JP6318063B2 - Image forming method - Google Patents
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Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、画像形成方法、結着樹脂組成物の水系分散体の製造方法、及び電子写真用トナーの製造方法に関する。 The present invention relates to an image forming method, a method for producing an aqueous dispersion of a binder resin composition, and a method for producing an electrophotographic toner.
電子写真の分野においては、電子写真システムの発展に伴い、高画質化及び高速化に対応した電子写真用のトナーの開発が要求されている。高画質化に対応して、粒径分布が狭く、小粒径のトナーを得る方法として、微細な樹脂粒子等を水系媒体中で凝集、融着させてトナーを得る、凝集合一法(乳化凝集法又は凝集融着法ともいう)によるトナーの製造が行われている。バインダー樹脂には、スチレンアクリル樹脂や、低温定着性に優れたポリエステル樹脂が用いられ、複数の性能を同時に満たすために、複数の樹脂の複合化等も検討されている。また、印刷メディアの多様化に伴い、従来の紙だけでなく、ポリオレフィンフィルム等の表面に印刷する、いわゆるラベル印刷用途への展開も始まっている。 In the field of electrophotography, with the development of an electrophotographic system, development of toner for electrophotography corresponding to higher image quality and higher speed is required. Corresponding to high image quality, a method of obtaining a toner having a narrow particle size distribution and a small particle size is obtained by aggregating and fusing fine resin particles in an aqueous medium to obtain a toner. A toner is manufactured by an aggregation method or an aggregation fusion method. As the binder resin, a styrene acrylic resin or a polyester resin excellent in low-temperature fixability is used, and in order to satisfy a plurality of performances simultaneously, a combination of a plurality of resins has been studied. In addition, with the diversification of print media, the development of so-called label printing applications in which printing is performed not only on conventional paper but also on the surface of polyolefin films or the like has begun.
例えば、特許文献1には、保存安定性を保持し、低温定着性が良好で、非オフセット温度幅の広いトナーを提供できるトナー用ポリエステル樹脂の製造方法として、ステロール類の存在下で多価カルボン酸と多価アルコールを含む単量体混合物とを重縮合する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method for producing a polyester resin for a toner capable of providing a toner having storage stability, good low-temperature fixability, and a wide non-offset temperature range, in the presence of sterols. A method for polycondensation of an acid and a monomer mixture containing a polyhydric alcohol is disclosed.
特許文献1では、トナーの保存安定性、低温定着性等の改善が図られているが、ポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から検討がなされておらず、ポリオレフィンフィルムへの密着性は不十分であった。また、低温定着性、及び耐熱保存性についても更なる改善が望まれていた。
本発明は、[1]低温定着性及びポリオレフィンフィルムへの密着性に優れる画像形成方法、[2]低温定着性、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムへの密着性に優れるトナーを得ることができる結着樹脂組成物の水系分散体の製造方法、[3]低温定着性、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムへの密着性に優れる電子写真用トナーの製造方法を提供することを課題とする。
In Patent Document 1, improvement in storage stability, low-temperature fixability, etc. of the toner is attempted, but no examination has been made from the viewpoint of adhesion to the polyolefin film, and adhesion to the polyolefin film is insufficient. there were. In addition, further improvements have been desired for low-temperature fixability and heat-resistant storage stability.
The present invention provides [1] an image forming method excellent in low temperature fixability and adhesion to a polyolefin film, and [2] a toner capable of obtaining low temperature fixability, heat resistant storage stability and excellent adhesion to a polyolefin film. It is an object of the present invention to provide a method for producing an aqueous dispersion of a resin composition, [3] a method for producing an electrophotographic toner excellent in low-temperature fixability, heat resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film.
本発明者等は、ポリエステル系樹脂中のステロールの含有量を特定の範囲に制御することにより、低温定着性、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムへの密着性に優れるトナーを得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors have found that a toner having excellent low-temperature fixability, heat-resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film can be obtained by controlling the sterol content in the polyester-based resin within a specific range. The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、以下の画像形成方法、結着樹脂組成物の水系分散体の製造方法、及び電子写真用トナーの製造方法を提供する。
[1]感光体を帯電させる帯電工程と、感光体を露光する露光工程と、感光体上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させる現像工程と、形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程と、転写されたトナー像を記録媒体に定着する定着工程とを含む画像形成方法であって、該トナーがステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有する結着樹脂組成物からなる電子写真用トナーであり、該記録媒体がポリオレフィンフィルムである、画像形成方法。
[2]下記工程1及び2を含む、上記[1]に記載の結着樹脂組成物の水系分散体の製造方法。
工程1:ワックスの存在下で、多価カルボン酸成分と、多価アルコール及びステロールを含むアルコール成分とを重縮合させて、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物を得る工程
工程2:工程1で得られた混合物を含有する結着樹脂組成物に、水系媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物の水系分散体を得る工程
[3]下記工程1〜3を含む上記[1]に記載の電子写真用トナーの製造方法。
工程1:ワックスの存在下で、多価カルボン酸成分と、多価アルコール及びステロールを含むアルコール成分とを重縮合させて、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物を得る工程
工程2:工程1で得られた混合物を含有する結着樹脂組成物に、水系媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物の水系分散体を得る工程
工程3:工程2で得られた水系分散体を凝集及び融着させる工程
That is, the present invention provides the following image forming method, method for producing an aqueous dispersion of a binder resin composition, and method for producing an electrophotographic toner.
[1] A charging process for charging the photoreceptor, an exposure process for exposing the photoreceptor, a developing process for forming a toner image by attaching toner to an electrostatic latent image formed on the photoreceptor, and An image forming method comprising a transfer step of transferring a toner image to a recording medium and a fixing step of fixing the transferred toner image to a recording medium, wherein the toner contains 5% by mass or more and 35% by mass of a structural unit derived from sterol. % Is an electrophotographic toner comprising a binder resin composition containing a polyester-based resin and a wax, and the recording medium is a polyolefin film.
[2] A method for producing an aqueous dispersion of the binder resin composition according to [1], comprising the following steps 1 and 2.
Step 1: Polyester system containing 5% by mass or more and 35% by mass or less of a structural unit derived from sterol by polycondensation of a polyvalent carboxylic acid component and an alcohol component containing a polyhydric alcohol and sterol in the presence of wax. Step of obtaining a mixture containing resin and wax Step 2: An aqueous medium is added to the binder resin composition containing the mixture obtained in Step 1, and phase inversion emulsification is performed. Step [3] for obtaining an aqueous dispersion [3] The method for producing an electrophotographic toner according to [1] above, comprising the following steps 1 to 3.
Step 1: Polyester system containing 5% by mass or more and 35% by mass or less of a structural unit derived from sterol by polycondensation of a polyvalent carboxylic acid component and an alcohol component containing a polyhydric alcohol and sterol in the presence of wax. Step of obtaining a mixture containing resin and wax Step 2: An aqueous medium is added to the binder resin composition containing the mixture obtained in Step 1, and phase inversion emulsification is performed. Step of obtaining aqueous dispersion Step 3: Step of aggregating and fusing the aqueous dispersion obtained in Step 2
本発明によれば、[1]低温定着性及びポリオレフィンフィルムへの密着性に優れる画像形成方法、[2]低温定着性、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムへの密着性に優れるトナーを得ることができるトナー用結着樹脂組成物の水系分散体の製造方法、[3]低温定着性、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムへの密着性に優れる電子写真用トナーの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, [1] an image forming method excellent in low temperature fixability and adhesion to a polyolefin film, and [2] a toner excellent in low temperature fixability, heat resistant storage stability and adhesion to a polyolefin film can be obtained. A method for producing an aqueous dispersion of a binder resin composition for toner, [3] a method for producing an electrophotographic toner excellent in low-temperature fixability, heat-resistant storage, and adhesion to a polyolefin film can be provided.
[画像形成方法]
本発明の画像形成方法は、感光体を帯電させる帯電工程と、感光体を露光する露光工程と、感光体上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させる現像工程と、形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程と、転写されたトナー像を記録媒体に定着する定着工程とを含む画像形成方法であって、該トナーがステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有する結着樹脂組成物からなる電子写真用トナーであり、該記録媒体がポリオレフィンフィルムであることを特徴とする。
[Image forming method]
The image forming method of the present invention includes a charging step for charging a photosensitive member, an exposure step for exposing the photosensitive member, and a developing step for forming a toner image by attaching toner to an electrostatic latent image formed on the photosensitive member. And a transfer step of transferring the formed toner image to a recording medium, and a fixing step of fixing the transferred toner image to the recording medium, wherein the toner contains 5 units of structural units derived from sterol. An electrophotographic toner comprising a binder resin composition containing a polyester-based resin and a wax containing at least 35% by mass and less than 35% by mass, wherein the recording medium is a polyolefin film.
本発明の画像形成方法が低温定着性及びポリオレフィンフィルムへの密着性に優れる理由は定かではないが、次のように考えられる。
本発明の画像形成方法に用いるトナーは、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂を含有する。
該ステロールはポリエステルの末端に結合しており、ステロール基同士の相互作用により、擬似的にポリエステル系樹脂が高分子量化するため、トナーの耐熱保存性が向上すると考えられる。
一方、ステロールはシャープに溶融する性質(シャープメルト性)を有していることから、上記の擬似的な高分子量化に寄与するステロール基同士の相互作用は、定着温度付近で急速に弱まるため、前記トナーは低温定着性に優れると考えられる。
更に、該ステロール基を有するポリエステル系樹脂と、疎水表面を有するポリオレフィンフィルムとの親和性が高く、密着し易いため、本発明の画像形成方法によると、ポリオレフィンフィルムへの密着性に優れる画像が得られると考えられる。
以下、本発明の画像形成方法の各工程について説明する。
The reason why the image forming method of the present invention is excellent in low-temperature fixability and adhesion to a polyolefin film is not clear, but is considered as follows.
The toner used in the image forming method of the present invention contains a polyester resin containing 5% by mass or more and 35% by mass or less of a structural unit derived from sterol.
The sterol is bonded to the terminal of the polyester, and the polyester resin becomes a high molecular weight in a pseudo manner due to the interaction between the sterol groups. Therefore, it is considered that the heat resistant storage stability of the toner is improved.
On the other hand, since sterols have a property of sharp melting (sharp melt properties), the interaction between sterol groups contributing to the above-described pseudo high molecular weight rapidly weakens near the fixing temperature. The toner is considered to be excellent in low-temperature fixability.
Furthermore, since the polyester resin having a sterol group and the polyolefin film having a hydrophobic surface have high affinity and are easy to adhere, an image having excellent adhesion to the polyolefin film can be obtained according to the image forming method of the present invention. It is thought that.
Hereinafter, each step of the image forming method of the present invention will be described.
<帯電工程>
帯電工程は、帯電部材により感光体の表面をプラス又はマイナスに一様に帯電させる工程である。帯電方式としては、特に限定されるものではなく、帯電ロール、ファーブラシ、磁気ブラシ、ブレード等で帯電させる接触帯電方式、コロナ放電による非接触帯電方式等、従来公知の方式を採用することができる。
<露光工程>
露光工程は、レーザー光照射装置等の露光装置により、画像信号に対応した光を感光体の表面に照射し、一様に帯電された感光体の表面に静電潜像を形成する工程である。露光装置としては、例えば、レーザ、LED、ELアレイ等の光源を、作像光学系と組み合わせて使用することができる。
<現像工程>
現像工程は前記感光体上に形成された静電潜像に、現像装置によりトナーを付着させてトナー像を形成させる工程である。現像工程は、従来公知の現像装置を用いて行うことができる。現像装置としては、例えば、2成分磁気ブラシ現像器、1成分磁気ブラシ現像器、1成分非磁性現像器等を使用することができる。
<Charging process>
The charging step is a step of uniformly charging the surface of the photoreceptor positively or negatively by the charging member. The charging method is not particularly limited, and a conventionally known method such as a contact charging method in which charging is performed with a charging roll, a fur brush, a magnetic brush, a blade, or the like, or a non-contact charging method using corona discharge can be employed. .
<Exposure process>
The exposure step is a step of irradiating the surface of the photoconductor with light corresponding to an image signal by an exposure device such as a laser beam irradiation device to form an electrostatic latent image on the uniformly charged surface of the photoconductor. . As the exposure apparatus, for example, a light source such as a laser, an LED, or an EL array can be used in combination with an image forming optical system.
<Development process>
The developing step is a step of forming a toner image by attaching toner to the electrostatic latent image formed on the photosensitive member by a developing device. The developing step can be performed using a conventionally known developing device. As the developing device, for example, a two-component magnetic brush developer, a one-component magnetic brush developer, a one-component nonmagnetic developer, or the like can be used.
(トナー)
本発明の画像形成方法に用いるトナーは、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有する結着樹脂組成物からなる電子写真用トナーである。
結着樹脂組成物は、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有するものであれば特に限定されず、後述する着色剤等の任意成分を含んでいてもよい。
(toner)
The toner used in the image forming method of the present invention is an electrophotographic toner comprising a binder resin composition containing a polyester-based resin containing 5% by mass to 35% by mass of a sterol-derived structural unit and a wax.
The binder resin composition is not particularly limited as long as it contains a polyester-based resin containing 5% by mass or more and 35% by mass or less of a structural unit derived from sterol, and an optional component such as a colorant described later. May be included.
〔ポリエステル系樹脂〕
ポリエステル系樹脂は、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するものであれば、特に限定されず、ポリエステル樹脂以外に、実質的にその特性を損なわない程度に変性されたポリエステルを含んでいてもよい。変性されたポリエステルとしては、例えば、ポリエステルがウレタン結合で変性されたウレタン変性ポリエステル、ポリエステルがエポキシ結合で変性されたエポキシ変性ポリエステル、及びポリエステル樹脂セグメントとビニル系樹脂セグメントとを含む2種以上の樹脂成分を有する複合樹脂等が挙げられる。これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、ポリエステル樹脂が好ましい。
[Polyester resin]
The polyester resin is not particularly limited as long as it contains 5% by mass to 35% by mass of a structural unit derived from sterol, and other than the polyester resin, a polyester modified to such an extent that its properties are not substantially impaired. May be included. Examples of the modified polyester include a urethane-modified polyester in which the polyester is modified with a urethane bond, an epoxy-modified polyester in which the polyester is modified with an epoxy bond, and two or more resins including a polyester resin segment and a vinyl resin segment Examples thereof include composite resins having components. Among these, a polyester resin is preferable from the viewpoints of the minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film.
本発明に用いるトナー中のポリエステル系樹脂の含有量は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上であり、そして、好ましくは98質量%以下、より好ましくは93質量%以下、更に好ましくは90質量%以下である。 The content of the polyester-based resin in the toner used in the present invention is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, from the viewpoint of minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film. Preferably it is 80 mass% or more, and preferably 98 mass% or less, More preferably, it is 93 mass% or less, More preferably, it is 90 mass% or less.
ステロールとしては、例えば、β−シトステロール、スティグマステロール、ブラシカステロール、カンペステロール等の植物性ステロール(フィトステロール);コレステロール、ラノステロール等の動物性ステロール;エルゴステロール等の菌類ステロール等が挙げられる。
植物性ステロールは、植物の中でも、特に、大豆、菜種、綿実、トール、小豆、さとうきび等に含まれており、タマ生化学株式会社製の大豆由来のフィトステロール等が商業的に入手可能である。大豆由来のフィトステロールは、β−シトステロールを主成分とし、スティグマステロール、カンペステロール等からなる混合物である。
これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、動物性ステロールが好ましく、コレステロールがより好ましい。
Examples of sterols include plant sterols (phytosterols) such as β-sitosterol, stigmasterol, brassicasterol, and campesterol; animal sterols such as cholesterol and lanosterol; and fungal sterols such as ergosterol.
Plant sterols are included in soybeans, rapeseed, cottonseed, tall, red beans, sugar cane, etc. among plants, and soy-derived phytosterols manufactured by Tama Seikagaku Co., Ltd. are commercially available. . Soy-derived phytosterol is a mixture containing β-sitosterol as a main component and stigmasterol, campesterol, and the like.
Among these, animal sterols are preferable and cholesterol is more preferable from the viewpoint of minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to polyolefin films.
ポリエステル系樹脂中のステロール由来の構成単位の含有量は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、5質量%以上35質量%以下であり、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは18質量%以上であり、そして、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは30質量%以下、より好ましくは28質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。
ステロールの反応率は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、更に好ましくは97%以上であり、そして、好ましくは100%以下である。
ステロールの反応率は、実施例に記載の方法により測定することができる。
The content of the structural unit derived from sterol in the polyester-based resin is 5% by mass or more and 35% by mass or less, preferably 10% by mass, from the viewpoint of the minimum fixing temperature, the heat resistant storage stability, and the adhesion to the polyolefin film. Or more, more preferably 15% by mass or more, still more preferably 18% by mass or more, and preferably 30% by mass or less, more preferably 28% by mass from the viewpoints of heat-resistant storage stability and adhesion to a polyolefin film. Hereinafter, it is more preferably 25% by mass or less.
The reaction rate of sterol is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and still more preferably 97% or more, from the viewpoints of minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to polyolefin film. Is 100% or less.
The reaction rate of sterol can be measured by the method described in Examples.
≪軟化点≫
ポリエステル系樹脂の軟化点は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは85℃以上、より好ましくは95℃以上、更に好ましくは105℃以上であり、そして、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは115℃以下である。
≪ガラス転移温度≫
ポリエステル系樹脂のガラス転移温度は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、更に好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは90℃以下、より好ましくは80℃以下、更に好ましくは70℃以下である。
≪酸価≫
ポリエステル系樹脂の酸価は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは4mgKOH/g以上、より好ましくは6mgKOH/g以上、更に好ましくは8mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは25mgKOH/g以下、より好ましくは20mgKOH/g以下、更に好ましくは15mgKOH/g以下であり、より更に好ましくは14mgKOH/g以下である。
ポリエステル系樹脂の軟化点、ガラス転移温度、及び酸価は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。軟化点、ガラス転移温度、及び酸価は、実施例に記載の方法によって求められる。
以下、ポリエステル系樹脂として、ポリエステル樹脂を用いる場合の好適な態様について説明する。
≪Softening point≫
The softening point of the polyester-based resin is preferably 85 ° C. or higher, more preferably 95 ° C. or higher, more preferably 105 ° C. or higher, from the viewpoint of minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film. The temperature is preferably 130 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, and still more preferably 115 ° C. or lower.
≪Glass transition temperature≫
The glass transition temperature of the polyester-based resin is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, from the viewpoint of minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film. And preferably it is 90 degrees C or less, More preferably, it is 80 degrees C or less, More preferably, it is 70 degrees C or less.
≪Acid value≫
The acid value of the polyester-based resin is preferably 4 mgKOH / g or more, more preferably 6 mgKOH / g or more, and still more preferably 8 mgKOH / g or more, from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to the polyolefin film. Yes, and preferably 25 mgKOH / g or less, more preferably 20 mgKOH / g or less, still more preferably 15 mgKOH / g or less, and even more preferably 14 mgKOH / g or less.
The softening point, the glass transition temperature, and the acid value of the polyester resin can be appropriately adjusted according to the production conditions such as the type and ratio of the raw material monomers, the reaction temperature, the reaction time, and the cooling rate. A softening point, a glass transition temperature, and an acid value are calculated | required by the method as described in an Example.
Hereinafter, the suitable aspect in the case of using a polyester resin as a polyester-type resin is demonstrated.
≪ポリエステル樹脂の製造方法≫
ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸成分と、多価アルコール及びステロールを含むアルコール成分とを重縮合することにより製造することができる。
≪Polyester resin production method≫
The polyester resin can be produced by polycondensation of a polyvalent carboxylic acid component and an alcohol component containing a polyhydric alcohol and sterol.
{アルコール成分}
アルコール成分は、多価アルコール及びステロールを含む。アルコール成分と多価カルボン酸成分とを重縮合させる際に、最初からステロールを存在させることが、ステロールの反応率を向上させることができるため好ましい。
アルコール成分中のステロールの含有量は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは10モル%以上、より好ましくは15モル%以上、更に好ましくは20モル%以上であり、そして、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは40モル%以下、より好ましくは35モル%以下、更に好ましくは30モル%以下である。
{Alcohol component}
The alcohol component includes a polyhydric alcohol and a sterol. In the polycondensation of the alcohol component and the polyvalent carboxylic acid component, it is preferable that sterol is present from the beginning because the reaction rate of sterol can be improved.
The sterol content in the alcohol component is preferably at least 10 mol%, more preferably at least 15 mol%, still more preferably at least 20 mol%, from the viewpoints of the minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to polyolefin films. From the viewpoints of heat-resistant storage stability and adhesion to a polyolefin film, it is preferably 40 mol% or less, more preferably 35 mol% or less, still more preferably 30 mol% or less.
多価アルコール成分としては、脂肪族ジオール、芳香族ジオール、3価以上の多価アルコール等が挙げられる。これらのアルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
アルコール成分は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、下記式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を含有することが好ましい。
Examples of the polyhydric alcohol component include aliphatic diols, aromatic diols, and trihydric or higher polyhydric alcohols. These alcohol components can be used alone or in combination of two or more.
The alcohol component preferably contains an alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the following formula (I) from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to the polyolefin film.
(式中、R1Oはアルキレンオキサイドであり、R1は炭素数2又は3のアルキレン基、x及びyはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示す正の数を示し、xとyの和は、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは2以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは5以下、更に好ましくは3以下である。) (Wherein R 1 O is an alkylene oxide, R 1 is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, x and y are positive numbers indicating the average number of moles of alkylene oxide added, and the sum of x and y is The number is preferably 1 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 2 or more, and preferably 16 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 3 or less.
前記式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物として、具体的には、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシプロピレン付加物、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシエチレン付加物等が挙げられ、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシプロピレン付加物が好ましい。
アルコール成分中の、前記式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは40モル%以上、より好ましくは50モル%以上、更に好ましくは60モル%以上、より更に好ましくは65モル%以上であり、そして、好ましくは90モル%以下、より好ましくは85モル%以下、更に好ましくは80モル%以下である。
As the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the above formula (I), specifically, a polyoxypropylene adduct of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4- Hydroxyphenyl) propane polyoxyethylene adduct, etc., and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane polyoxypropylene from the viewpoint of minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to polyolefin film Adducts are preferred.
The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the above formula (I) in the alcohol component is preferably 40 mol% from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to the polyolefin film. Or more, more preferably 50 mol% or more, still more preferably 60 mol% or more, still more preferably 65 mol% or more, and preferably 90 mol% or less, more preferably 85 mol% or less, still more preferably 80 mol% or more. It is less than mol%.
アルコール成分中、前記ステロールと前記ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物との合計含有量は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは98質量%以上、より更に好ましくは100質量%である。 In the alcohol component, the total content of the sterol and the alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferably 80% by mass or more, more preferably from the viewpoint of minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film. Is 90% by mass or more, more preferably 98% by mass or more, and still more preferably 100% by mass.
{多価カルボン酸成分}
多価カルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸、並びにそれらの酸無水物及びそれらのアルキル(炭素数1以上3以下)エステル等が挙げられる。これらの多価カルボン酸成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
脂肪族ジカルボン酸の主鎖の炭素数は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは4以上であり、そして、好ましくは10以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下である。
具体例としては、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。また、脂肪族ジカルボン酸の例には、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸等の炭素数1以上20以下のアルキル基又は炭素数2以上20以下のアルケニル基で置換されたコハク酸も含まれる。これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、フマル酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸が好ましく、フマル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸として、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、テレフタル酸が好ましい。
{Polyvalent carboxylic acid component}
Examples of the polyvalent carboxylic acid component include aliphatic dicarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, trivalent or higher polyvalent carboxylic acids, acid anhydrides thereof, and alkyl (1 to 3 carbon atoms) esters thereof. . These polyvalent carboxylic acid components can be used alone or in combination of two or more.
The number of carbon atoms in the main chain of the aliphatic dicarboxylic acid is preferably 4 or more, and preferably 10 or less, more preferably 8 or less, from the viewpoints of minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film. More preferably, it is 6 or less.
Specific examples include oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, dodecane. A diacid etc. are mentioned. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include succinic acid substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms such as dodecyl succinic acid, dodecenyl succinic acid, and octenyl succinic acid. . Among these, fumaric acid, dodecenyl succinic acid, and octenyl succinic acid are preferable, and fumaric acid is more preferable from the viewpoint of minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film.
Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, phthalic acid, and isophthalic acid. Among these, terephthalic acid is preferable from the viewpoints of the minimum fixing temperature, the heat resistant storage stability, and the adhesion to the polyolefin film.
脂肪族ジカルボン酸の含有量は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、多価カルボン酸成分中、好ましくは10モル%以上、より好ましくは15モル%以上、更に好ましくは20モル%以上であり、そして、好ましくは50モル%以下、より好ましくは40モル%以下、更に好ましくは30モル%以下である。
また、芳香族ジカルボン酸の含有量は、同様の観点から、多価カルボン酸成分中、好ましくは40モル%以上、より好ましくは50モル%以上、更に好ましくは60モル%以上であり、そして、好ましくは90モル%以下、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは75モル%以下である。
脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸とのモル比〔脂肪族ジカルボン酸/芳香族ジカルボン酸〕は、前記と同様の観点から、好ましくは10/90〜60/40、より好ましくは15/85〜50/50、更に好ましくは20/80〜40/60である。
多価カルボン酸成分中における、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸の総量は、同様の観点から、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、更に好ましくは90モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下である。
The content of the aliphatic dicarboxylic acid is preferably 10 mol% or more, more preferably 15 mol% or more, in the polyvalent carboxylic acid component, from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to the polyolefin film. More preferably, it is 20 mol% or more, and preferably 50 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, still more preferably 30 mol% or less.
Further, from the same viewpoint, the content of the aromatic dicarboxylic acid is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, still more preferably 60 mol% or more in the polyvalent carboxylic acid component, and Preferably it is 90 mol% or less, More preferably, it is 80 mol% or less, More preferably, it is 75 mol% or less.
The molar ratio of the aliphatic dicarboxylic acid to the aromatic dicarboxylic acid [aliphatic dicarboxylic acid / aromatic dicarboxylic acid] is preferably 10/90 to 60/40, more preferably 15/85 to the same viewpoint as described above. 50/50, more preferably 20/80 to 40/60.
From the same viewpoint, the total amount of aliphatic dicarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid in the polyvalent carboxylic acid component is preferably 80 mol% or more, more preferably 85 mol% or more, and still more preferably 90 mol% or more. And preferably 100 mol% or less.
3価以上の多価カルボン酸の具体例としては、トリメリット酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸等が挙げられ、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、トリメリット酸が好ましい。
3価以上の多価カルボン酸を用いる場合、その含有量は、同様の観点から、多価カルボン酸成分中、好ましくは0.1モル%以上、より好ましくは1モル%以上、更に好ましくは3モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは10モル%以下である。
これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、芳香族ジカルボン酸と、炭素数4以上8以下の脂肪族ジカルボン酸とを含むことが好ましく、芳香族ジカルボン酸と、炭素数4以上8以下の脂肪族ジカルボン酸と、3価以上の多価カルボン酸化合物とを含むことがより好ましく、フマル酸、テレフタル酸、及びトリメリット酸を併用することが更に好ましい。
Specific examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid include trimellitic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, pyromellitic acid and the like. Minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to polyolefin film From the viewpoint of safety, trimellitic acid is preferable.
In the case of using a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid, the content thereof is preferably 0.1 mol% or higher, more preferably 1 mol% or higher, more preferably 3 in the polyvalent carboxylic acid component from the same viewpoint. It is at least mol%, and preferably at most 30 mol%, more preferably at most 20 mol%, still more preferably at most 10 mol%.
Among these, from the viewpoint of minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film, it is preferable to include an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 8 carbon atoms. It is more preferable to include an acid, an aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 8 carbon atoms, and a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound, and it is more preferable to use fumaric acid, terephthalic acid, and trimellitic acid in combination. .
なお、物性調整の観点から、アルコール成分には1価のアルコールが適宜含有されていてもよく、多価カルボン酸成分には1価のカルボン酸化合物が適宜含有されていてもよい。 From the viewpoint of adjusting physical properties, the alcohol component may optionally contain a monovalent alcohol, and the polyvalent carboxylic acid component may suitably contain a monovalent carboxylic acid compound.
{反応条件}
アルコール成分と多価カルボン酸成分との重縮合反応により、ポリエステル樹脂が形成される。
重縮合反応の温度は、反応性の観点から、好ましくは160℃以上、より好ましくは200℃以上、更に好ましくは220℃以上であり、そして、好ましくは260℃以下、より好ましくは250℃以下、更に好ましくは240℃以下である。
アルコール成分に対する多価カルボン酸成分のモル比[(アルコール成分)/(多価カルボン酸成分)])は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.05以上、更に好ましくは1.10以上であり、そして、好ましくは1.30以下、より好ましくは1.25以下、更に好ましくは1.20以下である。
重縮合反応は、不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じて、エステル化触媒、エステル化助触媒、重合禁止剤等の存在下で行ってもよい。
{Reaction conditions}
A polyester resin is formed by a polycondensation reaction between the alcohol component and the polyvalent carboxylic acid component.
From the viewpoint of reactivity, the polycondensation reaction temperature is preferably 160 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, still more preferably 220 ° C. or higher, and preferably 260 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower. More preferably, it is 240 degrees C or less.
The molar ratio of the polyvalent carboxylic acid component to the alcohol component [(alcohol component) / (polyvalent carboxylic acid component)]) is preferably 1 from the viewpoints of the minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to the polyolefin film. 0.000 or more, more preferably 1.05 or more, further preferably 1.10 or more, and preferably 1.30 or less, more preferably 1.25 or less, and further preferably 1.20 or less.
The polycondensation reaction may be performed in an inert gas atmosphere in the presence of an esterification catalyst, an esterification cocatalyst, a polymerization inhibitor, or the like, if necessary.
{エステル化触媒}
重縮合反応に好適に用いられるエステル化触媒としては、チタン化合物及びSn−C結合を有していない錫(II)化合物が挙げられ、これらは1種又は2種以上を併せて使用することができる。
チタン化合物としては、Ti−O結合を有するチタン化合物が好ましく、総炭素数1以上28以下のアルコキシ基、アルケニルオキシ基又はアシルオキシ基を有する化合物がより好ましい。
Sn−C結合を有していない錫(II)化合物としては、Sn−O結合を有する錫(II)化合物、Sn−X(Xはハロゲン原子を示す)結合を有する錫(II)化合物等が好ましく挙げられ、Sn−O結合を有する錫(II)化合物がより好ましく、中でも、反応性、分子量調整及びポリエステル樹脂の物性調整の観点から、ジ(2−エチルヘキサン酸)錫(II)が更に好ましい。
上記エステル化触媒の使用量は、反応性、分子量調整及びポリエステル樹脂の物性調整の観点から、アルコール成分と多価カルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.4質量部以上であり、そして、好ましくは1.5質量部以下、より好ましくは1.2質量部以下、更に好ましくは0.8質量部以下である。
{Esterification catalyst}
Examples of the esterification catalyst suitably used for the polycondensation reaction include a titanium compound and a tin (II) compound having no Sn—C bond, and these may be used alone or in combination of two or more. it can.
As the titanium compound, a titanium compound having a Ti—O bond is preferable, and a compound having an alkoxy group, an alkenyloxy group or an acyloxy group having 1 to 28 carbon atoms in total is more preferable.
Examples of the tin (II) compound having no Sn—C bond include a tin (II) compound having a Sn—O bond, a tin (II) compound having a Sn—X (X represents a halogen atom) bond, and the like. Preferred is a tin (II) compound having a Sn-O bond, and among them, di (2-ethylhexanoic acid) tin (II) is more preferable from the viewpoints of reactivity, molecular weight adjustment, and physical property adjustment of a polyester resin. preferable.
The amount of the esterification catalyst used is preferably 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the polyvalent carboxylic acid component, from the viewpoint of reactivity, molecular weight adjustment, and physical property adjustment of the polyester resin. More preferably 0.1 parts by mass or more, still more preferably 0.4 parts by mass or more, and preferably 1.5 parts by mass or less, more preferably 1.2 parts by mass or less, still more preferably 0.8 parts by mass. It is below mass parts.
{エステル化助触媒}
エステル化助触媒としては、ピロガロール化合物が好ましい。このピロガロール化合物は、互いに隣接する3個の水素原子が水酸基で置換されたベンゼン環を有するものであり、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステル、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3,4−テトラヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート等のカテキン誘導体等が挙げられ、反応性の観点から、没食子酸が好ましい。
エステル化助触媒の使用量は、反応性、分子量調整及びポリエステル樹脂の物性調整の観点から、アルコール成分と多価カルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上、更に好ましくは0.03質量部以上であり、そして、好ましくは0.15質量部以下、より好ましくは0.10質量部以下、更に好ましくは0.07質量部以下である。
エステル化助触媒とエステル化触媒との質量比(エステル化助触媒/エステル化触媒)は、反応性の観点から、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.05以上であり、そして、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.3以下、更に好ましくは0.2以下である。
{重合禁止剤}
重合禁止剤としては、4−t−ブチルカテコール等が挙げられる。
{Esterification cocatalyst}
As the esterification cocatalyst, a pyrogallol compound is preferred. This pyrogallol compound has a benzene ring in which three hydrogen atoms adjacent to each other are substituted with a hydroxyl group, and pyrogallol, gallic acid, gallic acid ester, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,2 ′ Benzophenone derivatives such as 3,3,4-tetrahydroxybenzophenone, catechin derivatives such as epigallocatechin and epigallocatechin gallate, and the like, and gallic acid is preferred from the viewpoint of reactivity.
The use amount of the esterification cocatalyst is preferably 0.001 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the polyvalent carboxylic acid component from the viewpoints of reactivity, molecular weight adjustment and physical property adjustment of the polyester resin More preferably 0.01 parts by mass or more, still more preferably 0.03 parts by mass or more, and preferably 0.15 parts by mass or less, more preferably 0.10 parts by mass or less, still more preferably 0.07 parts by mass. It is below mass parts.
From the viewpoint of reactivity, the mass ratio of the esterification cocatalyst to the esterification catalyst (esterification cocatalyst / esterification catalyst) is preferably 0.001 or more, more preferably 0.01 or more, and still more preferably 0.00. It is 05 or more, and preferably 0.5 or less, more preferably 0.3 or less, and still more preferably 0.2 or less.
{Polymerization inhibitor}
Examples of the polymerization inhibitor include 4-t-butylcatechol.
〔ワックス〕
本発明に用いるトナーは、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、ワックスを含有する。
ワックスとしては、エステル系ワックス、炭化水素ワックス、シリコーンワックス、脂肪酸アミド等を用いることができる。これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、炭化水素ワックス及びエステル系ワックスが好ましく、炭化水素ワックスがより好ましい。
エステル系ワックスとしては、合成エステルワックス及び天然エステルワックスが挙げられる。合成エステルワックスとしては、長鎖アルコールと脂肪酸からなるエステルが挙げられ、好ましくはベヘニン酸ベヘニル、ステアリン酸ステアリル、及びペンタエリスリトールの脂肪酸エステルの少なくとも1種である。天然エステルワックスとしては、好ましくはカルナウバワックス及びライスワックスの少なくとも1種である。これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、合成エステルワックスが好ましく、長鎖アルコールと脂肪酸とからなるエステルがより好ましく、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステルが更に好ましく、ペンタエリスリトールベヘン酸エステルがより更に好ましい。
炭化水素ワックスの具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物、石油系ワックスが挙げられ、好ましくはパラフィンワックスである。
トナー中のワックスの含有量は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、ポリエステル系樹脂とワックスとの総量中、好ましくは2質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。
〔wax〕
The toner used in the present invention contains a wax from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film.
As the wax, ester wax, hydrocarbon wax, silicone wax, fatty acid amide and the like can be used. Among these, hydrocarbon waxes and ester waxes are preferable, and hydrocarbon waxes are more preferable from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to polyolefin films.
Examples of the ester wax include synthetic ester wax and natural ester wax. Examples of the synthetic ester wax include esters composed of a long-chain alcohol and a fatty acid, and preferably at least one fatty acid ester of behenyl behenate, stearyl stearate, and pentaerythritol. The natural ester wax is preferably at least one of carnauba wax and rice wax. Among these, from the viewpoint of minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film, a synthetic ester wax is preferable, an ester composed of a long-chain alcohol and a fatty acid is more preferable, and a fatty acid ester of pentaerythritol is more preferable. Pentaerythritol behenate is even more preferable.
Specific examples of the hydrocarbon wax include low-molecular-weight polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutene; minerals such as ozokerite, ceresin, paraffin wax, microcrystalline wax, and Fischer-Tropsch wax, and petroleum-based wax, preferably paraffin wax. It is.
The content of the wax in the toner is preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass in the total amount of the polyester resin and the wax from the viewpoints of the minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to the polyolefin film. % Or more, more preferably 8% by mass or more, and preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and still more preferably 15% by mass or less.
〔任意成分〕
本発明に用いる結着樹脂組成物及びトナーは、トナーに用いられる公知の樹脂、例えば、ポリエステル、スチレン−アクリル共重合体、エポキシ、ポリカーボネート、ポリウレタン等を含有されていてもよい。
本発明に用いる結着樹脂組成物及びトナーは、さらに、着色剤、荷電制御剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が適宜含有されていてもよい。
なお、本明細書において、ポリエステル系樹脂及び任意で使用される上記の公知の樹脂を含む樹脂成分を「結着樹脂」と称する場合がある。
結着樹脂中のポリエステル系樹脂の含有量は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは100質量%である。
[Optional ingredients]
The binder resin composition and toner used in the present invention may contain a known resin used in the toner, for example, polyester, styrene-acrylic copolymer, epoxy, polycarbonate, polyurethane and the like.
The binder resin composition and toner used in the present invention further include a colorant, a charge control agent, magnetic powder, a fluidity improver, a conductivity modifier, an extender pigment, a reinforcing filler such as a fibrous substance, and an antioxidant. In addition, additives such as an antiaging agent and a cleaning property improving agent may be appropriately contained.
In the present specification, a resin component including a polyester-based resin and the above-described known resin that is optionally used may be referred to as a “binder resin”.
The content of the polyester-based resin in the binder resin is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably, from the viewpoints of minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film. It is 95 mass% or more, More preferably, it is 100 mass%.
≪着色剤≫
着色剤としては、特に制限はなく公知の着色剤が挙げられ、目的に応じて適宜選択することができる。具体的には、カーボンブラック、無機系複合酸化物、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、及びマラカイトグリーンオクサレート等の種々の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、及びチアゾール系等の各種染料が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
トナー中の着色剤の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは1.0質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。
≪Colorant≫
There is no restriction | limiting in particular as a coloring agent, A well-known coloring agent is mentioned, According to the objective, it can select suitably. Specifically, carbon black, inorganic composite oxide, chrome yellow, hansa yellow, benzidine yellow, selenium yellow, quinoline yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, watch young red, permanent red, brilliantamine 3B, Brilliantamine 6B, DuPont Oil Red, Pyrazolone Red, Resol Red, Rhodamine B Lake, Lake Red C, Bengal, Aniline Blue, Ultramarine Blue, Calco Oil Blue, Methylene Blue Chloride, Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Green, Malachite Green Oxalate, etc. Various pigments: acridine, xanthene, azo, benzoquinone, azine, anthraquinone, indico, Indigo dyes, phthalocyanine, aniline black, polymethine, triphenylmethane dyes, diphenylmethane dyes, thiazine, and include various dyes of thiazole, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
The content of the colorant in the toner is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the binder resin, from the viewpoint of improving the image density of the toner. The amount is preferably 1.0 part by mass or more, and preferably 40 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and still more preferably 10 parts by mass or less.
≪荷電制御剤≫
荷電制御剤としては、クロム系アゾ染料、鉄系アゾ染料、アルミニウムアゾ染料、及びサリチル酸金属錯体等が挙げられる。荷電制御剤は単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
荷電制御剤の含有量は、トナーの帯電安定性の観点から、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上であり、そして、好ましくは3.0質量部以下、より好ましくは2.0質量部以下、更に好ましくは1.5質量部以下である。
≪Charge control agent≫
Examples of charge control agents include chromium azo dyes, iron azo dyes, aluminum azo dyes, and salicylic acid metal complexes. You may use a charge control agent individually or in combination of 2 or more types.
The content of the charge control agent is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and still more preferably 0 with respect to 100 parts by mass of the binder resin from the viewpoint of charging stability of the toner. 0.5 parts by mass or more, and preferably 3.0 parts by mass or less, more preferably 2.0 parts by mass or less, and still more preferably 1.5 parts by mass or less.
本発明に用いるトナーの体積中位粒径(D50)は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは4μm以上、更に好ましくは6μm以上であり、そして、好ましくは15μm以下、より好ましくは12μm以下、更に好ましくは10μm以下である。
次に、本発明に用いるトナーの製造方法について説明する。
The volume median particle size (D 50 ) of the toner used in the present invention is preferably 2 μm or more, more preferably 4 μm or more, and still more preferably, from the viewpoints of the minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film. It is 6 μm or more, and preferably 15 μm or less, more preferably 12 μm or less, and still more preferably 10 μm or less.
Next, a method for producing the toner used in the present invention will be described.
(トナーの製造方法)
本発明に用いるトナーは、懸濁重合法、懸濁法、粉砕法、凝集融着法等の公知の方法により製造することができる。これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、凝集融着法が好ましい。
(Toner production method)
The toner used in the present invention can be produced by a known method such as a suspension polymerization method, a suspension method, a pulverization method, or an aggregation fusion method. Among these, the cohesive fusion method is preferable from the viewpoint of the minimum fixing temperature, the heat resistant storage stability, and the adhesion to the polyolefin film.
懸濁重合法としては、例えば、ポリエステル系樹脂及びワックスと、アクリル系モノマー等のビニル系モノマーと、着色剤等の任意成分とを水系媒体中で混合しながら、前記ビニルモノマーを重合させることにより、水系媒体中にポリエステル系樹脂を含有するトナー母粒子を形成し、これを乾燥、洗浄等する方法が挙げられる。
懸濁法としては、ポリエステル系樹脂、ワックス、及び前記任意成分を含有する組成物を、水等の溶媒中で公知の分散機等を用いて懸濁させることにより、トナー母粒子を形成させ、これを乾燥、洗浄等する方法が挙げられる。
粉砕法としては、ポリエステル系樹脂、ワックス、及び前記任意成分をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、1軸又は2軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、及び分級する方法が挙げられる。
以下、凝集融着法について詳細に説明する。
Examples of the suspension polymerization method include, for example, polymerizing the vinyl monomer while mixing a polyester resin and wax, a vinyl monomer such as an acrylic monomer, and an optional component such as a colorant in an aqueous medium. Examples of the method include forming toner mother particles containing a polyester resin in an aqueous medium, and drying and washing the toner mother particles.
As a suspension method, a toner base particle is formed by suspending a composition containing a polyester-based resin, a wax, and the optional component in a solvent such as water using a known disperser, etc. The method of drying, washing, etc. is mentioned.
As a pulverization method, polyester resin, wax, and the above optional components are uniformly mixed with a mixer such as a Henschel mixer, and then melted with a hermetic kneader, a single or twin screw extruder, an open roll kneader, or the like. Examples of the method include kneading, cooling, pulverization, and classification.
Hereinafter, the cohesive fusion method will be described in detail.
凝集融着法によるトナーの製造方法は、下記工程I及びIIを含むことが好ましい。
工程I:前記ポリエステル系樹脂を含有する結着樹脂組成物に水性媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物の水系分散体を得る工程
工程II:工程Iで得られた水系分散体を凝集及び融着させる工程
The toner production method by the cohesive fusion method preferably includes the following steps I and II.
Step I: Step of obtaining an aqueous dispersion of the binder resin composition by adding an aqueous medium to the binder resin composition containing the polyester resin and performing phase inversion emulsification Step II: obtained in Step I Aggregating and fusing the aqueous dispersion
〔工程I〕
工程Iは前記ポリエステル系樹脂を含有する結着樹脂組成物に水性媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物の水系分散体を得る工程である。
本明細書において、水系分散体とは、水系媒体を含む溶媒中に、前記結着樹脂組成物が分散状態で存在していればよい。水系分散体は、25℃で24時間、分層せずに存在していることが好ましい。
なお、本明細書において、結着樹脂組成物の水系分散体に含まれる結着樹脂組成物からなる粒子を「結着樹脂粒子」と称する場合がある。
水系分散体には、水系媒体以外の有機溶媒が存在していてもよいが、水系媒体及び有機溶媒の総量中の水系媒体の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、より更に好ましくは85質量%以上である。
以下、転相乳化法について説明する。
[Step I]
Step I is a step of adding an aqueous medium to the binder resin composition containing the polyester resin and performing phase inversion emulsification to obtain an aqueous dispersion of the binder resin composition.
In this specification, the aqueous dispersion may be the dispersion resin in which the binder resin composition is present in a solvent containing an aqueous medium. The aqueous dispersion is preferably present at 25 ° C. for 24 hours without separation.
In this specification, particles made of the binder resin composition contained in the aqueous dispersion of the binder resin composition may be referred to as “binder resin particles”.
The aqueous dispersion may contain an organic solvent other than the aqueous medium, but the content of the aqueous medium in the total amount of the aqueous medium and the organic solvent is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass. As mentioned above, More preferably, it is 80 mass% or more, More preferably, it is 85 mass% or more.
Hereinafter, the phase inversion emulsification method will be described.
転相乳化は、まず、ポリエステル系樹脂、必要に応じて添加される界面活性剤、及びその他前記の任意成分等を有機溶媒に溶解又は分散させ、ポリエステル系樹脂及び任意成分を含有する結着樹脂組成物の有機溶媒溶液を得、次いで、得られた溶液に水性媒体を添加して行うことができる。
なお、ワックスは上記結着樹脂組成物を調製する際に添加してもよく、後の凝集工程でワックス粒子分散液として添加してもよいが、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、後述する工程1のように、ポリエステル系樹脂の重縮合反応時に添加することが好ましい。
工程Iにおいては、結着樹脂組成物の分散安定性を向上させる観点から、結着樹脂組成物に中和剤を添加することが好ましい。
In the phase inversion emulsification, first, a polyester resin, a surfactant to be added as necessary, and other optional components described above are dissolved or dispersed in an organic solvent, and a binder resin containing the polyester resin and the optional components. This can be done by obtaining an organic solvent solution of the composition and then adding an aqueous medium to the resulting solution.
The wax may be added when preparing the binder resin composition, or may be added as a wax particle dispersion in the subsequent aggregation step. From the viewpoint of adhesiveness, it is preferable to add at the time of the polycondensation reaction of the polyester resin as in Step 1 described later.
In step I, it is preferable to add a neutralizing agent to the binder resin composition from the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin composition.
≪有機溶媒≫
有機溶媒としては、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、溶解性パラメータ(SP値:POLYMER HANDBOOK THIRD EDITION 1989 by John Wiley & Sons,Inc)で表したとき、好ましくは15.0MPa1/2以上、より好ましくは16.0MPa1/2以上、更に好ましくは17.0MPa1/2以上であり、そして、好ましくは26.0MPa1/2以下、より好ましくは24.0MPa1/2以下、更に好ましくは22.0MPa1/2以下である。
具体例としては、次の有機溶媒が挙げられる。なお、次の有機溶媒の名称の右側のカッコ内はSP値であり、単位はMPa1/2である。すなわち、具体例としては、エタノール(26.0)、イソプロパノール(23.5)、及びイソブタノール(21.5)等のアルコール系溶媒;アセトン(20.3)、メチルエチルケトン(19.0)、メチルイソブチルケトン(17.2)、及びジエチルケトン(18.0)等のケトン系溶媒;ジブチルエーテル(16.5)、テトラヒドロフラン(18.6)、及びジオキサン(20.5)等のエーテル系溶媒;酢酸エチル(18.6)、酢酸イソプロピル(17.4)等の酢酸エステル系溶媒が挙げられる。これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、ケトン系溶媒及び酢酸エステル系溶媒が好ましく、メチルエチルケトン、酢酸エチル及び酢酸イソプロピルから選ばれる1種以上がより好ましく、ケトン系溶媒が更に好ましく、メチルエチルケトンがより更に好ましい。
≪Organic solvent≫
From the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles, the organic solvent is preferably 15.0 MPa 1 when expressed by a solubility parameter (SP value: POLYMER HANDBOOK THIRD EDITION 1989 by John Wiley & Sons, Inc). / 2 or more, more preferably 16.0 MPa 1/2 or more, still more preferably 17.0 MPa 1/2 or more, and preferably 26.0 MPa 1/2 or less, more preferably 24.0 MPa 1/2 or less. More preferably, it is 22.0 MPa 1/2 or less.
Specific examples include the following organic solvents. The parentheses on the right side of the name of the next organic solvent are SP values, and the unit is MPa 1/2 . That is, specific examples include alcohol solvents such as ethanol (26.0), isopropanol (23.5), and isobutanol (21.5); acetone (20.3), methyl ethyl ketone (19.0), methyl Ketone solvents such as isobutyl ketone (17.2) and diethyl ketone (18.0); ether solvents such as dibutyl ether (16.5), tetrahydrofuran (18.6) and dioxane (20.5); Examples thereof include acetate solvents such as ethyl acetate (18.6) and isopropyl acetate (17.4). Among these, from the viewpoint of minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to polyolefin film, ketone solvents and acetate solvents are preferable, and one or more selected from methyl ethyl ketone, ethyl acetate, and isopropyl acetate are more preferable. Further, a ketone solvent is more preferable, and methyl ethyl ketone is still more preferable.
有機溶媒と、結着樹脂組成物との質量比(有機溶媒/結着樹脂組成物)は、ポリエステル系樹脂を溶解し水性媒体への転相を容易にする観点、並びに結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.1以上、更に好ましくは0.2以上であり、そして、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1以下である。 The mass ratio between the organic solvent and the binder resin composition (organic solvent / binder resin composition) is based on the viewpoint of dissolving the polyester resin and facilitating phase inversion into an aqueous medium, as well as the dispersion of the binder resin particles. From the viewpoint of improving the stability, it is preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more, still more preferably 0.2 or more, and preferably 3 or less, more preferably 2 or less, still more preferably 1 It is as follows.
≪中和剤≫
中和剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;アンモニア、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、及びトリブチルアミン等の有機塩基が挙げられる。これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、水酸化ナトリウムが好ましい。
中和剤を添加して中和するときの温度は、好ましくは30℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは60℃以上であり、そして、好ましくは90℃以下、より好ましくは85℃以下、更に好ましくは80℃以下である。
中和剤によるポリエステル系樹脂の中和度(モル%)は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは30モル%以上であり、そして、好ましくは150モル%以下、より好ましくは100モル%以下、更に好ましくは60モル%以下である。
なお、ポリエステル系樹脂の中和度(モル%)は、下記式によって求めることができる。
中和度={[中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量]/〔[ポリエステル系樹脂の酸価(mgKOH/g)×樹脂の質量(g)]/(56×1000)〕}×100
≪Neutralizer≫
Examples of neutralizing agents include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide; organic bases such as ammonia, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tributylamine. It is done. Among these, sodium hydroxide is preferable from the viewpoints of minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film.
The temperature when neutralizing by adding a neutralizing agent is preferably 30 ° C or higher, more preferably 50 ° C or higher, still more preferably 60 ° C or higher, and preferably 90 ° C or lower, more preferably 85 ° C. Below, it is 80 degrees C or less more preferably.
The degree of neutralization (mol%) of the polyester resin with the neutralizing agent is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, still more preferably 30 mol% or more, and preferably 150 mol% or less. More preferably, it is 100 mol% or less, More preferably, it is 60 mol% or less.
In addition, the neutralization degree (mol%) of a polyester-type resin can be calculated | required by a following formula.
Degree of neutralization = {[addition mass of neutralizer (g) / equivalent of neutralizer] / [[acid value of polyester resin (mgKOH / g) × resin mass (g)] / (56 × 1000) ] × 100
≪水性媒体≫
水性媒体としては水を主成分とするものが好ましい。
水以外の成分としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等の炭素数1以上5以下の脂肪族アルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のジアルキル(炭素数1以上3以下)ケトン;テトラヒドロフラン等の環状エーテル等の水に溶解する有機溶媒が挙げられる。これらの中でも、トナーへの混入を防止する観点から、ポリエステル系樹脂を溶解しない有機溶媒であるメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール系有機溶媒が好適に使用できる。
水系媒体中の水の含有量は、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは100質量%である。水は、脱イオン水又は蒸留水が好ましい。
≪Aqueous medium≫
As the aqueous medium, those containing water as a main component are preferable.
Components other than water include aliphatic alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol; dialkyl (1 to 3 carbon atoms) ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; cyclic ethers such as tetrahydrofuran, etc. Examples include organic solvents that dissolve in water. Among these, alcohol-based organic solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, which are organic solvents that do not dissolve the polyester-based resin, can be suitably used from the viewpoint of preventing mixing into the toner.
The content of water in the aqueous medium is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and still more preferably, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles. Is 100% by mass. The water is preferably deionized water or distilled water.
水性媒体を添加する際の温度は、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、好ましくは15℃以上、より好ましくは20℃以上、更に好ましくは25℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは60℃以下、更に好ましくは40℃以下である。
水性媒体の添加速度は、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、転相が終了するまでは、結着樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.1質量部/分以上、より好ましくは1質量部/分以上、更に好ましくは3質量部/分以上であり、そして、好ましくは50質量部/分以下、より好ましくは20質量部/分以下、更に好ましくは10質量部/分以下である。転相後の水性媒体の添加速度には制限はない。
添加する水性媒体の量は、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点、及び後の凝集工程で均一な凝集粒子を得る観点から、結着樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは100質量部以上、より好ましくは200質量部以上、更に好ましくは400質量部以上であり、そして、好ましくは900質量部以下、より好ましくは700質量部以下、更に好ましくは500質量部以下である。
From the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles, the temperature at which the aqueous medium is added is preferably 15 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, further preferably 25 ° C. or higher, and preferably 80 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower, and further preferably 40 ° C. or lower.
From the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles, the addition rate of the aqueous medium is preferably 0.1 parts by mass / min with respect to 100 parts by mass of the binder resin composition until the phase inversion is completed. Or more, more preferably 1 part by mass / min or more, further preferably 3 parts by mass / min or more, and preferably 50 parts by mass / min or less, more preferably 20 parts by mass / min or less, still more preferably 10 parts by mass. Parts / minute or less. There is no restriction | limiting in the addition rate of the aqueous medium after phase inversion.
The amount of the aqueous medium to be added is preferably based on 100 parts by mass of the binder resin composition from the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles and obtaining uniform aggregated particles in the subsequent aggregation step. 100 parts by mass or more, more preferably 200 parts by mass or more, still more preferably 400 parts by mass or more, and preferably 900 parts by mass or less, more preferably 700 parts by mass or less, still more preferably 500 parts by mass or less.
≪界面活性剤≫
界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤が挙げられる。これらの中でも、結着樹脂粒子の分散安定性を向上の観点から、非イオン性界面活性剤及びアニオン性界面活性剤から選ばれる1種以上が好ましく、アニオン性界面活性剤がより好ましい。
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類あるいはポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート等のポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、オキシエチレン/オキシプロピレンブロックコポリマー等が挙げられ、これらの中でも、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類が好ましい。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸ナトリウム等のアルキルエーテル硫酸塩等が挙げられ、これらの中でも、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルエーテル硫酸塩が好ましく、アルキルエーテル硫酸塩がより好ましい。
カチオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
これらの中でも、結着樹脂粒子の分散安定性を向上させる観点から、アニオン性界面活性剤が好ましく、ポリオキシエチレンラウリルエーテルがより好ましい。
≪Surfactant≫
Examples of the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, and cationic surfactants. Among these, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles, at least one selected from a nonionic surfactant and an anionic surfactant is preferable, and an anionic surfactant is more preferable.
Nonionic surfactants include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether or polyoxyethylene alkyl ethers, polyethylene glycol monolaurate, Examples include polyethylene glycol monostearate, polyoxyethylene fatty acid esters such as polyethylene glycol monooleate, and oxyethylene / oxypropylene block copolymers. Among these, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles, Polyoxyethylene alkyl ethers are preferred.
Examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonates such as sodium alkylbenzene sulfonate, alkyl sulfates such as sodium alkyl sulfate, alkyl ether sulfates such as sodium alkyl ether sulfate, etc. Among these, binder resins From the viewpoint of improving the dispersion stability of the particles, sodium alkylbenzene sulfonate and alkyl ether sulfate are preferable, and alkyl ether sulfate is more preferable.
Examples of the cationic surfactant include alkyltrimethylammonium chloride and dialkyldimethylammonium chloride.
Among these, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the binder resin particles, an anionic surfactant is preferable, and polyoxyethylene lauryl ether is more preferable.
≪有機溶媒の除去≫
転相乳化の後に、必要に応じて、転相乳化で得られた分散体から有機溶媒を除去する工程を有していてもよい。
有機溶媒の除去方法は、特に限定されず、任意の方法を用いることができるが、水と溶解しているため蒸留するのが好ましい。また、有機溶媒は、完全に除去されず水系分散体中に残留していてもよい。この場合、有機溶媒の残存量は、水系分散体中、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは実質的に0%である。
蒸留によって有機溶媒の除去を行う場合、撹拌を行いながら、使用する有機溶媒の沸点以上の温度に昇温して留去するのが好ましい。また、結着樹脂粒子の分散安定性を維持する観点から、減圧下で、その圧力における使用する有機溶媒の沸点以上の温度に昇温して留去するのがより好ましい。なお、減圧した後昇温しても、昇温した後減圧してもよい。結着樹脂粒子の分散安定性を維持する観点から、温度及び圧力を一定にして留去するのが好ましい。
≪Removal of organic solvent≫
You may have the process of removing an organic solvent from the dispersion obtained by phase inversion emulsification as needed after phase inversion emulsification.
The method for removing the organic solvent is not particularly limited, and any method can be used. However, since it is dissolved in water, it is preferably distilled. Further, the organic solvent may not be completely removed and may remain in the aqueous dispersion. In this case, the remaining amount of the organic solvent is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and still more preferably substantially 0% in the aqueous dispersion.
When removing the organic solvent by distillation, it is preferable to raise the temperature to a temperature equal to or higher than the boiling point of the organic solvent to be used while stirring. Further, from the viewpoint of maintaining the dispersion stability of the binder resin particles, it is more preferable to raise the temperature to a temperature equal to or higher than the boiling point of the organic solvent to be used under reduced pressure and to distill it off. Note that the temperature may be increased after the pressure is reduced, or the pressure may be decreased after the temperature is increased. From the viewpoint of maintaining the dispersion stability of the binder resin particles, it is preferable to distill off at a constant temperature and pressure.
≪界面活性剤の添加≫
前記転相乳化後、水系分散体に前記界面活性剤を混合する工程を有していてもよい。
本工程により添加する界面活性剤の量は、結着樹脂粒子の分散安定性の観点から、界面活性剤の総添加量の、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下である。
また、本工程において添加する界面活性剤の量は、結着樹脂粒子の分散安定性の観点から、結着樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量部以上であり、そして、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。
界面活性剤添加時は、アンカー翼等の一般的に用いられる混合撹拌装置、外部循環撹拌装置等で撹拌することが好ましい。
アンカー翼等の混合撹拌装置を用いた場合、撹拌の周速は、分散性の観点から、好ましくは20m/分以上、より好ましくは40m/分以上、更に好ましくは60m/分以上、より更に好ましくは80m/分以上であり、そして、好ましくは200m/分以下、より好ましくは150m/分以下、更に好ましくは100m/分以下である。
界面活性剤添加時の温度は、界面活性剤の水への分散性等の観点から、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは20℃以上であり、そして、好ましくは50℃以下、より好ましくは40℃以下、更に好ましくは35℃以下である。
≪Addition of surfactant≫
You may have the process of mixing the said surfactant with an aqueous dispersion after the said phase inversion emulsification.
The amount of the surfactant added in this step is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of the dispersion stability of the binder resin particles. Is 90% by mass or more, and preferably 100% by mass or less.
The amount of the surfactant added in this step is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin composition, from the viewpoint of dispersion stability of the binder resin particles. 1 mass part or more, More preferably, it is 2 mass parts or more, Preferably it is 20 mass parts or less, More preferably, it is 10 mass parts or less, More preferably, it is 5 mass parts or less.
When the surfactant is added, it is preferable to stir with a commonly used mixing and stirring device such as an anchor blade or an external circulation stirring device.
When a mixing stirring device such as an anchor blade is used, the peripheral speed of stirring is preferably 20 m / min or more, more preferably 40 m / min or more, still more preferably 60 m / min or more, and still more preferably, from the viewpoint of dispersibility. Is 80 m / min or more, and preferably 200 m / min or less, more preferably 150 m / min or less, and still more preferably 100 m / min or less.
The temperature at which the surfactant is added is preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, still more preferably 20 ° C. or higher, and preferably 50 ° C. from the viewpoint of dispersibility of the surfactant in water. ° C or lower, more preferably 40 ° C or lower, still more preferably 35 ° C or lower.
{体積中位粒径(D50)}
水系分散体中の結着樹脂粒子の体積中位粒径(D50)は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは100nm以上、より好ましくは150nm以上、更に好ましくは200nm以上であり、そして、好ましくは800nm以下、より好ましくは600nm以下、更に好ましくは300nm以下である。
ここで、体積中位粒径とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になる粒径であり、実施例に記載の方法で求められる。
{Volume-median particle size (D 50)}
The volume median particle size (D 50 ) of the binder resin particles in the aqueous dispersion is preferably 100 nm or more, more preferably 150 nm or more, from the viewpoints of minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film. More preferably, it is 200 nm or more, and preferably 800 nm or less, more preferably 600 nm or less, still more preferably 300 nm or less.
Here, the volume-median particle size is a particle size at which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction is 50% when calculated from the smaller particle size, and is obtained by the method described in the examples.
〔工程II〕
工程IIは工程Iで得られた水系分散体を凝集及び融着させる工程である。
[Step II]
Step II is a step of agglomerating and fusing the aqueous dispersion obtained in Step I.
≪凝集工程≫
凝集工程は、前述の製造方法で得られた結着樹脂組成物の水系分散体を凝集させて凝集粒子の水系分散体を得る工程である。
本工程では、凝集を効率的に行うために凝集剤を添加することが好ましい。また、工程IIでは、着色剤、荷電制御剤、ワックス、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、及び老化防止剤等の添加剤を添加してから凝集させてもよい。
≪Agglomeration process≫
The aggregation step is a step of aggregating the aqueous dispersion of the binder resin composition obtained by the above-described production method to obtain an aqueous dispersion of aggregated particles.
In this step, it is preferable to add a flocculant for efficient aggregation. In Step II, a coloring agent, a charge control agent, a wax, a conductivity adjusting agent, a reinforcing filler such as a fibrous substance, an antioxidant, and an anti-aging agent may be added before aggregation. Good.
{凝集剤}
凝集剤は、第四級アンモニウム塩のカチオン性界面活性剤、ポリエチレンイミン等の有機系凝集剤;無機金属塩、無機アンモニウム塩等の無機系凝集剤が用いられる。これらの中でも、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、無機系凝集剤が好ましく、無機金属塩がより好ましい。
無機金属塩としては、例えば、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム等が挙げられ、これらの中でも、塩化カルシウムが好ましい。無機金属塩の中心金属の価数は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、2価以上であることが好ましい。
凝集剤の使用量は、結着樹脂粒子の凝集を制御して所望の粒径を得る観点から、結着樹脂粒子100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.15質量部以上、更に好ましくは0.20質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは1質量部以下、更に好ましくは0.5質量部以下である。
凝集剤は、水系媒体に溶解させて添加することが好ましく、凝集剤の添加時及び添加終了後は十分撹拌することが好ましい。
凝集工程において、系内の固形分濃度は、均一な凝集を起こさせる観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
また、凝集剤を滴下する温度は、トナーの生産性を向上させる観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは20℃以上であり、そして、好ましくは45℃以下、より好ましくは40℃以下、更に好ましくは35℃以下、より更に好ましくは30℃以下である。
{Flocculant}
As the flocculant, a cationic surfactant of a quaternary ammonium salt, an organic flocculant such as polyethyleneimine; and an inorganic flocculant such as an inorganic metal salt or an inorganic ammonium salt are used. Among these, an inorganic flocculant is preferable and an inorganic metal salt is more preferable from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film.
Examples of the inorganic metal salt include sodium sulfate, sodium chloride, calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, and aluminum chloride. Among these, calcium chloride is preferable. The valence of the central metal of the inorganic metal salt is preferably divalent or higher from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to the polyolefin film.
The amount of the aggregating agent is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0, with respect to 100 parts by mass of the binder resin particles, from the viewpoint of controlling the aggregation of the binder resin particles to obtain a desired particle size. .15 parts by mass or more, more preferably 0.20 parts by mass or more, and preferably 5 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less, still more preferably 0.5 parts by mass or less.
The flocculant is preferably added after being dissolved in an aqueous medium, and it is preferable that the flocculant is sufficiently stirred at the time of addition of the flocculant and after completion of the addition.
In the aggregation step, the solid content concentration in the system is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, from the viewpoint of causing uniform aggregation. It is 50 mass% or less, More preferably, it is 40 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or less.
The temperature at which the flocculant is dropped is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, further preferably 20 ° C. or higher, and preferably 45 ° C. or lower, from the viewpoint of improving the productivity of the toner. More preferably, it is 40 degrees C or less, More preferably, it is 35 degrees C or less, More preferably, it is 30 degrees C or less.
{着色剤}
凝集工程で用いられる着色剤としては、前記トナーが含有することができる着色剤と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
着色剤は、着色剤粒子を含有する着色剤分散液として添加してもよい。
着色剤粒子の体積中位粒径(D50)は、高画質の画像が得られるトナーを得る観点から、好ましくは50nm以上、より好ましくは80nm以上、更に好ましくは100nm以上であり、そして、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下、更に好ましくは150nm以下である。
{Colorant}
Examples of the colorant used in the aggregation step include the same colorants that can be contained in the toner, and preferred embodiments thereof are also the same.
The colorant may be added as a colorant dispersion containing colorant particles.
The volume median particle size (D 50 ) of the colorant particles is preferably 50 nm or more, more preferably 80 nm or more, still more preferably 100 nm or more, from the viewpoint of obtaining a toner capable of obtaining a high-quality image. Is 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and still more preferably 150 nm or less.
{荷電制御剤}
凝集工程で用いられる荷電制御剤としては、前記トナーが含有することができる荷電制御剤と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
この荷電制御剤は、荷電制御剤微粒子を含有する荷電制御剤分散液として添加してもよい。この荷電制御剤微粒子の体積中位粒径(D50)は、好ましくは100nm以上、より好ましくは200nm以上、更に好ましくは300nm以上であり、そして、好ましくは800nm以下、より好ましくは600nm以下、更に好ましくは500nm以下である。
{Charge control agent}
Examples of the charge control agent used in the aggregation step include the same charge control agents that can be contained in the toner, and preferred embodiments thereof are also the same.
The charge control agent may be added as a charge control agent dispersion containing charge control agent fine particles. The volume median particle size (D 50 ) of the charge control agent fine particles is preferably 100 nm or more, more preferably 200 nm or more, still more preferably 300 nm or more, and preferably 800 nm or less, more preferably 600 nm or less, Preferably it is 500 nm or less.
得られる凝集粒子の体積中位粒径(D50)は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは6μm以下である。 The volume-median particle size (D 50 ) of the obtained aggregated particles is preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more, and still more preferably 4 μm, from the viewpoints of minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to polyolefin films. The thickness is preferably 10 μm or less, more preferably 8 μm or less, and still more preferably 6 μm or less.
≪融着工程≫
融着工程は、凝集工程で得られた凝集粒子中の結着樹脂粒子を、それぞれ融着させて、融着粒子を得る工程である。
本工程により、凝集粒子中の、主として物理的にお互いに付着している状態であった各粒子が融着されて一体となり、融着粒子が形成される。
≪Fusion process≫
The fusing step is a step of obtaining fused particles by fusing the binder resin particles in the agglomerated particles obtained in the aggregating step.
By this step, the particles in the aggregated particles, which are mainly physically attached to each other, are fused and united to form fused particles.
本工程においては、凝集粒子の融着性を向上させる観点、並びに最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、ポリエステル系樹脂のガラス転移温度以上の温度で保持することが好ましい。
融着工程における保持温度は、凝集粒子の融着性を向上させる観点及びトナーの生産性を向上させる観点から、ポリエステル系樹脂のガラス転移温度より、好ましくは10℃高い温度以上、より好ましくは15℃高い温度以上、更に好ましくは20℃高い温度以上であり、そして、ポリエステル系樹脂のガラス転移温度より、好ましくは50℃高い温度以下、より好ましくは40℃高い温度以下、更に好ましくは30℃高い温度以下である。
具体的には、好ましくは70℃以上、より好ましくは75℃以上であり、そして、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下である。また、撹拌速度は、凝集粒子が沈降しない速度が好ましい。
In this step, from the viewpoint of improving the fusing property of the aggregated particles, and from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to the polyolefin film, the temperature is maintained at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the polyester resin. Is preferred.
The holding temperature in the fusing step is preferably at least 10 ° C. higher than the glass transition temperature of the polyester resin, more preferably 15 from the viewpoint of improving the fusing property of the aggregated particles and improving the productivity of the toner. ℃ higher than the temperature, more preferably higher than 20 ℃ higher than the temperature, and higher than the glass transition temperature of the polyester resin, preferably less than 50 ℃ higher temperature, more preferably less than 40 ℃ higher temperature, more preferably higher by 30 ℃ Below temperature.
Specifically, it is preferably 70 ° C or higher, more preferably 75 ° C or higher, and preferably 100 ° C or lower, more preferably 90 ° C or lower. The stirring speed is preferably a speed at which the aggregated particles do not settle.
なお、凝集停止剤を用いる場合、凝集停止剤として界面活性剤を用いることが好ましく、アニオン性界面活性剤を用いることがより好ましい。アニオン性界面活性剤としては、アルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩、及び直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩から選ばれる1種以上が好ましく、アルキルエーテル硫酸塩がより好ましい。 In addition, when using an aggregation terminator, it is preferable to use a surfactant as the aggregation terminator, and it is more preferable to use an anionic surfactant. As the anionic surfactant, one or more selected from alkyl ether sulfates, alkyl sulfates, and linear alkylbenzene sulfonates are preferable, and alkyl ether sulfates are more preferable.
≪後処理工程≫
前記工程により得られた融着粒子を、適宜、ろ過等の固液分離工程、洗浄工程、及び乾燥工程に供することにより、本発明に用いるトナーを好適に得ることができる。
洗浄工程では、添加した非イオン性界面活性剤も洗浄により完全に除去することが好ましく、非イオン性界面活性剤の曇点以下での水系溶液での洗浄が好ましい。洗浄は複数回行うことが好ましい。
また、乾燥工程では、振動型流動乾燥法、スプレードライ法、冷凍乾燥法、フラッシュジェット法等、任意の方法を採用することができる。トナーの乾燥後の水分含量は、帯電性の観点から、好ましくは1.5質量%以下、より好ましくは1.0質量%以下に調整することが好ましい。
更に流動性を向上する等の目的のために外添剤を添加してもよい。外添剤としては、表面を疎水化処理したシリカ微粒子、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、及びカーボンブラック等の無機微粒子;ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、及びシリコーン樹脂等のポリマー微粒子等、公知の微粒子が使用できる。
≪Post-processing process≫
The toner used in the present invention can be suitably obtained by subjecting the fused particles obtained in the above step to a solid-liquid separation step such as filtration, a washing step, and a drying step as appropriate.
In the washing step, it is preferable to completely remove the added nonionic surfactant by washing, and washing with an aqueous solution below the cloud point of the nonionic surfactant is preferred. The washing is preferably performed a plurality of times.
In the drying step, any method such as a vibration type fluidized drying method, a spray drying method, a freeze drying method, a flash jet method, or the like can be employed. The water content after drying of the toner is preferably adjusted to 1.5% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less from the viewpoint of chargeability.
Further, an external additive may be added for the purpose of improving fluidity. Examples of the external additive include silica fine particles whose surface is hydrophobized, titanium oxide fine particles, alumina fine particles, cerium oxide fine particles, and inorganic fine particles such as carbon black; polymer fine particles such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and silicone resin, and the like. Fine particles can be used.
外添剤の個数平均粒子径は、トナーの流動性の観点から、好ましくは4nm以上、より好ましくは8nm以上、更に好ましくは12nm以上であり、そして、好ましくは200nm以下、より好ましくは50nm以下、更に好ましくは40nm以下である。
外添剤を添加する場合、その添加量は、トナーの流動性、及び帯電度の環境安定性を向上させる観点から、外添剤による処理前のトナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは1質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。
The number average particle diameter of the external additive is preferably 4 nm or more, more preferably 8 nm or more, still more preferably 12 nm or more, and preferably 200 nm or less, more preferably 50 nm or less, from the viewpoint of toner fluidity. More preferably, it is 40 nm or less.
When the external additive is added, the addition amount is preferably 0 with respect to 100 parts by mass of the toner particles before the treatment with the external additive from the viewpoint of improving the fluidity of the toner and the environmental stability of the charge degree. .1 part by mass or more, more preferably 0.5 part by mass or more, further preferably 1 part by mass or more, and preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less, still more preferably 3 parts by mass or less. It is.
また、本発明に用いるトナーの製造方法は下記工程1〜3を含むことが好ましい。
工程1:前記ワックスの存在下で、前記多価カルボン酸成分と、前記多価アルコール及びステロールを含むアルコール成分とを重縮合させて、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物を得る工程
工程2:工程1で得られた混合物を含有する結着樹脂組成物に、水系媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物の水系分散体を得る工程
工程3:工程2で得られた水系分散体を凝集及び融着させる工程
The toner production method used in the present invention preferably includes the following steps 1 to 3.
Step 1: In the presence of the wax, the polyvalent carboxylic acid component and the alcohol component containing the polyhydric alcohol and sterol are polycondensed to contain 5% by mass to 35% by mass of a structural unit derived from sterol. Step of obtaining a mixture containing polyester resin and wax to be processed Step 2: To the binder resin composition containing the mixture obtained in Step 1, an aqueous medium is added, phase inversion emulsification is performed, and the binder resin is obtained. Step of obtaining an aqueous dispersion of the composition Step 3: Step of agglomerating and fusing the aqueous dispersion obtained in Step 2
〔工程1〕
工程1は、前記ワックスの存在下で、前記多価カルボン酸成分と、前記多価アルコール及びステロールを含むアルコール成分とを重縮合させて、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物を得る工程である。
工程1におけるワックスの添加量は、多価カルボン酸成分とアルコール成分との合計100質量部に対して、好ましくは2質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは8質量部以上であり、そして、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下である。
[Step 1]
In step 1, in the presence of the wax, the polyvalent carboxylic acid component and the alcohol component containing the polyhydric alcohol and sterol are polycondensed, and the structural unit derived from sterol is 5% by mass to 35% by mass. This is a step of obtaining a mixture containing a polyester-based resin and a wax.
The amount of the wax added in step 1 is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and still more preferably 8 parts by mass or more with respect to a total of 100 parts by mass of the polyvalent carboxylic acid component and the alcohol component. Yes, and preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and still more preferably 15 parts by mass or less.
≪軟化点≫
工程1で得られるポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物の軟化点は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上であり、そして、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは110℃以下である。
≪ガラス転移温度≫
ポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物のガラス転移温度は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、更に好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
≪酸価≫
ポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物の酸価は、最低定着温度、耐熱保存性、及びポリオレフィンフィルムとの密着性の観点から、好ましくは4mgKOH/g以上、より好ましくは6mgKOH/g以上、更に好ましくは8mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは25mgKOH/g以下、より好ましくは20mgKOH/g以下、更に好ましくは15mgKOH/g以下である。
≪Softening point≫
The softening point of the mixture containing the polyester-based resin and the wax obtained in step 1 is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 90 ° C., from the viewpoints of minimum fixing temperature, heat-resistant storage stability, and adhesion to a polyolefin film. More preferably, the temperature is 100 ° C. or higher, and preferably 130 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, and still more preferably 110 ° C. or lower.
≪Glass transition temperature≫
The glass transition temperature of the mixture containing the polyester-based resin and the wax is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, and still more preferably, from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to the polyolefin film. Is 50 ° C. or higher, and preferably 80 ° C. or lower, more preferably 70 ° C. or lower, and still more preferably 60 ° C. or lower.
≪Acid value≫
The acid value of the mixture containing the polyester resin and the wax is preferably 4 mg KOH / g or more, more preferably 6 mg KOH / g or more, more preferably from the viewpoint of the minimum fixing temperature, heat resistant storage stability, and adhesion to the polyolefin film. The amount is preferably 8 mgKOH / g or more, and preferably 25 mgKOH / g or less, more preferably 20 mgKOH / g or less, and further preferably 15 mgKOH / g or less.
〔工程2〕
工程2は工程1で得られた混合物を含有する結着樹脂組成物に、水系媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物の水系分散体を得る工程である。
工程2における転相乳化の条件は、前記工程Iにおける転相乳化の条件と同様であり、好ましい態様も同様である。
すなわち、まず、ポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物、必要に応じて添加される界面活性剤、及びその他前記の任意成分を有機溶媒に溶解させ、ポリエステル系樹脂、ワックス及び任意成分を含有する結着樹脂組成物の有機溶媒溶液を得、次いで、前記工程Iと同様の条件で転相乳化することで水系分散体を得ることができる。
[Step 2]
Step 2 is a step of adding an aqueous medium to the binder resin composition containing the mixture obtained in Step 1 and performing phase inversion emulsification to obtain an aqueous dispersion of the binder resin composition.
The conditions for phase inversion emulsification in step 2 are the same as the conditions for phase inversion emulsification in step I, and the preferred embodiments are also the same.
That is, first, a mixture containing a polyester-based resin and a wax, a surfactant added as necessary, and other optional components are dissolved in an organic solvent, and the polyester-based resin, wax and optional components are contained. An organic solvent solution of the binder resin composition is obtained, and then an aqueous dispersion can be obtained by phase inversion emulsification under the same conditions as in Step I.
〔工程3〕
工程3は工程2で得られた水系分散体を凝集及び融着させる工程である。
工程3は、前記工程IIと同様であり、好ましい態様も同様である。
[Step 3]
Step 3 is a step of aggregating and fusing the aqueous dispersion obtained in Step 2.
Step 3 is the same as Step II, and the preferred embodiment is also the same.
<転写工程>
転写工程は、前記感光体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する工程である。
転写工程としては、公知の方式を適用することができ、記録媒体の裏側にコロナイオンを与えるコロナ転写法、記録媒体の裏面に電圧を印加した導電性ローラを押し当て電圧により転写電解を形成するローラ転写法、さらに記録媒体の搬送を兼ねた誘電ベルト転写法等を適用することができる。
<Transfer process>
The transfer step is a step of transferring the toner image formed on the photoreceptor to a recording medium.
As the transfer process, a known method can be applied, and a corona transfer method in which corona ions are applied to the back side of the recording medium, and a conductive roller having a voltage applied to the back side of the recording medium is pressed to form transfer electrolysis by a voltage. A roller transfer method, a dielectric belt transfer method that also serves to convey a recording medium, and the like can be applied.
(記録媒体)
本発明の画像形成方法に用いる記録媒体は、本発明に用いるトナーとの密着性の観点から、ポリオレフィンフィルムである。ポリオレフィンフィルムとしては、特に制限はなく、商業的に入手可能なポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等を使用することができる。記録媒体は、印刷面が、ポリオレフィンフィルムであればよく、他のポリマーフィルム、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが裏面に張り合わせてあってもよい。また、ポリオレフィンフィルムは、他のポリマーと混合したポリマーアロイであってもよく、その場合、ポリオレフィンの含有量は、50質量%以上であり、好ましくは80質量%以上である。
ポリオレフィンフィルムは、本発明の効果を損なわない限り、無機物と複合化していてもよい。
本発明の画像形成方法は、前記トナーが有するステロール基が、疎水表面を有するポリオレフィンフィルムと親和性が高く密着し易いため、特にポリオレフィンフィルムへの密着性に優れる画像が得られると考えられる。
(recoding media)
The recording medium used in the image forming method of the present invention is a polyolefin film from the viewpoint of adhesion to the toner used in the present invention. There is no restriction | limiting in particular as a polyolefin film, A polyethylene film, a polypropylene film, etc. which can be obtained commercially can be used. The recording medium should just be a polyolefin film, and the other polymer film, for example, a polyethylene terephthalate (PET) film, may be pasted on the back surface. The polyolefin film may be a polymer alloy mixed with another polymer. In that case, the content of the polyolefin is 50% by mass or more, and preferably 80% by mass or more.
The polyolefin film may be combined with an inorganic material as long as the effects of the present invention are not impaired.
In the image forming method of the present invention, since the sterol group of the toner has a high affinity and easily adheres to a polyolefin film having a hydrophobic surface, an image having excellent adhesion to the polyolefin film is obtained.
<定着工程>
定着工程は、転写されたトナー像を記録媒体に定着する工程である。定着工程は、特に制限はなく、オーブン定着器、熱ロール定着器等の公知の定着器を用いて行うことができる。
<Fixing process>
The fixing step is a step of fixing the transferred toner image on the recording medium. The fixing step is not particularly limited, and can be performed using a known fixing device such as an oven fixing device or a heat roll fixing device.
[結着樹脂組成物の水系分散体、及び電子写真用トナーの製造方法]
本発明の結着樹脂組成物の水系分散体の製造方法は、本発明の画像形成方法に用いられるトナーに含まれる結着樹脂組成物の水系分散体の製造方法であり、下記工程1及び2を含む。
工程1:ワックスの存在下で、多価カルボン酸成分と、多価アルコール及びステロールを含むアルコール成分とを重縮合させて、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物を得る工程
工程2:工程1で得られた混合物を含有する結着樹脂組成物に、水系媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物の水系分散体を得る工程
また、本発明の電子写真用トナーの製造方法は、本発明の画像形成方法に用いられるトナーの製造方法であり、上記工程1及び2に加えて、更に下記工程3を含む。
工程3:工程2で得られた水系分散体を凝集及び融着させる工程
本発明の製造方法により得られるトナー、及び本発明の製造方法により得られる結着樹脂組成物の水系分散体から得られるトナーは、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂を含有する。
該ステロールはポリエステルの末端に結合しており、ステロール基同士の相互作用により、擬似的にポリエステル系樹脂が高分子量化するため、トナーの耐熱保存性が向上すると考えられる。
一方、ステロールはシャープに溶融する性質(シャープメルト性)を有していることから、上記の擬似的な高分子量化に寄与するステロール基同士の相互作用は、定着温度付近で急速に弱まるため、前記トナーは低温定着性に優れると考えられる。
更に、ステロール基は疎水性が高いため、該ステロール基を有するポリエステル系樹脂と、疎水表面を有するポリオレフィンフィルムとの親和性が高く、密着し易いため、ポリオレフィンフィルムへの密着性に優れる画像が得られると考えられる。
結着樹脂組成物の水系分散体、及び電子写真用トナーの製造方法における工程1〜3は、本発明の画像形成方法に用いるトナーの製造方法における、工程1〜3と同様の工程であり、好ましい態様も同様である。
[Aqueous dispersion of binder resin composition and method for producing toner for electrophotography]
The method for producing an aqueous dispersion of the binder resin composition of the present invention is a method for producing an aqueous dispersion of the binder resin composition contained in the toner used in the image forming method of the present invention. including.
Step 1: Polyester system containing 5% by mass or more and 35% by mass or less of a structural unit derived from sterol by polycondensation of a polyvalent carboxylic acid component and an alcohol component containing a polyhydric alcohol and sterol in the presence of wax. Step of obtaining a mixture containing resin and wax Step 2: An aqueous medium is added to the binder resin composition containing the mixture obtained in Step 1, and phase inversion emulsification is performed. Step of Obtaining Aqueous Dispersion Further, the electrophotographic toner production method of the present invention is a toner production method used in the image forming method of the present invention. In addition to the above steps 1 and 2, the following step 3 is further performed. Including.
Step 3: Step of aggregating and fusing the aqueous dispersion obtained in Step 2 Obtained from the toner obtained by the production method of the present invention and the aqueous dispersion of the binder resin composition obtained by the production method of the present invention The toner contains a polyester-based resin containing 5% by mass or more and 35% by mass or less of a structural unit derived from sterol.
The sterol is bonded to the terminal of the polyester, and the polyester resin becomes a high molecular weight in a pseudo manner due to the interaction between the sterol groups. Therefore, it is considered that the heat resistant storage stability of the toner is improved.
On the other hand, since sterols have a property of sharp melting (sharp melt properties), the interaction between sterol groups contributing to the above-described pseudo high molecular weight rapidly weakens near the fixing temperature. The toner is considered to be excellent in low-temperature fixability.
Furthermore, since the sterol group has high hydrophobicity, the polyester resin having the sterol group and the polyolefin film having a hydrophobic surface have high affinity and are easy to adhere to each other, so that an image having excellent adhesion to the polyolefin film is obtained. It is thought that.
Steps 1 to 3 in the method for producing an aqueous dispersion of a binder resin composition and an electrophotographic toner are the same as steps 1 to 3 in the method for producing a toner used in the image forming method of the present invention. The preferred embodiment is also the same.
結着樹脂、結着樹脂粒子、トナー等の各性状等については次の方法により測定、評価した。 The properties of the binder resin, binder resin particles, toner, etc. were measured and evaluated by the following methods.
[結着樹脂、及び結着樹脂とワックスとを含有する混合物の酸価]
結着樹脂の酸価は、JIS K 0070の方法に基づき測定した。ただし、測定溶媒のみJIS K 0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更した。
[Acid Value of Binder Resin and Mixture Containing Binder Resin and Wax]
The acid value of the binder resin was measured based on the method of JIS K 0070. However, only the measurement solvent was changed from the mixed solvent of ethanol and ether specified in JIS K 0070 to a mixed solvent of acetone and toluene (acetone: toluene = 1: 1 (volume ratio)).
[結着樹脂、及び結着樹脂とワックスとを含有する混合物の軟化点及びガラス転移温度]
(1)軟化点
フローテスター「CFT−500D」(株式会社島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
(2)吸熱の最大ピーク温度
示差走査熱量計「Q−100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて、室温(20℃)から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料をそのまま1分間静止させ、その後、昇温速度10℃/分で180℃まで昇温しながら測定した。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱の最大ピーク温度とした。
(3)ガラス転移温度
示差走査熱量計「Q−100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した。次に昇温速度10℃/分で150℃まで昇温しながら測定した。吸熱の最大ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とした。
[Softening point and glass transition temperature of binder resin and mixture containing binder resin and wax]
(1) Softening point Using a flow tester “CFT-500D” (manufactured by Shimadzu Corporation), a 1 g sample was heated at a heating rate of 6 ° C./min, and a load of 1.96 MPa was applied by a plunger. Extruded from a nozzle of 1 mm length 1 mm. The amount of plunger drop of the flow tester was plotted against the temperature, and the temperature at which half of the sample flowed out was taken as the softening point.
(2) Maximum endothermic peak temperature Using a differential scanning calorimeter “Q-100” (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), it is 0 ° C. at a temperature decreasing rate of 10 ° C./min from room temperature (20 ° C.). The sample cooled to 0 ° C. was allowed to stand for 1 minute, and then measured while heating up to 180 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. Of the endothermic peaks observed, the peak temperature on the highest temperature side was defined as the maximum endothermic peak temperature.
(3) Glass transition temperature Using a differential scanning calorimeter “Q-100” (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), 0.01 to 0.02 g of a sample is weighed into an aluminum pan, and 200 ° C. The temperature was raised to 0 ° C. from the temperature at a temperature drop rate of 10 ° C./min. Next, the measurement was performed while increasing the temperature to 150 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min. The glass transition temperature was defined as the temperature at the intersection of the base line extension below the maximum peak temperature of endotherm and the tangent indicating the maximum slope from the peak rising portion to the peak apex.
[トナー及び凝集粒子の体積中位粒径(D50)]
凝集粒子の体積中位粒径は以下のとおり測定した。
・測定機:「コールターマルチサイザーIII」(ベックマンコールター社製)
・アパチャー径:50μm
・解析ソフト:「マルチサイザーIIIバージョン3.51」(ベックマンコールター社製)
・電解液:「アイソトンII」(ベックマンコールター社製)
・分散液:ポリオキシエチレンラウリルエーテル「エマルゲン109P」(花王株式会社製、HLB:13.6)を前記電解液に溶解させ、濃度5質量%の分散液を得た。
・分散条件:前記分散液5mLに試料10mg(固形分換算)を添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mLを添加し、更に、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を作製した。
・測定条件:前記試料分散液を前記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度に調整した後、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求めた。
[Volume Median Particle Size (D 50 ) of Toner and Aggregated Particles]
The volume median particle size of the aggregated particles was measured as follows.
・ Measuring machine: "Coulter Multisizer III" (Beckman Coulter, Inc.)
・ Aperture diameter: 50μm
・ Analysis software: “Multisizer III version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter)
・ Electrolyte: “Isoton II” (Beckman Coulter, Inc.)
Dispersion: Polyoxyethylene lauryl ether “Emulgen 109P” (manufactured by Kao Corporation, HLB: 13.6) was dissolved in the electrolytic solution to obtain a dispersion having a concentration of 5% by mass.
Dispersion condition: 10 mg of sample (converted to solid content) is added to 5 mL of the dispersion, and dispersed for 1 minute with an ultrasonic disperser, then 25 mL of electrolyte is added, and further for 1 minute with an ultrasonic disperser. A sample dispersion was prepared by dispersing.
Measurement conditions: The sample dispersion is added to 100 mL of the electrolytic solution to adjust the particle size of 30,000 particles to a concentration that can be measured in 20 seconds, and then 30,000 particles are measured and the particle size distribution thereof. From this, the volume median particle size (D 50 ) was determined.
[結着樹脂粒子、着色剤微粒子、荷電制御剤微粒子の体積中位粒径(D50)]
(1)測定装置:レーザー回折型粒径測定機「LA−920」(株式会社堀場製作所製)
(2)測定条件:測定用セルに蒸留水を加え、吸光度が適正範囲になる濃度で体積中位粒径(D50)を測定した。
[Volume Median Particle Size (D 50 ) of Binder Resin Particles, Colorant Fine Particles, Charge Control Agent Fine Particles]
(1) Measuring apparatus: Laser diffraction type particle size measuring instrument “LA-920” (manufactured by Horiba, Ltd.)
(2) Measurement conditions: Distilled water was added to the measurement cell, and the volume-median particle size (D 50 ) was measured at a concentration at which the absorbance was in an appropriate range.
[着色剤分散液、荷電制御剤分散液、結着樹脂組成物の水系分散体の固形分濃度]
赤外線水分計「FD−230」(株式会社ケツト科学研究所製)を用いて、試料5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分/変動幅0.05%)の条件にて乾燥させ、試料の水分(質量%)を測定した。固形分濃度は下記式に従って算出した。
固形分濃度(質量%)=100−試料の水分(質量%)
[Solid content concentration of aqueous dispersion of colorant dispersion, charge control agent dispersion, binder resin composition]
Using an infrared moisture meter “FD-230” (manufactured by Kett Science Laboratory Co., Ltd.), 5 g of the sample was subjected to a drying temperature of 150 ° C. and a measurement mode of 96 (monitoring time 2.5 minutes / variation width 0.05%). The sample was dried and the moisture content (% by mass) of the sample was measured. The solid content concentration was calculated according to the following formula.
Solid content concentration (mass%) = 100-sample moisture (mass%)
[ステロールの反応率]
下記条件により結着樹脂の13C−NMRスペクトルを測定し、アルコールとして残存しているステロールの割合を算出した。
・測定機:Mercury−400(VARIAN社製)
・観測核:13C
・樹脂サンプル:1g
・測定溶媒:CDCl3 3mL
・磁場強度:14.09637[T] (600[MHz])
・スキャン回数:6400
・緩和時間:45秒
[Sterol reaction rate]
The 13 C-NMR spectrum of the binder resin was measured under the following conditions, and the proportion of sterol remaining as alcohol was calculated.
・ Measuring machine: Mercury-400 (Varian)
-Observation nucleus: 13 C
・ Resin sample: 1g
・ Measurement solvent: 3 mL of CDCl 3
Magnetic field strength: 14.09637 [T] (600 [MHz])
・ Number of scans: 6400
-Relaxation time: 45 seconds
[最低定着温度(低温定着性の評価)]
複写機「AR−505」(シャープ株式会社製)の定着機を装置外での定着が可能なように改良した装置にトナーを実装し、未定着の状態で印刷物を得た(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm2)。その後、総定着圧が40kgfになるように調整した定着機(定着速度300mm/sec)を用い、定着ロールの温度を80℃から240℃へと5℃ずつ順次上昇させながら、各温度で未定着状態の印刷物の定着試験を行った。得られた印刷物の画像部分にセロハン粘着テープ「ユニセフセロハン」(三菱鉛筆株式会社製、幅:18mm、JIS Z1522)を貼り付け、30℃に設定した定着ローラーに通過させた後、テープを剥がした。テープを貼る前と剥がした後の光学反射密度を反射濃度計「RD−915」(グレタグマクベス社製)を用いて測定し、両者の比率(剥離後/貼付前×100)が最初に90%を越える定着ローラーの温度を最低定着温度とした。最低定着温度が低いほど、低温定着性に優れる。なお、定着紙には、「CopyBond SF−70NA」(シャープ株式会社製、75g/m2)を使用した。
[Minimum fixing temperature (evaluation of low-temperature fixing property)]
The toner was mounted on an apparatus in which the fixing machine of the copying machine “AR-505” (manufactured by Sharp Corporation) was improved so that fixing outside the apparatus was possible, and a printed matter was obtained in an unfixed state (printing area: 2 cm). × 12 cm, adhesion amount: 0.5 mg / cm 2 ). After that, using a fixing machine (fixing speed 300 mm / sec) adjusted so that the total fixing pressure becomes 40 kgf, the fixing roll temperature is gradually increased from 80 ° C. to 240 ° C. by 5 ° C., and unfixed at each temperature. A fixing test of the printed matter in the state was performed. A cellophane adhesive tape “UNICEF Cellophane” (Mitsubishi Pencil Co., Ltd., width: 18 mm, JIS Z1522) was attached to the image portion of the obtained printed matter, passed through a fixing roller set at 30 ° C., and then the tape was peeled off. . The optical reflection density before and after the tape was peeled was measured using a reflection densitometer “RD-915” (manufactured by Gretag Macbeth Co.), and the ratio between the two (after peeling / before sticking × 100) was initially 90%. The temperature of the fixing roller that exceeded the minimum fixing temperature. The lower the minimum fixing temperature, the better the low-temperature fixing property. For the fixing paper, “CopyBond SF-70NA” (manufactured by Sharp Corporation, 75 g / m 2 ) was used.
[濃度残存率(ポリエチレンフィルムの密着性の評価)]
複写機「AR−505」(シャープ株式会社製)にトナーを実装し、未定着で画像出しを行った(印字面積:2cm×12cm、付着量:0.5mg/cm2)。前記複写機の定着機にて、160℃、400mm/secの条件で印字媒体に未定着画像を定着させた。なお、印字媒体にポリエチレンフィルム(商品名:ノバテックLL UF420、日本ポリエチレン株式会社製)を用いた。印刷面にニチバン株式会社製のセロハンテープを20Nで貼り付けた後、テープを人手で剥離し、テープを貼り付けた部分の、貼り付け前と剥離後の反射濃度を、分光色差計(商品名:NF777CE、日本電色工業株式会社製)で測定し、この測定値からトナー画像とポリエチレンフィルムとの密着性を下記式に示す濃度残存率で評価した。濃度残存率が高いほど、ポリエチレンフィルムへの画像密着性に優れる。
濃度残存率(%)=(剥離後の反射濃度/貼り付け前の反射濃度)×100
[Concentration remaining rate (Evaluation of adhesion of polyethylene film)]
A toner was mounted on a copying machine “AR-505” (manufactured by Sharp Corporation), and an image was printed without fixing (printing area: 2 cm × 12 cm, adhesion amount: 0.5 mg / cm 2 ). The unfixed image was fixed on the print medium at 160 ° C. and 400 mm / sec with the fixing machine of the copying machine. A polyethylene film (trade name: Novatec LL UF420, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.) was used as the print medium. After attaching cellophane tape made by Nichiban Co., Ltd. to the printed surface at 20N, the tape was peeled off manually, and the reflection density of the part where the tape was attached before and after peeling was measured using a spectral color difference meter (trade name) : NF777CE, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) From this measured value, the adhesion between the toner image and the polyethylene film was evaluated by the residual concentration rate shown in the following formula. The higher the residual concentration rate, the better the image adhesion to the polyethylene film.
Concentration residual ratio (%) = (reflection density after peeling / reflection density before pasting) × 100
[高温高湿下における凝集性(トナーの耐熱保存性の評価)]
25mL容の容器(直径約3cm)にトナー5gを入れ、温度50℃、湿度75%の環境下で84時間放置した。12時間毎にトナー凝集の発生程度を目視にて観察し、以下の評価基準に従って、耐熱保存性を評価した。凝集が認められない時間が長いほど、耐熱保存性に優れる。
(評価基準)
A:60時間後で凝集は認められないが84時間後では凝集が認められる。
B:48時間後で凝集は認められないが60時間後では凝集が認められる。
C:36時間後で凝集は認められないが48時間後では凝集が認められる。
D:24時間後で凝集は認められないが36時間後では凝集が認められる。
E:24時間後で凝集が認められる。
[Aggregability under high temperature and high humidity (evaluation of heat-resistant storage stability of toner)]
A 25 mL container (diameter: about 3 cm) was charged with 5 g of toner and allowed to stand for 84 hours in an environment of temperature 50 ° C. and humidity 75%. The degree of occurrence of toner aggregation was visually observed every 12 hours, and heat resistant storage stability was evaluated according to the following evaluation criteria. The longer the time during which no aggregation is observed, the better the heat resistant storage stability.
(Evaluation criteria)
A: Aggregation is not observed after 60 hours, but aggregation is observed after 84 hours.
B: Aggregation is not observed after 48 hours, but aggregation is observed after 60 hours.
C: Aggregation is not observed after 36 hours, but aggregation is observed after 48 hours.
D: Aggregation is not observed after 24 hours, but aggregation is observed after 36 hours.
E: Aggregation is observed after 24 hours.
製造例1
(ポリエステル樹脂Aの製造)
表1に示すフマル酸、及びトリメリット酸無水物以外の原料モノマー、ワックス(パラフィンワックス「HNP−9」、日本精蝋株式会社製、融点:75℃)、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで2時間かけて昇温を行った。その後235℃にて8kPaにて1時間反応を行った。その後、180℃まで冷却し、ラジカル重合禁止剤である4−t−ブチルカテコール、及びフマル酸、トリメリット酸無水物を加え、2時間かけて210℃まで昇温した。その後、210℃にて1時間反応後、40kPaにて表1に記載の軟化点に達するまで反応を行って、ポリエステル樹脂Aとワックスとを含有する混合物を得た。
Production Example 1
(Production of polyester resin A)
Raw material monomers other than fumaric acid and trimellitic anhydride shown in Table 1, wax (paraffin wax “HNP-9”, manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd., melting point: 75 ° C.), esterification catalyst and esterification promoter , Put into a 10 liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless steel stirring bar, a flow-down condenser and a nitrogen inlet tube, and heated up to 235 ° C. over 2 hours in a mantle heater in a nitrogen atmosphere. . Thereafter, the reaction was carried out at 235 ° C. and 8 kPa for 1 hour. Then, it cooled to 180 degreeC, 4-t-butylcatechol which is a radical polymerization inhibitor, fumaric acid, and trimellitic acid anhydride were added, and it heated up to 210 degreeC over 2 hours. Then, after reacting at 210 ° C. for 1 hour, the reaction was performed at 40 kPa until the softening point shown in Table 1 was reached, thereby obtaining a mixture containing polyester resin A and wax.
製造例2
(ポリエステル樹脂Bの製造)
表1に示すBPA−PO、コレルテロールの半量(817g)、ワックス(パラフィンワックス「HNP−9」、日本精蝋株式会社製、融点:75℃)、テレフタル酸、エステル化触媒及びエステル化助触媒を、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した10リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで2時間かけて昇温を行った。その後235℃にて8kPaにて1時間反応を行った。その後、180℃まで冷却し、ラジカル重合禁止剤である4−t−ブチルカテコール、及び残りのコレルテロール(817g)、フマル酸、トリメリット酸無水物を加え、2時間かけて210℃まで昇温した。その後、210℃にて1時間反応後、40kPaにて表1に記載の軟化点に達するまで反応を行って、ポリエステル樹脂Bとワックスとを含有する混合物を得た。
Production Example 2
(Production of polyester resin B)
BPA-PO shown in Table 1, half amount of collagenol (817 g), wax (paraffin wax “HNP-9”, manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd., melting point: 75 ° C.), terephthalic acid, esterification catalyst and esterification promoter , Put into a 10 liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless steel stirring bar, a flow-down condenser and a nitrogen inlet tube, and heated up to 235 ° C. over 2 hours in a mantle heater in a nitrogen atmosphere. . Thereafter, the reaction was carried out at 235 ° C. and 8 kPa for 1 hour. Then, it cooled to 180 degreeC, and added 4-t-butylcatechol which is a radical polymerization inhibitor, the remaining corelterol (817g), fumaric acid, and trimellitic anhydride, and heated up to 210 degreeC over 2 hours. . Then, after reacting at 210 ° C. for 1 hour, the reaction was performed at 40 kPa until the softening point shown in Table 1 was reached, thereby obtaining a mixture containing polyester resin B and wax.
製造例3、4、6〜8
(ポリエステル樹脂C、D、F〜Hの製造)
製造例1において、原料組成を表1に示すとおりに変更した以外は、製造例1と同様に反応を行い、ポリエステル樹脂C、D、F〜Hとワックスとを含有する混合物を各々得た。
Production Examples 3, 4, 6-8
(Production of polyester resins C, D, F to H)
In Production Example 1, except that the raw material composition was changed as shown in Table 1, the reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 to obtain a mixture containing polyester resins C, D, F to H and wax.
製造例5
(ポリエステル樹脂Eの製造)
製造例1において、ワックスを添加しなかった以外は、製造例1と同様に反応を行い、ポリエステル樹脂Eを得た。なお、ポリエステル樹脂Eは、後の乳化時にワックスを投入する態様にて用いた。
Production Example 5
(Manufacture of polyester resin E)
In Production Example 1, a reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that no wax was added to obtain a polyester resin E. In addition, the polyester resin E was used in the aspect which throws in a wax at the time of subsequent emulsification.
[着色剤分散液の製造]
製造例9
銅フタロシアニン「ECB−301」(大日精化工業株式会社製)50g、非イオン性界面活性剤「エマルゲン150」(ポリオキシエチレンラウリルエーテル、花王株式会社製)5g及びイオン交換水200gを混合し、ホモジナイザーを用いて10分間分散させて、着色剤微粒子を含有する着色剤分散液を得た。着色剤微粒子の体積中位粒径(D50)は120nmであり、固形分濃度は22質量%であった。
[Production of colorant dispersion]
Production Example 9
50 g of copper phthalocyanine “ECB-301” (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), 5 g of nonionic surfactant “Emulgen 150” (polyoxyethylene lauryl ether, manufactured by Kao Corporation) and 200 g of ion-exchanged water are mixed. A colorant dispersion containing fine colorant particles was obtained by dispersing for 10 minutes using a homogenizer. The volume median particle size (D 50 ) of the colorant fine particles was 120 nm, and the solid content concentration was 22% by mass.
[荷電制御剤分散液の製造]
製造例10
荷電制御剤としてサリチル酸系化合物「ボントロンE−84」(オリエント化学工業株式会社製)50g、非イオン性界面活性剤として「エマルゲン150」(花王株式会社製)5g及びイオン交換水200gを混合し、ガラスビーズを使用し、サンドグラインダーを用いて10分間分散させて、荷電制御剤微粒子を含有する荷電制御剤分散液を得た。荷電制御剤微粒子の体積中位粒径(D50)は400nmであり、固形分濃度は22質量%であった。
[Production of charge control agent dispersion]
Production Example 10
50 g of a salicylic acid compound “Bontron E-84” (made by Orient Chemical Co., Ltd.) as a charge control agent, 5 g of “Emulgen 150” (made by Kao Corporation) and 200 g of ion-exchanged water are mixed as a nonionic surfactant, Glass beads were used and dispersed for 10 minutes using a sand grinder to obtain a charge control agent dispersion liquid containing charge control agent fine particles. The volume median particle size (D 50 ) of the charge control agent fine particles was 400 nm, and the solid content concentration was 22% by mass.
[結着樹脂組成物の水系分散体の製造]
実施例1
(水系分散体1の製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた3L容の容器に、表2に示す結着樹脂150g、メチルエチルケトン(以下、「MEK」ともいう)45gを仕込み、73℃にて2時間かけて溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液をポリエステル樹脂の酸価に対して中和度40モル%になるように添加して中和し、30分撹拌した。その後30℃に保持したままで280r/分(周速88m/分)の撹拌を行いながら、イオン交換水675gを77分かけて添加した。次いで、30分かけて50℃に昇温させた後、MEKを減圧下で留去した。その後、250r/分(周速88m/分)の撹拌を行いながら水系分散体を30℃に冷却した後、アニオン性界面活性剤「エマールE27C」(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、花王株式会社製)を16.7g混合し、完全に溶解させた。その後分散液の固形分濃度を測定し、20質量%になるようにイオン交換水を加えて結着樹脂組成物の水系分散体1を得た。
[Production of aqueous dispersion of binder resin composition]
Example 1
(Production of aqueous dispersion 1)
A 3 L container equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer and a nitrogen introduction tube was charged with 150 g of a binder resin shown in Table 2 and 45 g of methyl ethyl ketone (hereinafter also referred to as “MEK”) at 73 ° C. For 2 hours. The obtained solution was neutralized by adding a 5% by mass aqueous sodium hydroxide solution to a degree of neutralization of 40 mol% with respect to the acid value of the polyester resin, and stirred for 30 minutes. Thereafter, 675 g of ion-exchanged water was added over 77 minutes while stirring at 280 r / min (peripheral speed 88 m / min) while maintaining the temperature at 30 ° C. Subsequently, after heating up to 50 degreeC over 30 minutes, MEK was distilled off under pressure reduction. Thereafter, the aqueous dispersion was cooled to 30 ° C. while stirring at 250 r / min (peripheral speed 88 m / min), and then an anionic surfactant “Emar E27C” (polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate, manufactured by Kao Corporation). 16.7 g) was mixed and completely dissolved. Thereafter, the solid content concentration of the dispersion was measured, and ion-exchanged water was added so as to be 20% by mass to obtain an aqueous dispersion 1 of the binder resin composition.
(トナーの製造)
上記で得られた結着樹脂組成物の水系分散体1を300g、着色剤分散液8g、荷電制御剤分散液2g及び脱イオン水52gを2L容の容器に入れ、アンカー型の撹拌機で100r/分(周速31m/分)の撹拌下、20℃で0.1質量%塩化カルシウム水溶液150gを30分かけて滴下した。その後、撹拌しながら50℃まで昇温し、体積中位粒径が5μmになるまで50℃で保持した。3時間経過した時点で体積中位粒径が5μmに達した。その後、凝集停止剤としてアニオン性界面活性剤「エマールE27C」(花王株式会社製、固形分28質量%)4.2gを脱イオン水37gで希釈した希釈液を添加した。次いで80℃まで昇温し、80℃になった時点から1時間80℃に保持した後、加熱を終了した。これにより融着粒子を形成させた後、20℃まで徐冷し、150メッシュ(目開き150マイクロメートル)の金網でろ過した後、吸引ろ過を行い、洗浄、乾燥工程を経てトナー粒子を得た。
(Manufacture of toner)
300 g of the aqueous dispersion 1 of the binder resin composition obtained above, 8 g of the colorant dispersion, 2 g of the charge control agent dispersion and 52 g of deionized water are placed in a 2 L container, and 100 r with an anchor type stirrer. 150 g of a 0.1% by mass calcium chloride aqueous solution was added dropwise at 30 ° C. over 30 minutes with stirring at a rate of 30 minutes / minute (peripheral speed 31 m / minute). Thereafter, the temperature was raised to 50 ° C. while stirring, and kept at 50 ° C. until the volume median particle size became 5 μm. The volume median particle size reached 5 μm after 3 hours. Thereafter, a dilute solution obtained by diluting 4.2 g of anionic surfactant “Emar E27C” (manufactured by Kao Corporation, solid content: 28% by mass) with 37 g of deionized water was added as an aggregation terminator. Next, the temperature was raised to 80 ° C., and the temperature was maintained at 80 ° C. for 1 hour from the time when the temperature reached 80 ° C., and then the heating was terminated. As a result, fused particles were formed, and then slowly cooled to 20 ° C., filtered through a 150 mesh (mesh 150 μm) wire mesh, suction filtered, and washed and dried to obtain toner particles. .
上記トナー粒子100質量部に対して、疎水性シリカ「NAX−50」(日本アエロジル株式会社製、個数平均粒子径40nm)1.0質量部、疎水性シリカ「R972」(日本アエロジル株式会社製、個数平均粒子径16nm)0.6質量部、酸化チタン「JMT−150IB」(テイカ株式会社製、個数平均粒子径15nm)0.5質量部を、ST、A0撹拌羽根を装着した10Lヘンシェルミキサー(日本コークス工業株式会社製)に投入し、3000rpmにて2分間撹拌して、トナーを得た。トナーの評価結果を表2に示す。 Hydrophobic silica “NAX-50” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., number average particle diameter 40 nm) 1.0 part by mass, hydrophobic silica “R972” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) A 10 L Henschel mixer equipped with ST and A0 stirring blades (number average particle diameter 16 nm) 0.6 parts by mass, titanium oxide “JMT-150IB” (manufactured by Teika Co., Ltd., number average particle diameter 15 nm) Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.) and stirred at 3000 rpm for 2 minutes to obtain a toner. Table 2 shows the evaluation results of the toner.
実施例2〜4、6、比較例1、2
(水系分散体2〜4、6、9、10の製造)
実施例1において、結着樹脂を表2に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして、水系分散体2〜4、6、9、10を得た。物性を表2に示す。
(トナーの製造)
実施例1において、水系分散体1を、上記で得られた水系分散体2〜4、6、9、10に変更した以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。トナーの評価結果を表2に示す。
Examples 2 to 4, 6 and Comparative Examples 1 and 2
(Production of aqueous dispersions 2-4, 6, 9, 10)
Aqueous dispersions 2 to 4, 6, 9, and 10 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the binder resin was changed as shown in Table 2 in Example 1. The physical properties are shown in Table 2.
(Manufacture of toner)
A toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion 1 was changed to the aqueous dispersions 2 to 4, 6, 9, and 10 obtained above in Example 1. Table 2 shows the evaluation results of the toner.
実施例5
(水系分散体5の製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた3L容の容器に、表2に示す結着樹脂120g、ワックス30g、MEK45gを仕込み、73℃にて2時間かけて溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液をポリエステル樹脂の酸価に対して中和度100モル%になるように添加して中和し、30分撹拌した。その後は実施例1と同様にして、水系分散体5を得た。物性を表2に示す。
(トナーの製造)
実施例1において、水系分散体1を、上記で得られた水系分散体5に変更した以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。トナーの評価結果を表2に示す。
Example 5
(Production of aqueous dispersion 5)
Into a 3 L container equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel, thermometer and nitrogen introduction tube, 120 g of binder resin shown in Table 2, 30 g of wax and 45 g of MEK were charged and dissolved at 73 ° C. over 2 hours. I let you. The obtained solution was neutralized by adding a 5% by mass aqueous sodium hydroxide solution so that the neutralization degree was 100 mol% with respect to the acid value of the polyester resin, and stirred for 30 minutes. Thereafter, an aqueous dispersion 5 was obtained in the same manner as in Example 1. The physical properties are shown in Table 2.
(Manufacture of toner)
In Example 1, a toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion 1 was changed to the aqueous dispersion 5 obtained above. Table 2 shows the evaluation results of the toner.
実施例7
(トナーの製造)
60℃に加温したイオン交換水900gに、リン酸三カルシウム3g(松尾薬品産業株式会社製)を添加し、TK式ホモミキサー(プライミクス株式会社製)を用いて、10,000r/minにて撹拌し、水系媒体を調製した。
一方、ガラスビーカーに、ポリエステル樹脂A 150g、MEK 150g、着色剤としてピグメントブルー15:3 10g、荷電制御剤としてサリチル酸アルミニウム(オリエント化学株式会社製、商品名:ボントロンE88)2gを投入し、混合した。60℃に加温し、着色剤以外の固体成分を均一に溶解させた。
上記で得られた水系媒体に上記で得られたポリエステル溶液を投入し、60℃、N2ガスフロー下において、TK式ホモミキサー(プライミクス株式会社製)で15分撹拌して懸濁物を得た。該懸濁物をセパラブルフラスコに移し、70℃、150r/minで撹拌した。次いで80℃に昇温し、減圧下で残存溶媒を留去した。その後、撹拌を続けながら20℃まで冷却し、洗浄、乾燥を経てトナー母粒子を得た。その後、外添工程を経てトナーを得た。
Example 7
(Manufacture of toner)
To 900 g of ion-exchanged water heated to 60 ° C., 3 g of tricalcium phosphate (manufactured by Matsuo Pharmaceutical Co., Ltd.) is added, and using a TK homomixer (manufactured by PRIMIX Corporation) at 10,000 r / min. Stir to prepare an aqueous medium.
Meanwhile, 150 g of polyester resin A, 150 g of MEK, pigment blue 15: 3 10 g as a colorant, and 2 g of aluminum salicylate (trade name: Bontron E88, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) as a charge control agent were added to a glass beaker and mixed. . The mixture was heated to 60 ° C. to uniformly dissolve solid components other than the colorant.
The polyester solution obtained above is added to the aqueous medium obtained above, and the suspension is obtained by stirring for 15 minutes with a TK homomixer (manufactured by Primix Co., Ltd.) at 60 ° C. under N 2 gas flow. It was. The suspension was transferred to a separable flask and stirred at 70 ° C. and 150 r / min. Next, the temperature was raised to 80 ° C., and the remaining solvent was distilled off under reduced pressure. Thereafter, the mixture was cooled to 20 ° C. while being stirred, and washed and dried to obtain toner mother particles. Thereafter, a toner was obtained through an external addition step.
実施例8
(トナーの製造)
ポリエステル樹脂A 150g、着色剤としてピグメントブルー15:3 10g、荷電制御剤としてサリチル酸アルミニウム(オリエント化学株式会社製、商品名:ボントロンE88)2gを投入し、ヘンシェルミキサーで十分混合した後、同方向回転二軸押出し機を用い、ロール回転速度200r/min、ロール内の加熱温度80℃で溶融混練した。得られた溶融混練物を冷却、粗粉砕した後、ジェットミルにて粉砕し、分級して、体積中位粒径(D50)が8μmのトナー母粒子を得た。その後、外添工程を経てトナーを得た。
Example 8
(Manufacture of toner)
150 g of polyester resin A, 10 g of pigment blue 15: 3 as a colorant, and 2 g of aluminum salicylate (product name: Bontron E88, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) as a charge control agent are mixed in a Henschel mixer and then rotated in the same direction. Using a twin screw extruder, melt kneading was performed at a roll rotation speed of 200 r / min and a heating temperature in the roll of 80 ° C. The obtained melt-kneaded product was cooled, coarsely pulverized, then pulverized with a jet mill, and classified to obtain toner base particles having a volume median particle size (D 50 ) of 8 μm. Thereafter, a toner was obtained through an external addition step.
表2から、本発明の製造方法により得られた水系分散体から得られた実施例1〜8のトナーは耐熱保存性に優れており、該トナーを使用した本発明の画像形成方法は、低温定着性に優れ、得られた印刷物はポリエチレンフィルムとの密着性に優れていることがわかる。
一方、ポリエステル系樹脂中のステロール由来の構成単位の含有量が5質量%未満である比較例1は、低温定着性、耐熱保存性、及びポリエチレンフィルムとの密着性に劣っていた。
また、ポリエステル系樹脂中のステロール由来の構成単位の含有量が35質量%以上である比較例2は、耐熱保存性に劣っていた。
From Table 2, the toners of Examples 1 to 8 obtained from the aqueous dispersion obtained by the production method of the present invention are excellent in heat resistant storage stability, and the image forming method of the present invention using the toner has a low temperature. It is excellent in fixing property, and it can be seen that the obtained printed matter has excellent adhesion to the polyethylene film.
On the other hand, Comparative Example 1 in which the content of the structural unit derived from sterol in the polyester-based resin is less than 5% by mass was inferior in low-temperature fixability, heat resistant storage stability, and adhesiveness with a polyethylene film.
Moreover, the comparative example 2 whose content of the structural unit derived from sterol in a polyester-type resin is 35 mass% or more was inferior in heat-resistant storage stability.
Claims (7)
工程1:ワックスの存在下で、多価カルボン酸成分と、多価アルコール及びステロールを含むアルコール成分とを重縮合させて、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物を得る工程
工程2:工程1で得られた混合物を含有する結着樹脂組成物に、水系媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物の水系分散体を得る工程 The manufacturing method of the aqueous dispersion of the binder resin composition of Claim 1 including the following processes 1 and 2.
Step 1: Polyester system containing 5% by mass or more and 35% by mass or less of a structural unit derived from sterol by polycondensation of a polyvalent carboxylic acid component and an alcohol component containing a polyhydric alcohol and sterol in the presence of wax. Step of obtaining a mixture containing resin and wax Step 2: An aqueous medium is added to the binder resin composition containing the mixture obtained in Step 1, and phase inversion emulsification is performed. Step of obtaining an aqueous dispersion
工程1:ワックスの存在下で、多価カルボン酸成分と、多価アルコール及びステロールを含むアルコール成分とを重縮合させて、ステロール由来の構成単位を5質量%以上35質量%以下含有するポリエステル系樹脂とワックスとを含有する混合物を得る工程
工程2:工程1で得られた混合物を含有する結着樹脂組成物に、水系媒体を添加して、転相乳化を行い、結着樹脂組成物の水系分散体を得る工程
工程3:工程2で得られた水系分散体を凝集及び融着させる工程 The method for producing an electrophotographic toner according to claim 1, comprising the following steps 1 to 3.
Step 1: Polyester system containing 5% by mass or more and 35% by mass or less of a structural unit derived from sterol by polycondensation of a polyvalent carboxylic acid component and an alcohol component containing a polyhydric alcohol and sterol in the presence of wax. Step of obtaining a mixture containing resin and wax Step 2: An aqueous medium is added to the binder resin composition containing the mixture obtained in Step 1, and phase inversion emulsification is performed. Step of obtaining aqueous dispersion Step 3: Step of aggregating and fusing the aqueous dispersion obtained in Step 2
Priority Applications (1)
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