JP6149582B2 - Wax composition for toner - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、レーザープリンタなどの電子写真法や静電記録法などで記録される静電荷像の現像に好適に用いられるトナー用ワックス組成物に関する。   The present invention relates to a wax composition for a toner that is suitably used for developing an electrostatic image recorded by an electrophotographic method or an electrostatic recording method such as a copying machine or a laser printer.

電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ、およびこれらの機能を有する複写機に用いるトナーは、主成分となる熱可塑性樹脂の他に、着色剤(カーボンブラック、磁性粉、顔料など)、帯電制御剤、ワックスを含み、必要に応じて、流動性付加剤、クリーニング助剤、転写助剤を含む。
トナーは、定着工程において熱ロールによる加熱を受けて軟化し、且つ加圧ロールによる圧力を受けることにより記録媒体表面に定着して画像が形成される。トナーに含まれるトナー用ワックスは、定着時にトナーが定着ロールに残存すること(フィルミング)を防止するとともに、熱可塑性樹脂の軟化を促進して定着性を向上させる機能を有する。
The toners used in electrophotographic printers, facsimiles, and copiers having these functions include colorants (carbon black, magnetic powder, pigments, etc.), charge control agents, waxes in addition to thermoplastic resins as the main component. And a fluidity additive, a cleaning aid, and a transfer aid as necessary.
The toner is softened by being heated by a heat roll in the fixing step, and is fixed on the surface of the recording medium by receiving pressure from a pressure roll to form an image. The toner wax contained in the toner has a function of preventing the toner from remaining on the fixing roll (filming) at the time of fixing and promoting the softening of the thermoplastic resin to improve the fixing property.

特許文献1や特許文献2などには、トナー用ワックスとしてポリプロピレンワックスやポリエチレンワックスを使用したトナーが開示されている。
しかし、近年の環境意識の高まりから、複写機などには消費電力を低減するために、低温定着に対応したトナーが求められており、ワックスについては低温で融解して機能する低融点ワックスが求められている。ポリプロピレンワックスやポリエチレンワックスの軟化点は100〜150℃程度であり、低温では融解しないことから、これらのワックスを使用したトナーは低温定着性に問題がある。
Patent Documents 1 and 2 disclose toners using polypropylene wax or polyethylene wax as the toner wax.
However, due to the recent increase in environmental awareness, in order to reduce power consumption, copiers and the like have been demanded toners that support low-temperature fixing. For waxes, low-melting waxes that melt and function at low temperatures are required. It has been. Since the softening point of polypropylene wax or polyethylene wax is about 100 to 150 ° C. and does not melt at low temperatures, toners using these waxes have problems with low-temperature fixability.

また、特許文献3には、これらの合成ワックスの樹脂への分散性を改良する方法として、脂肪酸の炭素数が10〜42、且つ、亜鉛塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩から選ばれた脂肪酸金属塩を樹脂に対して0. 1〜5重量部添加する方法が開示されている。
しかし、この方法でも低温定着性については十分ではない。
Patent Document 3 discloses that as a method for improving the dispersibility of these synthetic waxes in a resin, a fatty acid metal salt having a fatty acid having 10 to 42 carbon atoms and selected from a zinc salt, a magnesium salt, and an aluminum salt. Discloses a method of adding 0.1 to 5 parts by weight of the resin to the resin.
However, this method is not sufficient for low-temperature fixability.

低融点のワックスとして、近年、脂肪酸エステルワックスが使用されている。特許文献4には、炭素数6〜39程度の長鎖飽和脂肪酸と炭素数5〜28程度の長鎖飽和アルコールから合成されるモノエステルをトナー用ワックスとして使用する方法が開示されている。
しかし、これらのモノエステルワックスは、低温定着性に優れるが、熱ロールからのトナーの離型性が十分ではないことがある。
In recent years, fatty acid ester waxes have been used as low melting point waxes. Patent Document 4 discloses a method in which a monoester synthesized from a long-chain saturated fatty acid having about 6 to 39 carbon atoms and a long-chain saturated alcohol having about 5 to 28 carbon atoms is used as a toner wax.
However, although these monoester waxes are excellent in low-temperature fixability, the releasability of the toner from the heat roll may not be sufficient.

特許文献5には、二官能以上のアルコール化合物またはカルボン酸化合物から得られる多官能ポリエステル構造を有する脂肪酸エステルワックスが開示されており、これらのエステルワックスが熱ロールからの離型性に優れることが開示されている。
現在、電子写真方式の印刷機には、作業性向上の観点から、高速印刷や両面印刷などの従来の印刷機に比べて非常に高速度での印刷を可能とすることが求められている。トナー用ワックスにおいては、素早く樹脂を軟化させ、離型性を発揮する必要があり、且つ、素早く凝固して画質の紙ずれや紙同士の融着を防ぐことが求められている。
しかし、特許文献5のエステルワックスは、融点と比較して凝固点が非常に低いので、急冷時に固まり難いものもあり、高速印刷や両面印刷時にワックスが素早く固化せず画質のバラツキや紙詰まりが生じる場合がある。
Patent Document 5 discloses fatty acid ester waxes having a polyfunctional polyester structure obtained from bifunctional or higher alcohol compounds or carboxylic acid compounds, and these ester waxes are excellent in releasability from a hot roll. It is disclosed.
Currently, electrophotographic printers are required to enable printing at a very high speed as compared with conventional printers such as high-speed printing and double-sided printing from the viewpoint of improving workability. In the wax for toner, it is necessary to quickly soften the resin and exhibit the releasability, and it is required to quickly solidify to prevent paper misalignment of the image quality and fusion between the papers.
However, the ester wax of Patent Document 5 has a very low freezing point as compared with the melting point, so that it is difficult to solidify during rapid cooling, and the wax does not solidify quickly during high-speed printing or double-sided printing, resulting in image quality variations and paper jams. There is a case.

このように、電子写真法や静電記録法などで使用されるトナー用ワックスにおいては、トナーに低温定着性を付与することができるとともに、高画質化を達成することができるトナー用ワックス組成物が求められている。   As described above, the toner wax composition used in the electrophotographic method, the electrostatic recording method, or the like can impart low-temperature fixability to the toner and achieve high image quality. Is required.

特開平5−53365号公報JP-A-5-53365 特開平6−324513号公報JP-A-6-324513 特開2006−126529号公報JP 2006-126529 A 特開平8−123084号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-128304 特開平7−98511号公報JP-A-7-98511

本発明の目的は、上記課題を解決することであり、トナーに低温定着性を付与することができるとともに、高画質化を達成することができるトナー用ワックス組成物を提供することである。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a wax composition for toner that can impart low-temperature fixability to a toner and can achieve high image quality.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、特定構造の脂肪酸エステルワックスと特定構造の脂肪酸亜鉛塩とを特定の割合で溶融混合物とすることで、脂肪酸エステルワックス単独の場合よりも、凝固点を上昇させることができ、また凝固点と融点との温度差を減少できることを見出した。そして、本ワックス組成物をトナー用ワックスとして使用することにより、高速印刷や両面印刷時においても優れた画質を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made a fatty acid ester wax having a specific structure and a fatty acid zinc salt having a specific structure into a molten mixture at a specific ratio. It has been found that the freezing point can be increased more and the temperature difference between the freezing point and the melting point can be reduced. The inventors have found that by using the wax composition as a wax for toner, excellent image quality can be achieved even during high-speed printing or double-sided printing, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、下記に示す化合物Aと化合物Bとの溶融混合物からなり、化合物Aと化合物Bの質量比(A:B)が99.7:0.3〜90:10であり、且つ化合物Aを構成する直鎖飽和脂肪酸の平均炭素数と化合物Bの直鎖飽和脂肪酸の平均炭素数との差が4以下であるトナー用ワックス組成物である。
化合物A:ペンタエリスリトールまたはジペンタエリスリトールと炭素数14〜24の一価の直鎖飽和脂肪酸とから得られるエステルワックス
化合物B:炭素数14〜24の一価の直鎖飽和脂肪酸の亜鉛塩
That is, the present invention comprises a molten mixture of Compound A and Compound B shown below, wherein the mass ratio of Compound A to Compound B (A: B) is 99.7: 0.3 to 90:10, and The toner wax composition has a difference between the average carbon number of the linear saturated fatty acid constituting the compound A and the average carbon number of the linear saturated fatty acid of the compound B of 4 or less.
Compound A: Ester wax obtained from pentaerythritol or dipentaerythritol and monovalent linear saturated fatty acid having 14 to 24 carbon atoms Compound B: zinc salt of monovalent linear saturated fatty acid having 14 to 24 carbon atoms

本発明のトナー用ワックス組成物は、融点が低く低温で融解し易いことから、トナーに低温定着性を付与することができる。また、化合物Aのエステルワックス単独の場合よりも、凝固点を上昇させることができ、また凝固点と融点との温度差を減少することができるので、高速印刷や両面印刷時において素早く固化し、トナー用ワックスとして使用した場合、良好な画質性能を得ることができる。   Since the toner wax composition of the present invention has a low melting point and is easily melted at a low temperature, it can impart low-temperature fixability to the toner. In addition, the freezing point can be increased and the temperature difference between the freezing point and the melting point can be reduced as compared with the case of the ester wax of Compound A alone. When used as a wax, good image quality performance can be obtained.

以下、本発明の実施形態を説明する。
本発明のトナー用ワックス組成物は、下記に示す化合物Aと化合物Bとからなる。
なお、本明細書において記号「〜」を用いて規定された数値範囲は「〜」の両端(上限および下限)の数値を含むものとする。例えば「2〜5」は2以上5以下を表す。
Embodiments of the present invention will be described below.
The wax composition for toner of the present invention comprises the following compound A and compound B.
In addition, the numerical value range prescribed | regulated using the symbol "~" in this specification shall contain the numerical value of the both ends (upper limit and lower limit) of "~". For example, “2 to 5” represents 2 or more and 5 or less.

〔化合物A〕
本発明における化合物Aは、原料のアルコールと一価の直鎖飽和脂肪酸とから得られるエステルワックスである。
化合物Aの原料アルコールとしては、ペンタエリスリトールまたはジペンタエリスリトールが用いられ、好ましくはペンタエリスリトールが用いられる。
化合物Aの一価の直鎖飽和脂肪酸は、炭素数が14〜24であり、好ましくは炭素数が16〜24であり、より好ましくは炭素数が18〜24である。化合物Aの一価の直鎖飽和脂肪酸の炭素数が14未満である場合には、化合物Aの融解温度が低くなりトナーのブロッキングを引き起こすことがある。また炭素数が24を超える場合には、化合物Aの融解時のトナー表面への染み出し性が劣り、ロールとの離型性が低下することがある。一価の直鎖飽和脂肪酸の例としては、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸などが挙げられる
[Compound A]
Compound A in the present invention is an ester wax obtained from a raw material alcohol and a monovalent linear saturated fatty acid.
As the raw material alcohol of Compound A, pentaerythritol or dipentaerythritol is used, and preferably pentaerythritol is used.
The monovalent linear saturated fatty acid of Compound A has 14 to 24 carbon atoms, preferably 16 to 24 carbon atoms, and more preferably 18 to 24 carbon atoms. When the number of carbon atoms of the monovalent linear saturated fatty acid of Compound A is less than 14, the melting temperature of Compound A is lowered and toner blocking may occur. On the other hand, when the number of carbon atoms exceeds 24, the oozing property to the toner surface at the time of melting Compound A may be inferior, and the releasability from the roll may be lowered. Examples of monovalent linear saturated fatty acids include myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid and the like.

化合物Aの製造法としては、アルコールと脂肪酸からの脱水縮合反応を利用する方法が挙げられる。反応の際には触媒を使用しても良く、触媒としては、酸性または塩基性触媒、例えば、チタン化合物、スズ化合物などが挙げられる。反応の際には、脂肪酸とアルコールとを等モル比で、あるいは一方の成分を他方の成分よりも過剰に添加し反応させる。その後、再結晶法、蒸留法、溶剤抽出法、吸着処理法などによって、高純度化させても良い。   Examples of the method for producing Compound A include a method utilizing a dehydration condensation reaction from an alcohol and a fatty acid. In the reaction, a catalyst may be used, and examples of the catalyst include acidic or basic catalysts such as titanium compounds and tin compounds. In the reaction, the fatty acid and the alcohol are added in an equimolar ratio, or one component is added in excess of the other component and reacted. Thereafter, it may be highly purified by a recrystallization method, a distillation method, a solvent extraction method, an adsorption treatment method, or the like.

トナーの保存安定性の点で、化合物Aの酸価は5mgKOH/g以下が好ましく、水酸基価は10mgKOH/g以下が好ましい。
なお、酸価はJOCS(日本油化学会)2.3.1−1996に準拠して測定することができ、水酸基価はJOCS(日本油化学会)2.3.6.2−1996に準拠して測定することができる。
In view of storage stability of the toner, the acid value of Compound A is preferably 5 mgKOH / g or less, and the hydroxyl value is preferably 10 mgKOH / g or less.
The acid value can be measured according to JOCS (Japan Oil Chemists' Society) 2.3.1-1996, and the hydroxyl value is determined according to JOCS (Japan Oil Chemical Society) 2.3.6-2-1996. Can be measured.

化合物Aの凝固点は40〜65℃が好ましく、さらに好ましくは45〜60である。化合物Aの融点は60〜90℃が好ましく、さらに好ましくは65〜85である。また、化合物Aにおける融点と凝固点との温度差は15〜30℃が好ましく、さらに好ましくは18〜27である。化合物Aの凝固点および融点は、示差走査熱量分析計(DSC)を用いて測定することができる。   The freezing point of Compound A is preferably 40 to 65 ° C., more preferably 45 to 60. The melting point of Compound A is preferably 60 to 90 ° C, more preferably 65 to 85. Moreover, 15-30 degreeC is preferable and, as for the temperature difference of melting | fusing point in a compound A and a freezing point, More preferably, it is 18-27. The freezing point and melting point of Compound A can be measured using a differential scanning calorimeter (DSC).

なお、化合物Aとして、ペンタエリスリトールを用いたエステルワックスと、ジペンタエリスリトールを用いたエステルワックスとを併せて用いることができる。   As compound A, an ester wax using pentaerythritol and an ester wax using dipentaerythritol can be used in combination.

〔化合物B〕
本発明における化合物Bは、一価の直鎖飽和脂肪酸の亜鉛塩である。一価の直鎖飽和脂肪酸は、炭素数が14〜24であり、好ましくは炭素数が16〜24であり、より好ましくは炭素数が18〜24である。一価の直鎖飽和脂肪酸の炭素数が14未満の場合には、融点と凝固点の温度差を減少する効果が得られないことがある。
一価の直鎖飽和脂肪酸としては、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸などが挙げられる。
[Compound B]
Compound B in the present invention is a zinc salt of a monovalent linear saturated fatty acid. The monovalent linear saturated fatty acid has 14 to 24 carbon atoms, preferably 16 to 24 carbon atoms, and more preferably 18 to 24 carbon atoms. If the monovalent linear saturated fatty acid has less than 14 carbon atoms, the effect of reducing the temperature difference between the melting point and the freezing point may not be obtained.
Examples of monovalent linear saturated fatty acids include myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid and the like.

〔トナー用ワックス組成物〕
本発明のトナー用ワックス組成物は、化合物Aと化合物Bとの質量比(A:B)が99.7:0.3〜90:10の関係を満たす。より好ましくは質量比(A:B)が99.5:0.5〜92:8であり、さらに好ましくは質量比(A:B)が99.5:0.5〜95:5である。化合物Bの質量比が0.3よりも小さい場合には、融点と凝固点の温度差を減少する効果が得られないことがある。
[Wax composition for toner]
In the toner wax composition of the present invention, the mass ratio (A: B) between the compound A and the compound B satisfies the relationship of 99.7: 0.3 to 90:10. More preferably, the mass ratio (A: B) is 99.5: 0.5 to 92: 8, and still more preferably the mass ratio (A: B) is 99.5: 0.5 to 95: 5. When the mass ratio of Compound B is less than 0.3, the effect of reducing the temperature difference between the melting point and the freezing point may not be obtained.

また、本発明のトナー用ワックス組成物において、化合物Aを構成する直鎖飽和脂肪酸の平均炭素数と化合物Bの直鎖飽和脂肪酸の平均炭素数との差は4以下であり、さらに好ましくは1以下である。平均炭素数の差が4を超える場合には、融点と凝固点の温度差を減少する効果が得られないことがある。平均炭素数の差が1以下を満たす場合には、融点と凝固点の差を低減する効果がより顕著なものとなる。
なお、使用する直鎖飽和脂肪酸には、炭素数の異なる直鎖飽和脂肪酸が含まれていることがあり、その場合には、使用する直鎖飽和脂肪酸の炭素数分布を測定し、得られた炭素数分布から加重平均で平均炭素数を算出することができる。使用する直鎖飽和脂肪酸の炭素数分布は、ガスクロマトグラフィにより測定することができる。
In the toner wax composition of the present invention, the difference between the average carbon number of the linear saturated fatty acid constituting the compound A and the average carbon number of the linear saturated fatty acid of the compound B is 4 or less, more preferably 1 It is as follows. When the difference in average carbon number exceeds 4, the effect of reducing the temperature difference between the melting point and the freezing point may not be obtained. When the difference in average carbon number satisfies 1 or less, the effect of reducing the difference between the melting point and the freezing point becomes more remarkable.
The linear saturated fatty acid used may contain linear saturated fatty acids having different carbon numbers. In that case, the carbon number distribution of the linear saturated fatty acid used was measured and obtained. The average carbon number can be calculated from the carbon number distribution by a weighted average. The carbon number distribution of the linear saturated fatty acid used can be measured by gas chromatography.

本発明のトナー用ワックス組成物は公知の方法により製造することができる。例えば、化合物Aと化合物Bとを加熱溶融して均一に混合後、冷却固化して粉砕、または造粒して製造する方法が、品質のばらつき防止の観点から好ましい。   The wax composition for toner of the present invention can be produced by a known method. For example, a method in which the compound A and the compound B are heated and melted and uniformly mixed, and then cooled, solidified, pulverized, or granulated for production is preferable from the viewpoint of preventing variation in quality.

本発明のトナー用ワックス組成物によれば、化合物Aのエステルワックス単独の場合よりも、凝固点を上昇させることができる。本発明のトナー用ワックス組成物の凝固点は、好ましくは45〜70℃であり、さらに好ましくは50〜70℃である。
また、本発明のトナー用ワックス組成物の融点は、化合物Aのエステルワックスの融点と概ね同じである。したがって、本発明のトナー用ワックス組成物によれば、化合物Aのエステルワックス単独の場合よりも、凝固点と融点との温度差を減少することかできる。
このように本発明のトナー用ワックス組成物は、融点が化合物Aのエステルワックスの融点と概ね同じであるので、トナーに低温定着性を付与することができる。また、本発明のトナー用ワックス組成物によれば、化合物Aのエステルワックス単独の場合よりも、凝固点と融点との温度差を減少することができるので、高速印刷や両面印刷時において溶融後に素早く固化することができる。したがって、トナー用ワックスとして使用した場合、良好な画質性能を得ることができる。
According to the toner wax composition of the present invention, the freezing point can be increased as compared with the case of the ester wax of Compound A alone. The freezing point of the toner wax composition of the present invention is preferably 45 to 70 ° C, more preferably 50 to 70 ° C.
The melting point of the toner wax composition of the present invention is substantially the same as that of the ester wax of Compound A. Therefore, according to the wax composition for toner of the present invention, the temperature difference between the freezing point and the melting point can be reduced as compared with the case of the compound A ester wax alone.
As described above, since the melting point of the toner wax composition of the present invention is substantially the same as the melting point of the ester wax of Compound A, the toner can be imparted with a low temperature fixability. In addition, according to the wax composition for toner of the present invention, the temperature difference between the freezing point and the melting point can be reduced as compared with the case of the ester wax of Compound A alone. It can be solidified. Accordingly, when used as a toner wax, good image quality performance can be obtained.

本発明のトナー用ワックス組成物は、バインダー樹脂、着色剤、外添剤、帯電制御剤などとともに配合され、通常の製法によってトナーが製造される。トナー中における本発明のトナー用ワックス組成物の配合量は、バインダー樹脂100質量部に対して、通常、0.1〜40質量部である。   The toner wax composition of the present invention is blended with a binder resin, a colorant, an external additive, a charge control agent, and the like, and a toner is produced by an ordinary production method. The compounding amount of the wax composition for toner of the present invention in the toner is usually 0.1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

以下に本発明のトナー用ワックス組成物の製造例およびその評価方法を示すことで、本発明を更に具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比較例において、「%」は質量部を示す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing production examples of the wax composition for toner of the present invention and evaluation methods thereof. In the following examples and comparative examples, “%” indicates parts by mass.

〔化合物A1の調製〕
窒素導入管、撹拌羽、冷却管を取り付けた0.5L容の4つ口フラスコに、ペンタエリスリトール18g(0.13mol)、ステアリン酸147g(0.52mol)を加え、窒素気流下、生成水を留去しながら、220℃で10時間反応した。酸価は6.7mgKOH/gであった。
トルエン46. 5gおよび2−プロパノール32g、酸価の2.0倍当量の水酸化カリウムを含む10%水酸化カリウム水溶液19gを加え、70℃で30分間撹拌し、30分間静置後、水層部を除去した。
粗生成物100質量部に対して40質量部のイオン交換水を用い、70℃で水洗を4回行い、pHを7とした。得られた精製物から加熱および減圧条件下で溶媒を留去し、ろ過、固化、粉砕を経て、ペンタエリスリトールテトラステアレート(化合物A1)を140g得た。
化合物A1の原料脂肪酸の炭素数分布および平均炭素数(Cw)を表1に示す。また、得られた化合物A1の酸価、水酸基価、凝固点、融点を下記により測定した。結果を表2に示す。
なお、原料脂肪酸の炭素数分布についてはガスクロマトグラフィにより測定した。
[Preparation of Compound A1]
Pentaerythritol 18g (0.13mol) and stearic acid 147g (0.52mol) are added to a 0.5L four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, stirring blades and cooling tube, and the generated water is added under a nitrogen stream. The reaction was carried out at 220 ° C. for 10 hours while distilling off. The acid value was 6.7 mgKOH / g.
46.5 g of toluene and 32 g of 2-propanol and 19 g of a 10% aqueous potassium hydroxide solution containing potassium hydroxide equivalent to 2.0 times the acid value were added, stirred at 70 ° C. for 30 minutes, allowed to stand for 30 minutes, and then the aqueous layer. Part was removed.
Using 40 parts by mass of ion-exchanged water with respect to 100 parts by mass of the crude product, washing with water was performed 4 times at 70 ° C. to adjust the pH to 7. The solvent was distilled off from the purified product under heating and reduced pressure, and filtration, solidification, and pulverization were performed to obtain 140 g of pentaerythritol tetrastearate (Compound A1).
Table 1 shows the carbon number distribution and average carbon number (Cw) of the raw material fatty acid of Compound A1. Further, the acid value, hydroxyl value, freezing point, and melting point of the obtained compound A1 were measured as follows. The results are shown in Table 2.
The carbon number distribution of the starting fatty acid was measured by gas chromatography.

〔測定方法〕
原料脂肪酸の炭素数分布:JOCS(日本油化学会)2.4.2.2−2003に準拠して測定した。
酸価:JOCS(日本油化学会)2.3.1−1996に準拠して測定した。
水酸基価:JOCS(日本油化学会)2.3.6.2−1996に準拠して測定した。
凝固点、融点:示差走査熱量分析計(DSC)として、セイコーインスツル株式会社製の「DSC−6200」を使用した。測定は、約10mgの化合物A1を試料ホルダーに入れ、レファレンス材料として空の試料ホルダーを用いて行い、150℃に昇温した後、10℃/minで150℃から30℃まで降温し、30℃から150℃まで昇温した。得られたDSCチャート上の降温時のピークトップを凝固点とし、昇温時のピークトップを融点として、下記式(1)より融点−凝固点の温度差ΔTを算出した。結果を表2に示す。
式(1) 融点−凝固点=ΔT
〔Measuring method〕
Carbon number distribution of raw material fatty acids: measured in accordance with JOCS (Japan Oil Chemists' Society) 2.4.2.2-2003.
Acid value: Measured according to JOCS (Japan Oil Chemists' Society) 2.3.1-1996.
Hydroxyl value: Measured according to JOCS (Japan Oil Chemists' Society) 2.3.6.2-1996.
Freezing point, melting point: “DSC-6200” manufactured by Seiko Instruments Inc. was used as a differential scanning calorimeter (DSC). The measurement is carried out by putting about 10 mg of compound A1 into a sample holder, using an empty sample holder as a reference material, raising the temperature to 150 ° C., then lowering the temperature from 150 ° C. to 30 ° C. at 10 ° C./min, 30 ° C. To 150 ° C. The temperature difference ΔT between the melting point and the freezing point was calculated from the following formula (1), with the peak top when the temperature was lowered on the obtained DSC chart as the freezing point and the peak top when the temperature was raised as the melting point. The results are shown in Table 2.
Formula (1) Melting point−Freezing point = ΔT

〔化合物A2〜A10の調製〕
表1に示すアルコールと直鎖飽和脂肪酸を用い、化合物A1の調製に準じて化合物A2〜A10の調製を行った。化合物Aの原料脂肪酸の炭素数分布および平均炭素数(Cw)を表1に示す。また、得られた化合物Aの酸価、水酸基価、凝固点、融点、温度差を化合物A1と同様に測定し、算出した。結果を表2に示す。
[Preparation of Compounds A2 to A10]
Compounds A2 to A10 were prepared according to the preparation of Compound A1 using the alcohol and linear saturated fatty acid shown in Table 1. Table 1 shows the carbon number distribution and average carbon number (Cw) of the starting fatty acid of Compound A. Further, the acid value, hydroxyl value, freezing point, melting point, and temperature difference of the obtained Compound A were measured and calculated in the same manner as Compound A1. The results are shown in Table 2.

Figure 0006149582
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Figure 0006149582
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〔化合物B1の調製〕
撹拌羽を取り付けた3L容のセパラブルフラスコに、ステアリン酸257g(0.90mol)、および水2500gを加え、90℃まで昇温した。次いで、48%水酸化ナトリウム水溶液75g(0.90mol)を加え、90℃にて1時間撹拌した。その後、25%硫酸亜鉛水溶液291g(0.45mol)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間撹拌した。
得られたステアリン酸亜鉛スラリーに水1500gを加え、65℃まで冷却した。その後、吸引ろ過し、1000gの水で2回水洗し、送風乾燥機を用いて65℃にて48時間乾燥してステアリン酸亜鉛(化合物B1)を得た。
化合物B1の原料直鎖飽和脂肪酸の炭素数分布および平均炭素数(Cx)を表3に示す。
[Preparation of Compound B1]
To a 3 L separable flask equipped with stirring blades, 257 g (0.90 mol) of stearic acid and 2500 g of water were added, and the temperature was raised to 90 ° C. Subsequently, 75 g (0.90 mol) of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 1 hour. Thereafter, 291 g (0.45 mol) of 25% aqueous zinc sulfate solution was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the mixture was further stirred for 1 hour.
1500 g of water was added to the obtained zinc stearate slurry and cooled to 65 ° C. Thereafter, the mixture was suction filtered, washed twice with 1000 g of water, and dried at 65 ° C. for 48 hours using an air dryer to obtain zinc stearate (Compound B1).
Table 3 shows the carbon number distribution and average carbon number (Cx) of the raw material straight-chain saturated fatty acid of Compound B1.

〔化合物B2〜B7の調製〕
表3に示す原料直鎖飽和脂肪酸と金属種を用い、化合物B1の調製に準じて化合物B2〜B7の調製を行った。なお、化合物B6および化合物B7については、硫酸亜鉛水溶液の代わりに硫酸マグネシウム水溶液および塩化カルシウム水溶液をそれぞれ用いた。
化合物Bの原料直鎖飽和脂肪酸の炭素数分布および平均炭素数(Cx)を表3に示す。
[Preparation of compounds B2 to B7]
Compounds B2 to B7 were prepared according to the preparation of Compound B1 using the raw material linear saturated fatty acid and metal species shown in Table 3. For compound B6 and compound B7, a magnesium sulfate aqueous solution and a calcium chloride aqueous solution were used in place of the zinc sulfate aqueous solution, respectively.
Table 3 shows the carbon number distribution and average carbon number (Cx) of the raw material straight-chain saturated fatty acid of Compound B.

Figure 0006149582
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〔トナー用ワックス組成物の調製および評価〕
(実施例1)
撹拌羽、窒素導入管を取り付けた0.3L容のセパラブルフラスコに、化合物A1を199. 0g、化合物B1を1.0g加え、窒素気流下、150℃で1時間撹拌した。その後、冷却、固化、粉砕を経て、トナー用ワックス組成物を得た。
得られたトナー用ワックス組成物の凝固点、融点を化合物A1と同様の方法で測定した。また、化合物A1の融点−凝固点の温度差ΔTを用い、化合物B1による添加効果を下記式(2)により算出した。結果を表4に示す。
式(2) (化合物A1のΔT)−(実施例1のΔT)=(添加効果)
[Preparation and Evaluation of Wax Composition for Toner]
Example 1
190.3 g of compound A1 and 1.0 g of compound B1 were added to a 0.3 L separable flask equipped with a stirring blade and a nitrogen introduction tube, and stirred at 150 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. Thereafter, cooling, solidification, and pulverization were performed to obtain a toner wax composition.
The solidification point and melting point of the obtained wax composition for toner were measured by the same method as for Compound A1. Moreover, the addition effect by compound B1 was computed by following formula (2) using temperature difference (DELTA) T of melting | fusing point-freezing point of compound A1. The results are shown in Table 4.
Formula (2) (ΔT of Compound A1) − (ΔT of Example 1) = (Addition Effect)

(実施例2〜10、比較例1〜13)
表1に示す化合物Aおよび表3に示す化合物Bを用いて、実施例1と同様にしてトナー用ワックス組成物を得た。得られたトナー用ワックス組成物の凝固点、融点を実施例1と同様に測定し、融点−凝固点の温度差ΔTと化合物Bによる添加効果を算出した。結果を表4に示す。
また、化合物Aの原料脂肪酸の平均炭素数(Cw)と化合物Bの原料直鎖飽和脂肪酸の平均炭素数(Cx)との差(|Cx−Cw|)を表4に併せて示す。
(Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 to 13)
Using the compound A shown in Table 1 and the compound B shown in Table 3, a wax composition for toner was obtained in the same manner as in Example 1. The freezing point and melting point of the obtained wax composition for toner were measured in the same manner as in Example 1, and the temperature difference ΔT between the melting point and the freezing point and the effect of addition by compound B were calculated. The results are shown in Table 4.
Table 4 also shows the difference (| Cx−Cw |) between the average carbon number (Cw) of the raw material fatty acid of Compound A and the average carbon number (Cx) of the raw material linear saturated fatty acid of Compound B.

Figure 0006149582
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表2と表4の対比から明らかなように、実施例1〜10のトナー用ワックス組成物は、化合物Bを所定量含有することによって、凝固点を少なくとも約3℃上昇させることができ、さらに融点−凝固点の温度差ΔTを少なくとも約3℃減少させることができ、添加効果において優れたものであった。   As is clear from the comparison between Table 2 and Table 4, the toner wax compositions of Examples 1 to 10 can increase the freezing point by at least about 3 ° C. by containing a predetermined amount of Compound B, and further have a melting point. -The temperature difference ΔT of the freezing point could be reduced by at least about 3 ° C, and the addition effect was excellent.

実施例1〜10に対し、比較例1および2では化合物Bの質量比が0.3よりも小さいので、化合物A1に対して化合物B1による添加効果は得られなかった。
比較例3、4、5、6では、化合物Aと化合物Bの平均炭素数の差(|Cx−Cw|)が4を超えているので、添加効果は得られなかった。また、比較例7においては、平均炭素数の差(|Cx−Cw|)4以下の条件を満たしているものの、化合物B5の平均炭素数(Cx)が14未満であるので、添加効果を得られなかった。
Compared to Examples 1 to 10, in Comparative Examples 1 and 2, since the mass ratio of Compound B was smaller than 0.3, the effect of addition by Compound B1 on Compound A1 was not obtained.
In Comparative Examples 3, 4, 5, and 6, the difference in average carbon number between compound A and compound B (| Cx−Cw |) exceeded 4, so the effect of addition was not obtained. In Comparative Example 7, the difference in average carbon number (| Cx−Cw |) satisfying the condition of 4 or less, but since the average carbon number (Cx) of Compound B5 is less than 14, the effect of addition was obtained. I couldn't.

比較例8および9においてはモノエステル(A7、A8)、比較例10においてはトリペンタエリストールエステル(A9)が用いられ、これらエステル(A7〜A9)は、表2に示すように、ペンタエリスリトールエステルやジペンタエリスリトールエステルよりも融点−凝固点の温度差ΔTが小さいので、化合物Bによる添加効果は得られなかった。
また、比較例11においてはグリセリンエステル(A10)が用いられているので、化合物Bによる添加効果が確認できなかった。
比較例12および13においては、化合物Bの金属種がマグネシウムおよびカルシウムに変更されているので、トナー用ワックス組成物の製造時に化合物Bが完全には溶融混合できず、添加効果も得られなかった。
In Comparative Examples 8 and 9, monoesters (A7, A8) are used, and in Comparative Example 10, tripentaerystol ester (A9) is used. These esters (A7 to A9) are pentaerythritol as shown in Table 2. Since the temperature difference ΔT between the melting point and the freezing point is smaller than that of the ester or dipentaerythritol ester, the effect of addition by the compound B was not obtained.
Moreover, since the glycerin ester (A10) was used in the comparative example 11, the addition effect by the compound B was not able to be confirmed.
In Comparative Examples 12 and 13, since the metal species of Compound B was changed to magnesium and calcium, Compound B could not be completely melt-mixed during the production of the toner wax composition, and the addition effect was not obtained. .

Claims (1)

下記に示す化合物Aと化合物Bとの溶融混合物からなり、化合物Aと化合物Bの質量比が99.7:0.3〜90:10であり、且つ化合物Aを構成する直鎖飽和脂肪酸の平均炭素数と化合物Bの直鎖飽和脂肪酸の平均炭素数との差が4以下であるトナー用ワックス組成物。
化合物A:ペンタエリスリトールまたはジペンタエリスリトールと炭素数14〜24の一価の直鎖飽和脂肪酸とから得られるエステルワックス
化合物B:炭素数14〜24の一価の直鎖飽和脂肪酸の亜鉛塩
The average of the linear saturated fatty acid which consists of a molten mixture of the compound A and the compound B shown below, the mass ratio of the compound A and the compound B is 99.7: 0.3-90: 10, and comprises the compound A A wax composition for toner, wherein the difference between the carbon number and the average carbon number of the linear saturated fatty acid of Compound B is 4 or less.
Compound A: Ester wax obtained from pentaerythritol or dipentaerythritol and monovalent linear saturated fatty acid having 14 to 24 carbon atoms Compound B: zinc salt of monovalent linear saturated fatty acid having 14 to 24 carbon atoms
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