting treatment may be performed with a substance that reacts with the surface functional group of carbon black, for example, polyorganosiloxane.
また、磁性粉体は、四三酸化鉄、γ−酸化鉄等の酸化鉄を主成分とするものであり、一般に親水性を有している。そのため、分散媒としての水との相互作用によって磁性粉体が粒子表面に偏在しやすく、得られるトナー粒子は表面に露出した磁性粉体のために流動性および摩擦帯電の均一性に劣るものとなる。したがって、磁性粉体はカップリング剤によって表面を均一に疎水化処理することが好ましい。使用できるカップリング剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤が挙げられ、特にシランカップリング剤が好適に用いられる。 The magnetic powder is mainly composed of iron oxide such as triiron tetroxide and γ-iron oxide, and generally has hydrophilicity. Therefore, the magnetic powder is likely to be unevenly distributed on the particle surface due to the interaction with water as a dispersion medium, and the resulting toner particles are inferior in fluidity and frictional charging uniformity due to the magnetic powder exposed on the surface. Become. Therefore, the surface of the magnetic powder is preferably subjected to a hydrophobic treatment uniformly with a coupling agent. Examples of the coupling agent that can be used include a silane coupling agent and a titanium coupling agent, and a silane coupling agent is particularly preferably used.
本発明のトナーは、定着性向上のためにワックスを含有する。使用可能なワックスとしては、以下のものが挙げられる。パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムの如き石油系ワックスおよびその誘導体;モンタンワックスおよびその誘導体;フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックスおよびその誘導体;ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックスおよびその誘導体;カルナバワックス、キャンデリラワックスの如き天然ワックスおよびその誘導体。誘導体には、酸化物やビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物が含まれる。さらに、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸の如き脂肪酸、あるいはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油およびその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックスも使用できる。これらのワックスは単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。 The toner of the present invention contains a wax for improving fixability. Usable waxes include the following. Petroleum wax such as paraffin wax, microcrystalline wax, petrolatum and derivatives thereof; montan wax and derivatives thereof; hydrocarbon wax and derivatives thereof according to Fischer-Tropsch method; polyolefin wax and derivatives thereof represented by polyethylene; carnauba wax and candelilla Natural waxes such as waxes and derivatives thereof. Derivatives include block copolymers with oxides and vinyl monomers, and graft modified products. Furthermore, higher fatty alcohols, fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, or compounds thereof, acid amide waxes, ester waxes, ketones, hydrogenated castor oil and derivatives thereof, plant-based waxes and animal waxes can also be used. These waxes may be used alone or in combination of two or more.
これらのワックスの中でも、示差走査熱量計により測定されるDSC曲線において昇温時に温度40乃至130℃の領域に最大吸熱ピークのピーク温度を有するものが好ましく、さらには温度45乃至120℃の領域に有するものがより好ましい。このようなワックスを用いることにより、低温定着性に大きく寄与しつつ、離型性をも効果的に発現することができる。 Among these waxes, those having a peak temperature of the maximum endothermic peak in the region of 40 to 130 ° C. at the time of temperature rise in the DSC curve measured by a differential scanning calorimeter are preferable, and further in the region of 45 to 120 ° C. What has is more preferable. By using such a wax, the releasability can be effectively expressed while greatly contributing to the low-temperature fixability.
最大吸熱ピークのピーク温度が低過ぎると、ワックス成分の自己凝集力が弱くなり、耐高温オフセット性が低下する。また、定着時以外でのワックスの染み出しが生じやすくなり、トナーの摩擦帯電量が低下するとともに、高温高湿下での耐久性が低下する。一方、最大吸熱ピークのピーク温度が高過ぎると、定着温度が高くなり、低温オフセットが発生しやすくなる。さらに、造粒中にワックス成分が析出するという不具合を生じ、ワックスの分散性が低下する。 When the peak temperature of the maximum endothermic peak is too low, the self-cohesive force of the wax component becomes weak and the high temperature offset resistance is lowered. Further, exudation of wax is likely to occur at times other than during fixing, and the triboelectric charge amount of the toner is reduced, and the durability under high temperature and high humidity is reduced. On the other hand, if the peak temperature of the maximum endothermic peak is too high, the fixing temperature becomes high and low temperature offset tends to occur. Furthermore, the problem that a wax component precipitates during granulation arises, and the dispersibility of wax falls.
ワックスの含有量は、結着樹脂100質量部に対し1乃至30質量部であることが好ましく、3乃至20質量部であることがより好ましい。ワックスの含有量がこのような範囲であれば、十分なオフセット抑制効果が得られるとともに、着色剤の如き材料の分散性の低下やトナーの流動性の低下、画像特性の低下、ワックス成分の染み出しによる高温高湿下での耐久性の低下を防止することができる。 The content of the wax is preferably 1 to 30 parts by mass and more preferably 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. If the content of the wax is within such a range, a sufficient offset suppressing effect can be obtained, and the dispersibility of the material such as the colorant, the fluidity of the toner, the image characteristics, the stain of the wax component can be reduced. It is possible to prevent a decrease in durability under high temperature and high humidity due to taking out.
また、本発明のトナーは、荷電特性の安定化を目的として、必要に応じて荷電制御剤を含有させることができる。含有させる方法としては、トナー粒子の内部に添加する方法と外添する方法がある。荷電制御剤としては公知のものを利用することができるが、内部に添加する場合には重合阻害性が低く、水系分散媒体への可溶化物を実質的に含まない荷電制御剤が特に好ましい。具体的な化合物としては、ネガ系荷電制御剤として、以下のものが挙げられる。サリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸等の芳香族カルボン酸の金属化合物;アゾ染料あるいはアゾ顔料の金属塩または金属錯体;スルホン酸またはカルボン酸基を側鎖に持つ高分子型化合物;ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン。また、ポジ系荷電制御剤として、四級アンモニウム塩、該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、ニグロシン系化合物、イミダゾール化合物が挙げられる。 The toner of the present invention can contain a charge control agent as necessary for the purpose of stabilizing the charge characteristics. As a method of inclusion, there are a method of adding to the inside of toner particles and a method of adding externally. As the charge control agent, a known one can be used, but when added inside, a charge control agent having a low polymerization inhibitory property and substantially free from a solubilized product in an aqueous dispersion medium is particularly preferable. Specific examples of the negative charge control agent include the following compounds. Metallic compounds of aromatic carboxylic acids such as salicylic acid, alkylsalicylic acid, dialkylsalicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid; metal salts or metal complexes of azo dyes or azo pigments; polymer type having sulfonic acid or carboxylic acid group in the side chain Compound: Boron compound, urea compound, silicon compound, calixarene. Examples of positive charge control agents include quaternary ammonium salts, polymer compounds having quaternary ammonium salts in the side chain, guanidine compounds, nigrosine compounds, and imidazole compounds.
これらの荷電制御剤の使用量としては、結着樹脂の種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではない。内部添加する場合は、好ましくは結着樹脂100質量部に対して0.1乃至10質量部、より好ましくは0.1乃至5質量部の範囲で用いられる。また、外部添加する場合は、好ましくはトナー粒子100質量部に対して0.005乃至1.0質量部、より好ましくは0.01乃至0.3質量部である。 The amount of these charge control agents to be used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of other additives, and a dispersion method, and is not uniquely limited. When added internally, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. In the case of external addition, the amount is preferably 0.005 to 1.0 part by mass, more preferably 0.01 to 0.3 part by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.
本発明によって得られるトナーの重量平均粒径(D4)は、より微小な静電潜像のドットを忠実に現像し、高画質な画像を得るため、3.0乃至10.0μmであることが好ましい。 The toner obtained according to the present invention has a weight average particle diameter (D4) of 3.0 to 10.0 μm in order to faithfully develop finer electrostatic latent image dots and obtain a high-quality image. preferable.
重量平均粒径が小さ過ぎると、転写効率の低下から感光体上の転写残トナーが多くなり、接触帯電工程における感光体の削れやトナー融着の抑制が難しくなる。また、トナー全体の表面積が増大することに加え、粉体としての流動性および撹拌性が低下し、個々のトナーを均一に摩擦帯電させることが困難となることから、ゴースト、カブリ、転写性が低下する傾向になる。一方、重量平均粒径が大き過ぎると、文字やライン画像に飛び散りが生じやすく、高解像度が得られにくくなる。また、装置が高解像度になる程、1ドットの再現性が悪化する傾向になる。 If the weight average particle size is too small, transfer residual toner on the photoconductor increases due to a decrease in transfer efficiency, and it becomes difficult to suppress the photoconductor scraping and toner fusion in the contact charging step. In addition to the increase in the surface area of the entire toner, the fluidity and agitation as a powder are reduced, making it difficult to uniformly frictionally charge individual toners. It tends to decrease. On the other hand, if the weight average particle size is too large, characters and line images are likely to be scattered, and it becomes difficult to obtain high resolution. Also, the higher the resolution of the apparatus, the worse the reproducibility of 1 dot.
ここで、トナーの平均粒径および粒度分布は、コールターカウンターTA−II型あるいはコールターマルチサイザー(いずれもコールター社製)を用いて測定することが可能である。本発明では、コールターマルチサイザーを用い、これに個数分布と体積分布を出力するインターフェイス(日科機社製)、およびPC9801パーソナルコンピューター(NEC社製)を接続した。電解液には、1級塩化ナトリウムを用いて調製した1%のNaCl水溶液を使用した。 Here, the average particle size and particle size distribution of the toner can be measured using a Coulter Counter TA-II type or Coulter Multisizer (both manufactured by Coulter). In the present invention, a Coulter multisizer was used, and an interface (manufactured by Nikka Machine Co., Ltd.) for outputting the number distribution and the volume distribution and a PC9801 personal computer (manufactured by NEC Corporation) were connected thereto. As the electrolytic solution, a 1% NaCl aqueous solution prepared using primary sodium chloride was used.
測定法としては、前記電解液100乃至150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1乃至5ml加え、さらに測定試料を2乃至20mg加える。次いで、この電解液に超音波分散器で約1乃至3分間分散処理を施し、前記コールターマルチサイザーにより、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて2μm以上の粒子の体積および個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。それから、重量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)を求める。 As a measurement method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. Next, the electrolytic solution is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the volume and number of particles having a size of 2 μm or more are measured by the Coulter Multisizer using a 100 μm aperture as an aperture. Calculate the distribution. Then, a weight average particle diameter (D4) and a number average particle diameter (D1) are obtained.
本発明によって得られるトナーの平均円形度は、0.970以上であることが好ましい。平均円形度とは、トナー粒子の凹凸度合いを表す指標であり、トナーが完全な球形の場合1.000を示し、形状が複雑になるほど小さな値となる。すなわち、平均円形度が0.970以上であるということは、トナー形状が実質的に球形であることを意味している。このような形状を有するトナーは、摩擦帯電が均一になりやすく、カブリやスリーブゴーストの抑制に効果的である。また、トナー担持体上に形成されるトナーの穂が均一であるため、現像部での制御が容易となる。さらに、球形であるが故に流動性も良好であり、現像器内でのストレスを受けにくいため、高湿度下での長期の使用においても帯電性が低下しにくい。そして、定着時においても熱や圧力がトナー全体に均一にかかりやすいため、定着性の向上にも寄与する。 The average circularity of the toner obtained by the present invention is preferably 0.970 or more. The average circularity is an index representing the degree of unevenness of toner particles, and is 1.000 when the toner is a perfect sphere, and the value becomes smaller as the shape becomes more complicated. That is, that the average circularity is 0.970 or more means that the toner shape is substantially spherical. The toner having such a shape is likely to have uniform frictional charging and is effective in suppressing fogging and sleeve ghosting. Further, since the toner ears formed on the toner carrier are uniform, control in the developing unit is facilitated. Furthermore, since it has a spherical shape, it has good fluidity and is not easily stressed in the developing device, so that the chargeability is not easily lowered even when used for a long time under high humidity. Further, since heat and pressure are easily applied to the entire toner even at the time of fixing, it contributes to improvement of fixing properties.
なお、本発明における平均円形度は、シスメックス社製のフロー式粒子像分析装置(FPIA−3000型)を用いて測定を行った。 The average circularity in the present invention was measured using a flow type particle image analyzer (FPIA-3000 type) manufactured by Sysmex Corporation.
具体的な測定方法としては、イオン交換水20mlに分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を適量加えた後、測定試料0.02gを加える。そして、発振周波数50kHz、電気的出力150Wの卓上型の超音波洗浄器分散機(例えば、ヴェルヴォクリーア社製のVS−150等)を用いて2分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、分散液の温度が10℃以上40℃以下となる様に適宜冷却する。 As a specific measurement method, an appropriate amount of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 20 ml of ion-exchanged water, and then 0.02 g of a measurement sample is added. Then, a dispersion process for 2 minutes is performed using a tabletop ultrasonic cleaner / disperser (eg, VS-150 manufactured by Vervo Creer) having an oscillation frequency of 50 kHz and an electric output of 150 W, To do. In that case, it cools suitably so that the temperature of a dispersion liquid may become 10 to 40 degreeC.
測定には、標準対物レンズ(10倍)を搭載した前記フロー式粒子像測定装置を用い、シース液にはシスメックス社製のパーティクルシース(PSE−900A)を使用する。前記手順に従って調整した分散液を前記フロー式粒子像測定装置に導入し、トータルカウントモードで3000個のトナー粒子を計測して、解析粒子径を円相当径3.00μm以上200.00μm以下に限定し、トナー粒子の平均円形度を求める。 For the measurement, the flow type particle image measuring apparatus equipped with a standard objective lens (10 times) is used, and a particle sheath (PSE-900A) manufactured by Sysmex Corporation is used as the sheath liquid. The dispersion liquid prepared according to the above procedure is introduced into the flow type particle image measuring apparatus, 3000 toner particles are measured in the total count mode, and the analysis particle diameter is limited to a circle equivalent diameter of 3.00 μm to 200.00 μm. The average circularity of the toner particles is obtained.
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子(例えば、Duke Scientific社製5200Aをイオン交換水で希釈したもの)を用いて自動焦点調整を行う。その後、測定開始から2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。 In measurement, automatic focus adjustment is performed using standard latex particles (for example, a product obtained by diluting 5200A manufactured by Duke Scientific with ion-exchanged water) before the measurement is started. Thereafter, it is preferable to perform focus adjustment every two hours from the start of measurement.
なお、実施例では、シスメックス社による校正作業が行われた、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像測定装置を使用した。そして、解析粒子径を円相当径3.00μm以上200.00μm以下に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。 In the examples, a flow-type particle image measuring apparatus that has been calibrated by Sysmex Corporation and that has been issued a calibration certificate issued by Sysmex Corporation was used. Measurement was performed under the measurement and analysis conditions when the calibration certificate was received, except that the analysis particle diameter was limited to a circle equivalent diameter of 3.00 μm or more and 200.00 μm or less.
そして、本発明のトナーには、流動性向上剤が外部添加されていることが画質向上のために好ましい。流動性向上剤としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウムの如き無機微粉体が好適に用いられる。これら無機微粉体は、シランカップリング剤、シリコーンオイルまたはそれらの両方で疎水化処理されていることが好ましい。 The toner of the present invention is preferably externally added with a fluidity improver to improve image quality. As the fluidity improver, inorganic fine powders such as silica, titanium oxide, and aluminum oxide are preferably used. These inorganic fine powders are preferably hydrophobized with a silane coupling agent, silicone oil, or both.
本発明のトナーは、そのまま一成分系現像剤として、あるいは磁性キャリアと混合して二成分系現像剤として使用することができる。二成分系現像剤として用いる場合、混合するキャリアの平均粒径は10乃至100μmであることが好ましく、現像剤中のトナー濃度は2乃至15質量%であることが好ましい。 The toner of the present invention can be used as it is as a one-component developer or as a two-component developer by mixing with a magnetic carrier. When used as a two-component developer, the average particle size of the carrier to be mixed is preferably 10 to 100 μm, and the toner concentration in the developer is preferably 2 to 15% by mass.
以下、本発明の製造方法について、実施例を用いて具体的に説明する。 Hereinafter, the production method of the present invention will be specifically described with reference to examples.
<合成例1:樹脂微粒子分散液(a)>
(ポリエステル樹脂の作製)
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に下記の単量体を仕込み、エステル化触媒としてテトラブトキシチタネート0.03質量部を添加し、窒素雰囲気下、温度220℃に昇温して、撹拌しながら5時間反応を行った。
ビスフェノールA−プロピレンオキサイド2モル付加物:49.0質量部
エチレングリコール:8.6質量部
テレフタル酸:21.8質量部
イソフタル酸:12.0質量部
5−ナトリウムスルホイソフタル酸:8.6質量部
次いで、反応容器内を5乃至20mmHgに減圧しながら、さらに5時間反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
<Synthesis Example 1: Resin fine particle dispersion (a)>
(Production of polyester resin)
The following monomers were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, thermometer and nitrogen introduction tube, 0.03 parts by mass of tetrabutoxy titanate was added as an esterification catalyst, and the temperature was raised to 220 ° C. in a nitrogen atmosphere. Warmed and reacted for 5 hours with stirring.
Bisphenol A-propylene oxide 2 mol adduct: 49.0 parts by mass Ethylene glycol: 8.6 parts by mass Terephthalic acid: 21.8 parts by mass Isophthalic acid: 12.0 parts by mass 5-sodium sulfoisophthalic acid: 8.6 parts by mass Part Next, the reaction vessel was further reacted for 5 hours while reducing the pressure in the reaction vessel to 5 to 20 mmHg to obtain a polyester resin.
(樹脂微粒子分散液の作製)
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、得られたポリエステル樹脂100.0質量部とメチルエチルケトン45.0質量部、テトラヒドロフラン45.0質量部を仕込み、温度80℃に加熱して溶解した。
(Preparation of resin fine particle dispersion)
A reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, and a nitrogen introduction tube was charged with 100.0 parts by mass of the obtained polyester resin, 45.0 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 45.0 parts by mass of tetrahydrofuran, and heated to a temperature of 80 ° C. And dissolved.
次いで、撹拌下、温度80℃のイオン交換水300.0質量部を添加して水分散させた後、得られた水分散体を蒸留装置に移し、留分温度が100℃に達するまで蒸留を行った。 Next, after stirring, 300.0 parts by mass of ion-exchanged water having a temperature of 80 ° C. is added and dispersed in water, and the resulting aqueous dispersion is transferred to a distillation apparatus and distilled until the fraction temperature reaches 100 ° C. went.
冷却後、得られた水分散体にイオン交換水を加え、分散液中の樹脂濃度が20%になるように調整した。これを、樹脂微粒子分散液(a)とした。 After cooling, ion-exchanged water was added to the obtained aqueous dispersion to adjust the resin concentration in the dispersion to 20%. This was designated as resin fine particle dispersion (a).
<合成例2:樹脂微粒子分散液(b)>
(ポリエステル樹脂の作製)
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に下記の単量体を仕込み、エステル化触媒としてテトラブトキシチタネート0.03質量部を添加し、窒素雰囲気下、温度220℃に昇温して、撹拌しながら5時間反応を行った。
ビスフェノールA−プロピレンオキサイド2モル付加物:49.5質量部
エチレングリコール:9.2質量部
テレフタル酸:23.0質量部
イソフタル酸:12.1質量部
次いで、無水トリメリット酸6.2質量部を加え、反応容器内を5乃至20mmHgに減圧しながら、さらに5時間反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
<Synthesis Example 2: Resin fine particle dispersion (b)>
(Production of polyester resin)
The following monomers were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, thermometer and nitrogen introduction tube, 0.03 parts by mass of tetrabutoxy titanate was added as an esterification catalyst, and the temperature was raised to 220 ° C. in a nitrogen atmosphere. Warmed and reacted for 5 hours with stirring.
Bisphenol A-propylene oxide 2 mol adduct: 49.5 parts by mass Ethylene glycol: 9.2 parts by mass Terephthalic acid: 23.0 parts by mass Isophthalic acid: 12.1 parts by mass Next, trimellitic anhydride 6.2 parts by mass Was added, and the reaction was further carried out for 5 hours while reducing the pressure in the reaction vessel to 5 to 20 mmHg to obtain a polyester resin.
(樹脂微粒子分散液の作製)
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、得られたポリエステル樹脂100.0質量部とブチルセロソルブ75.0質量部を仕込み、温度90℃に加熱して溶解した後、70℃まで冷却した。
(Preparation of resin fine particle dispersion)
A reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, and a nitrogen introduction tube was charged with 100.0 parts by mass of the obtained polyester resin and 75.0 parts by mass of butyl cellosolve, heated to 90 ° C. and dissolved, then 70 Cooled to ° C.
次いで、1モル/リットルのアンモニア水溶液18.0質量部を加え、上記温度を保持しながら30分間撹拌を行った後、温度70℃のイオン交換水300.0質量部を添加して水分散させた。得られた水分散体を蒸留装置に移し、留分温度が100℃に達するまで蒸留を行った。 Next, 18.0 parts by mass of a 1 mol / liter aqueous ammonia solution was added, and the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining the above temperature. Then, 300.0 parts by mass of ion-exchanged water having a temperature of 70 ° C. was added and dispersed in water. It was. The obtained aqueous dispersion was transferred to a distillation apparatus and distilled until the fraction temperature reached 100 ° C.
冷却後、得られた水分散体にイオン交換水を加え、分散液中の樹脂濃度が20%になるように調整した。これを、樹脂微粒子分散液(b)とした。 After cooling, ion-exchanged water was added to the obtained aqueous dispersion to adjust the resin concentration in the dispersion to 20%. This was designated as resin fine particle dispersion (b).
こうして得られた樹脂微粒子分散液(a)および(b)について、各分散液中の樹脂微粒子の平均粒径(メジアン径)を、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置LA−920(堀場製作所社製)を用いて測定した。 With respect to the resin fine particle dispersions (a) and (b) thus obtained, the average particle diameter (median diameter) of the resin fine particles in each of the dispersion liquids is determined by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA-920 (Horiba, Ltd.). The measurement was performed using
また、各樹脂微粒子のゼータ電位を、超音波方式ゼータ電位測定装置DT−1200(Dispersion Technology社製)を用いて測定し、前述の方法にしたがって等電点を示すpHの値を求めた。 Further, the zeta potential of each resin fine particle was measured using an ultrasonic zeta potential measuring device DT-1200 (manufactured by Dispersion Technology), and the pH value indicating the isoelectric point was determined according to the above-described method.
また、各分散液の一部を抜き取って、ろ過および洗浄した後、乾燥して固形分として取り出し、得られた樹脂の酸価とガラス転移温度をそれぞれ測定した。尚、カルボン酸価については上述した滴定法によって求め、スルホン酸価については蛍光X線分析装置(XRF)によるS元素の定量結果から計算によって求めた。 Moreover, after extracting a part of each dispersion liquid, filtering and washing | cleaning, drying and taking out as solid content, the acid value and glass transition temperature of the resin which were obtained were measured, respectively. The carboxylic acid value was determined by the above-described titration method, and the sulfonic acid value was determined by calculation from the quantitative result of S element by a fluorescent X-ray analyzer (XRF).
結果を、表1に示した。 The results are shown in Table 1.
<合成例3:中間層形成用樹脂(a)>
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器にキシレン200質量部を仕込み、反応容器内を窒素ガスにて十分置換した後、キシレンの還流が起こるまで加温した。
<Synthesis Example 3: Intermediate Layer Forming Resin (a)>
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, and a nitrogen introduction tube, 200 parts by mass of xylene was charged, and the inside of the reaction vessel was sufficiently replaced with nitrogen gas, and then heated until xylene refluxed.
次いで、下記ビニル系単量体を混合し、これに重合開始剤としてジ―t―ブチルパーオキサイド5.0質量部を添加して上記反応容器内に滴下した後、窒素雰囲気下、10時間保持して重合反応を行った。
ジメチルアミノエチルメタクリレート : 6.0質量部
メタクリル酸メチル : 93.7質量部
アクリル酸 : 0.3質量部
その後、蒸留操作を行って溶剤成分を留去し、減圧下、温度50℃で乾燥して、ビニル系重合体を得た。これを、中間層形成用樹脂(a)とした。
Next, the following vinyl monomer is mixed, and 5.0 parts by mass of di-t-butyl peroxide is added thereto as a polymerization initiator and added dropwise to the reaction vessel, which is then maintained for 10 hours in a nitrogen atmosphere. Then, a polymerization reaction was performed.
Dimethylaminoethyl methacrylate: 6.0 parts by weight Methyl methacrylate: 93.7 parts by weight Acrylic acid: 0.3 parts by weight Thereafter, the solvent component is distilled off by distillation and dried at 50 ° C. under reduced pressure. Thus, a vinyl polymer was obtained. This was designated as intermediate layer forming resin (a).
<合成例4乃至9:中間層形成用樹脂(b)乃至(g)>
合成例3において、ビニル系単量体の種類および仕込み量(質量部)を、下記表2に示すように変更した以外は、合成例3と同様にして重合反応を行い、中間層形成用樹脂(b)乃至(g)を得た。
<Synthesis Examples 4 to 9: Intermediate layer forming resins (b) to (g)>
In Synthesis Example 3, the polymerization reaction was performed in the same manner as in Synthesis Example 3 except that the type and amount (parts by mass) of the vinyl-based monomer were changed as shown in Table 2 below. (B) to (g) were obtained.
得られた中間層形成用樹脂(a)乃至(g)について、酸価の値を滴定法によって求めた。結果を表に2に示した。 About the obtained resin (a) thru | or (g) for intermediate | middle layer formation, the value of the acid value was calculated | required by the titration method. The results are shown in Table 2.
DM:ジメチルアミノエチルメタクリレート,VPri:4ービニルピリジン,
VPro:N−ビニルピロリドン,MMA:メタクリル酸メチル,BA:アクリル酸n−ブチル,
AA:アクリル酸,St:スチレン,HEMA:メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル
DM: dimethylaminoethyl methacrylate, VPri: 4-vinylpyridine,
VPro: N-vinylpyrrolidone, MMA: methyl methacrylate, BA: n-butyl acrylate,
AA: Acrylic acid, St: Styrene, HEMA: Methacrylic acid-2-hydroxyethyl
<合成例10:芯粒子分散液(A1)>
(顔料分散ペーストの作製)
スチレン:213.2質量部
Cuフタロシアニン(C.I.Pigment Blue 15:3):20.0質量部
上記材料を容器中で十分プレミクスした後、これを温度20℃以下に保ったままアトライター(三井三池化工機製)を用いて約4時間分散混合し、顔料分散ペーストを作製した。
<Synthesis Example 10: Core particle dispersion (A1)>
(Preparation of pigment dispersion paste)
Styrene: 213.2 parts by mass Cu phthalocyanine (CI Pigment Blue 15: 3): 20.0 parts by mass After sufficiently premixing the above materials in a container, the attritor ( A pigment dispersion paste was prepared by dispersing and mixing for about 4 hours using Mitsui Miike Kako Co., Ltd.
(芯粒子分散液の作製)
イオン交換水1152.0質量部に0.1モル/リットル−リン酸ナトリウム(Na3PO4)水溶液390.0質量部を投入し、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて撹拌しながら、60℃に加温した。これに、1.0モル/リットル−塩化カルシウム(CaCl2)水溶液58.0質量部を添加してさらに撹拌を続け、リン酸三カルシウム(Ca3(PO4)2)からなる分散安定剤を含む水系媒体を調製した。
(Preparation of core particle dispersion)
Into 1152.0 parts by mass of ion-exchanged water, 390.0 parts by mass of a 0.1 mol / liter-sodium phosphate (Na 3 PO 4 ) aqueous solution was added and stirred using CLEARMIX (M Technique Co., Ltd.). , Heated to 60 ° C. To this, 58.0 parts by mass of 1.0 mol / liter-calcium chloride (CaCl 2 ) aqueous solution was added and stirring was continued, and a dispersion stabilizer composed of tricalcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) was added. An aqueous medium containing was prepared.
一方、上記顔料分散ペーストに以下の材料を加え、アトライター(三井三池化工機製)を用いて分散混合し、重合性単量体組成物を調製した。
アクリル酸n−ブチル:114.8質量部
中間層形成用樹脂(a):20.0質量部
上記単量体組成物を60℃に加温し、これにエステルワックス(主成分C19H29COOC20H41、DSC最大吸熱ピーク温度 68.6℃)32.0質量部を添加して混合溶解した。
On the other hand, the following materials were added to the pigment dispersion paste and dispersed and mixed using an attritor (manufactured by Mitsui Miike Chemical Industries) to prepare a polymerizable monomer composition.
N-Butyl acrylate: 114.8 parts by mass Resin for forming an intermediate layer (a): 20.0 parts by mass The monomer composition was heated to 60 ° C., and this was added to an ester wax (main component C 19 H 29 COOC 20 H 41 , DSC maximum endothermic peak temperature 68.6 ° C.) 32.0 parts by mass was added and mixed and dissolved.
次いで、重合開始剤として、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)9.8質量部をさらに添加して溶解した。 Next, 9.8 parts by mass of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was further added and dissolved as a polymerization initiator.
これを前記水系媒体中に投入し、クレアミックス(エム・テクニック社製)を用いて、温度60℃、窒素雰囲気下にて、回転数12,000rpmで15分間撹拌して造粒を行った。 This was put into the aqueous medium, and granulated by stirring for 15 minutes at a rotation speed of 12,000 rpm under a nitrogen atmosphere at a temperature of 60 ° C. using CLEARMIX (M Technique Co., Ltd.).
さらに、得られた懸濁液をパドル撹拌翼で撹拌しつつ、温度60℃にて10時間重合を行った。 Furthermore, polymerization was performed at a temperature of 60 ° C. for 10 hours while stirring the obtained suspension with a paddle stirring blade.
重合終了後、得られた重合体粒子の分散液を冷却し、イオン交換水を加えて分散液中の重合体粒子濃度が20質量%になるように調整した。これを、芯粒子分散液(A1)とした。 After completion of the polymerization, the obtained dispersion of polymer particles was cooled, and ion exchange water was added to adjust the concentration of the polymer particles in the dispersion to 20% by mass. This was designated as core particle dispersion (A1).
<合成例11:芯粒子分散液(A2)>
合成例10において、顔料分散ペーストの作製工程で用いるスチレン213.2質量部を223.6質量部に、芯粒子分散液の作製工程で用いるアクリル酸n−ブチル:114.8質量部を120.4質量部に、中間層形成用樹脂(a)20.0質量部を4.0質量部に変えた以外は合成例10と同様にして、芯粒子分散液(A2)を作製した。
<Synthesis Example 11: Core particle dispersion (A2)>
In Synthesis Example 10, 213.2 parts by mass of styrene used in the process of preparing the pigment dispersion paste is 223.6 parts by mass, and n-butyl acrylate used in the process of preparing the core particle dispersion is 120. A core particle dispersion (A2) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 10 except that 20.0 parts by mass of the intermediate layer forming resin (a) was changed to 4.0 parts by mass in 4 parts by mass.
<合成例12:芯粒子分散液(A3)>
合成例10において、顔料分散ペーストの作製工程で用いるスチレン213.2質量部を200.2質量部に、芯粒子分散液の作製工程で用いるアクリル酸n−ブチル:114.8質量部を107.8質量部に、中間層形成用樹脂(a)20.0質量部を40.0質量部に変えた以外は合成例10と同様にして、芯粒子分散液(A3)を作製した。
<Synthesis Example 12: Core particle dispersion (A3)>
In Synthesis Example 10, 213.2 parts by mass of styrene used in the process of preparing the pigment dispersion paste is 200.2 parts by mass, and n-butyl acrylate used in the process of preparing the core particle dispersion: 107. 8 parts by mass. A core particle dispersion (A3) was produced in the same manner as in Synthesis Example 10 except that 80.0 parts by mass of the intermediate layer forming resin (a) 20.0 parts by mass was changed to 40.0 parts by mass.
<合成例13乃至16:芯粒子分散液(B)乃至(E)>
合成例10において、中間層形成用樹脂(a)に代えて、中間層形成用樹脂(b)乃至(e)を夫々用いた以外は合成例10と同様にして、芯粒子分散液(B)乃至(E)を作製した。
<Synthesis Examples 13 to 16: Core particle dispersions (B) to (E)>
In Synthesis Example 10, the core particle dispersion (B) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 10 except that the intermediate layer forming resins (b) to (e) were used instead of the intermediate layer forming resin (a). Thru (E) were produced.
<合成例17および18>
合成例10において、中間層形成用樹脂(a)に代えて、中間層形成用樹脂(f)および(g)を夫々用い、合成例10と同様にして芯粒子分散液の作製を試みたが、いずれの場合も重合反応中に液滴が凝集を起こしてしまい、重合体粒子を得ることができなかった。
<Synthesis Examples 17 and 18>
In Synthesis Example 10, instead of the intermediate layer forming resin (a), the intermediate layer forming resins (f) and (g) were used, respectively. In either case, the droplets aggregated during the polymerization reaction, and polymer particles could not be obtained.
作製した芯粒子分散液(A1)乃至(A3)、および芯粒子分散液(B)乃至(E)について、分散液中の各芯粒子のゼータ電位を測定し、前述の方法にしたがって等電点を示すpHの値を求めた。 For the prepared core particle dispersions (A1) to (A3) and core particle dispersions (B) to (E), the zeta potential of each core particle in the dispersion is measured, and the isoelectric point is determined according to the method described above. The pH value indicating was determined.
また、各分散液の一部を夫々抜き取り、塩酸を加えて分散安定剤を除去した後、ろ過、水洗および乾燥を行った。 Further, a part of each dispersion was taken out and hydrochloric acid was added to remove the dispersion stabilizer, followed by filtration, washing with water and drying.
こうして得られた芯粒子(A1)乃至(A3)、および芯粒子(B)乃至(E)について、平均粒径と平均円形度およびガラス転移温度の測定を行った。結果を表3に示した。 The core particles (A1) to (A3) and the core particles (B) to (E) thus obtained were measured for average particle diameter, average circularity, and glass transition temperature. The results are shown in Table 3.
※中間層形成用樹脂の含有量は、芯粒子作製時の配合比から計算により求めた。 * The content of the intermediate layer forming resin was determined by calculation from the blending ratio at the time of core particle preparation.
表3から、含窒素ユニットと酸/アルキルエステル基含有ユニットの両方を含有する樹脂を用いた芯粒子(A1)乃至(A3)、および(B)乃至(D)の等電点は、酸/アルキルエステル基含有ユニットのみを含有する樹脂を用いた芯粒子(E)に比べて、いずれも高pH側に大きくシフトしていることがわかる。 From Table 3, the isoelectric points of the core particles (A1) to (A3) and (B) to (D) using the resin containing both the nitrogen-containing unit and the acid / alkyl ester group-containing unit are the acid / It can be seen that all of them are greatly shifted to the high pH side as compared with the core particles (E) using the resin containing only the alkyl ester group-containing unit.
<実施例1>
(トナー粒子の作製)
芯粒子分散液(A1)500.0質量部(固形分100.0質量部)に、撹拌下、樹脂微粒子分散液(a)25.0質量部(固形分5.0質量部)を添加し、30分間撹拌を続けた後、温度60℃に昇温した。
<Example 1>
(Production of toner particles)
Under stirring, 25.0 parts by mass of the resin fine particle dispersion (a) (5.0 parts by mass of solids) is added to 500.0 parts by mass (A1) of the core particle dispersion (A1). After stirring for 30 minutes, the temperature was raised to 60 ° C.
次いで、0.2モル/リットルの塩酸水溶液を、0.005リットル/分の滴下速度で、上記分散液のpHが1.50になるまで滴下した。 Next, a 0.2 mol / liter hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise at a dropping rate of 0.005 liter / min until the pH of the dispersion reached 1.50.
上記温度を保持しながら、さらに3時間撹拌を続けた後、冷却し、ろ過し、水洗および乾燥してトナー粒子を得た。 Stirring was continued for 3 hours while maintaining the above temperature, followed by cooling, filtering, washing with water and drying to obtain toner particles.
(トナーの作製)
未処理のシリカ微粉体100質量部を、10質量部のヘキサメチルジシラザンで処理し、さらに10質量部のシリコーンオイルで処理して、個数平均一次粒径12nm、BET比表面積が120m2/gの疎水性シリカ微粉体を調製した。次いで、上記トナー粒子100.0質量部に対して、該疎水性シリカ微粉体1.0質量部を加え、ヘンシェルミキサー(三井三池化工機製)を用いて混合した。こうして、本発明のトナーを作製した。
(Production of toner)
100 parts by mass of untreated silica fine powder is treated with 10 parts by mass of hexamethyldisilazane and further with 10 parts by mass of silicone oil to give a number average primary particle size of 12 nm and a BET specific surface area of 120 m 2 / g. A hydrophobic silica fine powder was prepared. Next, 1.0 part by mass of the hydrophobic silica fine powder was added to 100.0 parts by mass of the toner particles, and mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Chemical Industries). Thus, the toner of the present invention was produced.
<実施例2>
実施例1において、樹脂微粒子分散液(a)に代えて、樹脂微粒子分散液(b)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、本発明のトナーを作製した。
<Example 2>
A toner of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that instead of the resin fine particle dispersion (a), the resin fine particle dispersion (b) was used.
<実施例3乃至7>
実施例1において、芯粒子分散液(A1)に代えて、芯粒子分散液(A2)乃至(A3)、および芯粒子分散液(B)乃至(D)を夫々用いたこと以外は、実施例1と同様にして、本発明のトナーを作製した。
<Examples 3 to 7>
In Example 1, instead of the core particle dispersion (A1), the core particle dispersions (A2) to (A3) and the core particle dispersions (B) to (D) were used, respectively. In the same manner as in Example 1, a toner of the present invention was produced.
<比較例1>
実施例1において、樹脂微粒子分散液(a)に代えて、樹脂微粒子分散液(b)を用いたこと、芯粒子分散液(A1)に代えて、芯粒子分散液(E)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例のトナーを作製した。
<Comparative Example 1>
In Example 1, the resin fine particle dispersion (b) was used instead of the resin fine particle dispersion (a), and the core particle dispersion (E) was used instead of the core particle dispersion (A1). A comparative toner was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above.
<比較例2>
(芯粒子の作製)
芯粒子分散液(E)に、塩酸を加えて分散安定剤を除去した後、ろ過、水洗および乾燥を行い、芯粒子(E)を得た。
<Comparative example 2>
(Preparation of core particles)
Hydrochloric acid was added to the core particle dispersion (E) to remove the dispersion stabilizer, followed by filtration, washing with water and drying to obtain core particles (E).
(トナー粒子の作製)
イオン交換水380.0質量部に、微粒子分散液(b)50.0質量部(固形分10.0質量部)を加え、撹拌しながら、上記芯粒子(E)100.0質量部を徐々に添加して均一に分散させた。
(Production of toner particles)
The fine particle dispersion (b) 50.0 parts by mass (solid content 10.0 parts by mass) is added to 380.0 parts by mass of ion-exchanged water, and 100.0 parts by mass of the core particles (E) are gradually added while stirring. And uniformly dispersed.
これに、1モル/リットルの塩酸水溶液を加えて分散液のpHを2.0に調整し、1時間撹拌した後、分散液の温度を60℃に昇温して、さらに5時間撹拌を行った。 A 1 mol / liter hydrochloric acid aqueous solution was added thereto to adjust the pH of the dispersion to 2.0, and the mixture was stirred for 1 hour. Then, the temperature of the dispersion was raised to 60 ° C., and further stirred for 5 hours. It was.
次いで、得られた分散液を冷却し、ろ過し、水洗および乾燥してトナー粒子を得た。 Next, the obtained dispersion was cooled, filtered, washed with water and dried to obtain toner particles.
(トナーの作製)
得られたトナー粒子に、実施例1と同様の方法で疎水性シリカ微粉体を外添して、比較例のトナーを作製した。
(Production of toner)
A hydrophobic silica fine powder was externally added to the obtained toner particles in the same manner as in Example 1 to prepare a comparative toner.
<比較例3>
芯粒子分散液(A)に、樹脂微粒子分散液を添加することなく、1モル/リットルの塩酸水溶液を加えて分散安定剤を溶解した後、濾過し、水洗および乾燥してトナー粒子とした。
<Comparative Example 3>
Without adding the resin fine particle dispersion to the core particle dispersion (A), a 1 mol / liter aqueous hydrochloric acid solution was added to dissolve the dispersion stabilizer, followed by filtration, washing with water and drying to obtain toner particles.
得られたトナー粒子に、実施例1と同様の方法で疎水性シリカ微粉体を外添して、比較例のトナーを作製した。 A hydrophobic silica fine powder was externally added to the obtained toner particles in the same manner as in Example 1 to prepare a comparative toner.
<比較例4>
芯粒子分散液(E)に、樹脂微粒子分散液を添加することなく、1モル/リットルの塩酸水溶液を加えて分散安定剤を溶解した後、濾過し、水洗および乾燥してトナー粒子とした。
<Comparative example 4>
Without adding the resin fine particle dispersion to the core particle dispersion (E), a 1 mol / liter aqueous hydrochloric acid solution was added to dissolve the dispersion stabilizer, followed by filtration, washing with water and drying to obtain toner particles.
得られたトナー粒子に、実施例1と同様の方法で疎水性シリカ微粉体を外添して、比較例のトナーを作製した。 A hydrophobic silica fine powder was externally added to the obtained toner particles in the same manner as in Example 1 to prepare a comparative toner.
実施例1乃至7および比較例1乃至4で得られた各トナーについて、平均粒径と平均円形度の測定を行った。また、耐ブロッキング性および低温定着性の評価を、以下に述べる要領にしたがって行った。 For the toners obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4, the average particle diameter and average circularity were measured. Moreover, evaluation of blocking resistance and low-temperature fixability was performed according to the procedure described below.
<耐ブロッキング性>
トナー10gを容積100mlのポリカップに量り採り、これを内部温度50℃の恒温槽に入れて7日間放置する。その後、ポリカップを取り出して、中のトナーの状態変化を目視にて評価する。判定基準は以下の通りである。
A:変化なし
B:凝集体があるが、すぐにほぐれる
C:凝集体がやや多く、ほぐれにくい
D:凝集体が多く、容易にはほぐれない
E:全くほぐれない
<Blocking resistance>
10 g of toner is weighed into a 100 ml capacity polycup and placed in a thermostat with an internal temperature of 50 ° C. and left for 7 days. Thereafter, the polycup is taken out, and the state change of the toner inside is visually evaluated. Judgment criteria are as follows.
A: No change B: There is an aggregate, but loosens immediately C: A little aggregate, difficult to loosen D: Many aggregates, not easily loosened E: Not loosened at all
<低温定着性>
トナーと、シリコーン樹脂で表面被覆した磁性微粒子分散型樹脂キャリア(平均粒径35μm)とを、トナー濃度が7.0質量%になるように混合して二成分現像剤を調製する。
<Low-temperature fixability>
A two-component developer is prepared by mixing toner and a magnetic fine particle-dispersed resin carrier (average particle size 35 μm) surface-coated with a silicone resin so that the toner concentration becomes 7.0% by mass.
次いで、この二成分現像剤を、高温高湿下(30℃/80%)で7日間放置した後、常温常湿下(23℃/60%)でさらに3日間放置し、初期混合による帯電をリセットする。 Next, the two-component developer is allowed to stand for 7 days at high temperature and high humidity (30 ° C./80%), and then left for another 3 days at room temperature and normal humidity (23 ° C./60%). Reset.
試験機には、市販のフルカラー複写機(CLC−700,キヤノン製)の改造機を使用し、受像紙(80g/m2)上に未定着のトナー画像(単位面積当たりのトナー載り量0.6mg/cm2)を形成する。 As a test machine, a commercially available full-color copying machine (CLC-700, manufactured by Canon Inc.) was used, and an unfixed toner image (toner applied amount per unit area of 0. 0 g / m 2 ) on an image receiving paper (80 g / m 2 ). 6 mg / cm 2 ).
定着試験は、上記複写機から取り外し、定着温度が調節できるように改造した、定着ユニットを用いて行う。具体的な評価方法は、以下の通りである。 The fixing test is performed using a fixing unit which is removed from the copying machine and modified so that the fixing temperature can be adjusted. The specific evaluation method is as follows.
常温常湿環境下(23℃,60%RH)にて、プロセススピードを180mm/sに設定し、初期温度を120℃として設定温度を5℃ずつ順次昇温させながら、各温度で上記未定着画像の定着を行う。 In a normal temperature and humidity environment (23 ° C, 60% RH), the process speed is set to 180 mm / s, the initial temperature is set to 120 ° C, and the set temperature is sequentially raised by 5 ° C, and the unfixed state at each temperature. Fix the image.
本発明において、低温定着性は、低温オフセットが観察されず、且つ、得られた定着画像を4.9kPaの荷重をかけたシルボン紙で5往復摺擦したときに、摺擦前後の濃度低下率が5%以下となる温度を定着開始温度とし、以下の基準で評価した。
A:定着開始温度が120℃未満 (低温定着性能が特に優れている)
B:定着開始温度が120℃以上125℃未満 (低温定着性能が良好である)
C:定着開始温度が125℃以上130℃未満 (低温定着性能が問題ないレベルである)
D:定着開始温度が130℃以上135℃未満 (低温定着性能がやや劣る)
E:定着開始温度が140℃以上 (低温定着性能が劣る)
In the present invention, the low temperature fixability is the density reduction rate before and after rubbing when the low temperature offset is not observed and the obtained fixed image is rubbed 5 times with sylbon paper applied with a load of 4.9 kPa. Was the fixing start temperature, and the evaluation was made according to the following criteria.
A: Fixing start temperature is less than 120 ° C. (low temperature fixing performance is particularly excellent)
B: Fixing start temperature is 120 ° C. or higher and lower than 125 ° C. (low temperature fixing performance is good)
C: Fixing start temperature is 125 ° C. or higher and lower than 130 ° C. (low temperature fixing performance is at a level where there is no problem)
D: Fixing start temperature is 130 ° C. or higher and lower than 135 ° C. (low temperature fixing performance is slightly inferior)
E: Fixing start temperature is 140 ° C. or higher (low temperature fixing performance is inferior)
結果を、表4に示した。 The results are shown in Table 4.
Claims (5)
該芯粒子と該被覆層との界面に、(i)含窒素ビニル系単量体と(ii)カルボン酸基および/またはスルホン酸基、もしくは、これらのアルキルエステル基を含有するビニル系単量体とを少なくとも用いて共重合して得られた共重合樹脂が存在することを特徴とするトナー。 Binder resin, a core particle containing a colorant and a wax scan, a toner having toner particles composed of a coating layer formed by fixing the fine resin particles on the surface of the core particles,
A vinyl monomer containing (i) a nitrogen-containing vinyl monomer and (ii) a carboxylic acid group and / or a sulfonic acid group or an alkyl ester group thereof at the interface between the core particle and the coating layer. A toner comprising a copolymer resin obtained by copolymerization using at least a toner.
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