JP6488516B2 - Toner for electrophotography - Google Patents
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Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる電子写真用トナーに関する。 The present invention relates to an electrophotographic toner used for developing a latent image formed in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method or the like.
印刷装置の高速化、省エネルギー化の観点から、低温定着性に優れたトナーが要求されている。
また、近年のプリント・オン・デマンド市場が成長している中、電子写真技術に対する高画質化への要求はますます高まりつつある。特に、電子写真方式にてカラー印刷を行った場合に、低温定着後の画像の高い光沢性(高グロス)が望まれている。
From the viewpoint of increasing the speed and energy saving of a printing apparatus, a toner having excellent low-temperature fixability is required.
In addition, as the print-on-demand market has grown in recent years, the demand for higher image quality for electrophotographic technology is increasing. In particular, when color printing is performed by electrophotography, high gloss (high gloss) of an image after low-temperature fixing is desired.
例えば、特許文献1には、少なくとも、結着樹脂、着色剤及び結晶性ポリエステルを含有するトナー粒子を有するトナーであり、該トナーは、結着樹脂由来のテトラヒドロフラン不溶分を3〜50質量%含有し、該テトラヒドロフラン不溶分は、ハイブリッド樹脂を含有し、該テトラヒドロフラン不溶分を加水分解し、その後、濾過して濾別される成分のテトラヒドロフラン可溶分が、GPCで測定される分子量分布において、分子量10000〜1000000の範囲にメインピークを有し、該結晶性ポリエステルは、示差走査熱量計(DSC)により測定されるDSC曲線において、50℃以上130℃以下に最大吸熱ピークを有することを特徴とするトナーが開示されている。 For example, Patent Document 1 is a toner having toner particles containing at least a binder resin, a colorant and a crystalline polyester, and the toner contains 3 to 50% by mass of tetrahydrofuran-insoluble matter derived from the binder resin. The tetrahydrofuran-insoluble component contains a hybrid resin, the tetrahydrofuran-insoluble component is hydrolyzed, and then the tetrahydrofuran-soluble component of the component that is filtered and filtered is measured by molecular weight distribution measured by GPC. The crystalline polyester has a main peak in the range of 10,000 to 1,000,000, and has a maximum endothermic peak at 50 ° C. or higher and 130 ° C. or lower in a DSC curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC). Toner is disclosed.
一方、特許文献2には、帯電量と画質が環境に左右されない電子写真用トナーを課題として、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有する電子写真用トナーにおいて、該結着樹脂が連続相を形成する重縮合系樹脂と分散相を形成する付加重合系樹脂からなり、樹脂断面における直径2μm以下の分散相が、分散相の断面積全体の90%以上を占めることを特徴とする電子写真用トナーが開示されている。 On the other hand, in Patent Document 2, the problem is an electrophotographic toner whose charge amount and image quality are not influenced by the environment. In the electrophotographic toner containing at least a binder resin and a colorant, the binder resin forms a continuous phase. An electrophotographic toner comprising a polycondensation resin and an addition polymerization resin forming a dispersed phase, wherein the dispersed phase having a diameter of 2 μm or less in the resin cross section occupies 90% or more of the entire cross-sectional area of the dispersed phase Is disclosed.
しかしながら、特許文献1及び2の技術によっても、得られるトナーの耐久性及び印刷物のグロスは十分とはいえず、更なる改善が望まれていた。
本発明は、耐久性及び印刷物のグロスに優れる電子写真用トナーを提供することを課題とする。
However, even with the techniques of Patent Documents 1 and 2, the durability of the toner obtained and the gloss of the printed matter are not sufficient, and further improvements have been desired.
An object of the present invention is to provide an electrophotographic toner that is excellent in durability and gloss of printed matter.
本発明者等は、電子写真用トナーを構成する結着樹脂として、特定の原料から得られる非晶質複合樹脂(A)及び離型剤を用いることにより、耐久性及び印刷物のグロスに優れるトナーが得られることを見出した。
すなわち、本発明は、下記の電子写真用トナーを提供する。
下記一般式(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60モル%以上100モル%以下含有するアルコール成分と、イソフタル酸化合物を75モル%以上95モル%以下及び炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物を5モル%以上25モル%以下含有するカルボン酸成分とを重縮合して得られる重縮合系樹脂成分(A1)とスチレン系樹脂成分(A2)とを有する非晶質複合樹脂(A)、及び離型剤を含有する電子写真用トナー。
The present inventors use a non-crystalline composite resin (A) obtained from a specific raw material and a release agent as a binder resin that constitutes an electrophotographic toner, so that the toner is excellent in durability and gloss of printed matter. It was found that can be obtained.
That is, the present invention provides the following electrophotographic toner.
An alcohol component containing 60 to 100 mol% of an alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the following general formula (I), 75 to 95 mol% of isophthalic acid compound and 2 to 8 carbon atoms A non-condensation resin component (A1) obtained by polycondensation with a carboxylic acid component containing 5 to 25 mol% of the following aliphatic saturated dicarboxylic acid compound and a styrene resin component (A2) An electrophotographic toner containing a crystalline composite resin (A) and a release agent.
(式中、R1O及びOR1はオキシアルキレン基であり、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し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上16以下である。) (Wherein R 1 O and OR 1 are oxyalkylene groups, x and y represent the average number of added moles of alkylene oxide, each being a positive number, and the sum of x and y is 1 or more and 16 It is the following.)
本発明によれば、耐久性及び印刷物のグロスに優れる電子写真用トナーを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the toner for electrophotography which is excellent in durability and the gloss of printed matter can be provided.
本発明の電子写真用トナー(以下、単に「トナー」ともいう)は、前記一般式(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60モル%以上100モル%以下含有するアルコール成分と、イソフタル酸化合物を75モル%以上95モル%以下及び炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物を5モル%以上25モル%以下含有するカルボン酸成分を重縮合して得られる重縮合系樹脂成分(A1)とスチレン系樹脂成分(A2)とを有する非晶質複合樹脂(A)、及び離型剤を含有する電子写真用トナーである。 The electrophotographic toner of the present invention (hereinafter also simply referred to as “toner”) comprises an alcohol component containing 60 mol% or more and 100 mol% or less of an alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the general formula (I). Polycondensation obtained by polycondensation of a carboxylic acid component containing 75 mol% to 95 mol% of an isophthalic acid compound and 5 mol% to 25 mol% of an aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms An electrophotographic toner containing an amorphous composite resin (A) having a resin-based resin component (A1) and a styrene-based resin component (A2), and a release agent.
本発明のトナーが、耐久性及び印刷物のグロス(以下、単に「グロス」ともいう)に優れる理由は定かではないが、次のように考えられる。
本発明のトナーは、結着樹脂として重縮合系樹脂成分(A1)とスチレン系樹脂成分(A2)とを有する非晶質複合樹脂(A)を含有し、該重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーであるカルボン酸成分に、イソフタル酸化合物を75モル%以上95モル%以下、炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物を5モル%以上25モル%以下含有している。
イソフタル酸化合物を原料として用いて得られる非晶質複合樹脂(A)は、テレフタル酸化合物等を原料として用いる場合と比較して、ポリマー鎖の絡みが少ないためか、溶融時の粘度が低くなり易い。また、炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物を原料として用いることにより、得られるポリマーの運動性を高めることができ、非晶質複合樹脂(A)は、溶融粘度が低くなり易い。これにより、本発明に用いられる非晶質複合樹脂(A)を含む結着樹脂は、定着時の溶融粘度が低下し易く、印刷物のグロスが向上すると考えられる。
また、非晶質複合樹脂(A)は、溶融粘度が低いことに加えて、重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーであるアルコール成分として、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を60モル%以上100モル%以下含有すると共に、スチレン系樹脂成分(A2)を有しており、非晶質複合樹脂(A)が有するこれらの疎水性の高い部位が、離型剤の分散性を向上させることができるため、得られるトナーは耐久性に優れると考えられる。
The reason why the toner of the present invention is excellent in durability and gloss of printed matter (hereinafter also simply referred to as “gloss”) is not clear, but is considered as follows.
The toner of the present invention contains an amorphous composite resin (A) having a polycondensation resin component (A1) and a styrene resin component (A2) as a binder resin, and the polycondensation resin component (A1). The carboxylic acid component, which is the raw material monomer, contains 75 to 95 mol% of the isophthalic acid compound and 5 to 25 mol% of the aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms.
The amorphous composite resin (A) obtained using an isophthalic acid compound as a raw material has a lower viscosity at the time of melting than the case where a terephthalic acid compound or the like is used as a raw material because of less entanglement of polymer chains. easy. Further, by using an aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms as a raw material, the mobility of the resulting polymer can be increased, and the amorphous composite resin (A) tends to have a low melt viscosity. . Thereby, it is considered that the binder resin containing the amorphous composite resin (A) used in the present invention is liable to decrease the melt viscosity at the time of fixing and to improve the gloss of the printed matter.
In addition to the low melt viscosity, the amorphous composite resin (A) contains 60 mol% or more of an alkylene oxide adduct of bisphenol A as an alcohol component that is a raw material monomer of the polycondensation resin component (A1). These high-hydrophobic sites of the amorphous composite resin (A) improve the dispersibility of the mold release agent while containing 100 mol% or less and having the styrene resin component (A2). Therefore, the obtained toner is considered to be excellent in durability.
[非晶質複合樹脂(A)]
非晶質複合樹脂(A)は、重縮合系樹脂成分(A1)及びスチレン系樹脂成分(A2)を有する樹脂であり、グロス、高温高湿下での保存性(以下、単に「保存性」ともいう)及び耐久性の観点から、(イ)重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマー、(ロ)スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマー、(ハ)重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマー及びスチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーのいずれとも反応し得る両反応性モノマーを重合させることにより得られる樹脂であることがより好ましい。
また、本発明の目的を阻害しない範囲内で、これら3つの構成部分以外の構成部分を含んでいてもよいが、3つの構成部分以外の構成部分を含んでいないことが好ましい。
[Amorphous composite resin (A)]
The amorphous composite resin (A) is a resin having a polycondensation resin component (A1) and a styrene resin component (A2), and is storable under gloss and high temperature and high humidity (hereinafter simply referred to as “storability”). (B) raw material monomer of polycondensation resin component (A1), (b) raw material monomer of styrene resin component (A2), and (c) polycondensation resin component (A1). More preferably, it is a resin obtained by polymerizing a bi-reactive monomer capable of reacting with both the raw material monomer and the raw material monomer of the styrene resin component (A2).
Moreover, within the range which does not inhibit the objective of this invention, you may include structural parts other than these three structural parts, but it is preferable not to include structural parts other than three structural parts.
本発明において、樹脂の結晶性は、軟化点と示差走査熱量計による吸熱の最大ピーク温度との比、即ち[軟化点/吸熱の最大ピーク温度]の値で定義される結晶性指数によって表される。
非晶質複合樹脂(A)は、前記結晶性指数が、1.4を超えるか、0.6未満の樹脂であり、好ましくは1.5を超えるか、0.5以下、より好ましくは1.6以上か、0.5以下である。
樹脂の結晶性は、原料モノマーの種類とその比率、及び製造条件(例えば、反応温度、反応時間、冷却速度)等により調整することができる。なお、吸熱の最大ピーク温度とは、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指す。結晶性樹脂においては、吸熱の最大ピーク温度を融点とする。結晶性指数は、実施例に記載の方法により測定することができる。
In the present invention, the crystallinity of the resin is represented by the crystallinity index defined by the ratio between the softening point and the maximum endothermic peak temperature measured by a differential scanning calorimeter, that is, the value of [softening point / maximum endothermic peak temperature]. The
The amorphous composite resin (A) is a resin having a crystallinity index exceeding 1.4 or less than 0.6, preferably exceeding 1.5, or 0.5 or less, more preferably 1 .6 or more or 0.5 or less.
The crystallinity of the resin can be adjusted by the types and ratios of the raw material monomers, production conditions (for example, reaction temperature, reaction time, cooling rate) and the like. The maximum endothermic peak temperature refers to the temperature of the peak on the highest temperature side among the observed endothermic peaks. In crystalline resins, the maximum endothermic peak temperature is the melting point. The crystallinity index can be measured by the method described in the examples.
非晶質複合樹脂(A)中の、重縮合系樹脂成分(A1)、スチレン系樹脂成分(A2)及び両反応性モノマー由来の構成部分の含有量の合計は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは90モル%以上、より好ましくは95モル%以上、更に好ましくは99モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下、より好ましくは100モル%である。 In the amorphous composite resin (A), the total content of the polycondensation resin component (A1), the styrene resin component (A2) and the components derived from both reactive monomers is gloss, storage stability and durability. From this viewpoint, it is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, still more preferably 99 mol% or more, and preferably 100 mol% or less, more preferably 100 mol%.
<重縮合系樹脂成分(A1)>
重縮合系樹脂成分(A1)は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を60モル%以上100モル%以下含有するアルコール成分(以下、「アルコール成分(A−al)」ともいう)と、イソフタル酸化合物を75モル%以上95モル%以下及び炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物を5モル%以上25モル%以下含有するカルボン酸成分(以下、「カルボン酸成分(A−ac)」ともいう)とを重縮合して得られる樹脂成分である。
このような重縮合系樹脂成分(A1)を構成する樹脂としては、ポリエステル樹脂が好ましい。
<Polycondensation resin component (A1)>
The polycondensation resin component (A1) is an alcohol component (hereinafter referred to as “alcohol component (A-)” containing an alkylene oxide adduct of bisphenol A in an amount of 60 mol% to 100 mol% from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. al) ") and a carboxylic acid component containing 75 mol% to 95 mol% of an isophthalic acid compound and 5 mol% to 25 mol% of an aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms. , Also referred to as “carboxylic acid component (A-ac)”).
As the resin constituting such a polycondensation resin component (A1), a polyester resin is preferable.
(アルコール成分(A−al))
アルコール成分(A−al)は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、下記一般式(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60モル%以上100モル%以下含有する。
(Alcohol component (A-al))
The alcohol component (A-al) contains from 60 mol% to 100 mol% of an alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the following general formula (I) from the viewpoint of gloss, storage stability and durability.
式中、R1O及びOR1はオキシアルキレン基であり、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し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上16以下である。 In the formula, R 1 O and OR 1 are oxyalkylene groups, x and y represent the average number of added moles of alkylene oxide, each is a positive number, and the sum of x and y is 1 or more and 16 or less. It is.
前記一般式(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は、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物等が挙げられ、これらの中でも、グロス、保存性及び耐久性の観点から、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物が好ましい。
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物のプロピレンオキサイドの平均付加モル数は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは1.2以上、更に好ましくは1.5以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは8以下、より更に好ましくは4以下である。
これらのアルコール成分(A−al)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(A−al)中の、前記一般式(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、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは60モル%以上、より好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、より更に好ましくは95モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下、より好ましくは100モル%である。
前記一般式(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中、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物の含有量は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは60モル%以上、より好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、より更に好ましくは95モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下、より好ましくは100モル%である。
Examples of the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the general formula (I) include a propylene oxide adduct of bisphenol A, an ethylene oxide adduct of bisphenol A, and among these, gloss, storage stability and durability. From the viewpoint of properties, a propylene oxide adduct of bisphenol A is preferred.
The average number of added moles of propylene oxide in the propylene oxide adduct of bisphenol A is preferably 1 or more, more preferably 1.2 or more, and still more preferably 1.5 or more, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. And preferably 16 or less, more preferably 12 or less, still more preferably 8 or less, and still more preferably 4 or less.
These alcohol components (A-al) can be used alone or in combination of two or more.
The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the general formula (I) in the alcohol component (A-al) is preferably 60 mol% or more from the viewpoint of gloss, storage stability and durability, More preferably, it is 80 mol% or more, More preferably, it is 90 mol% or more, More preferably, it is 95 mol% or more, Preferably it is 100 mol% or less, More preferably, it is 100 mol%.
In the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the general formula (I), the content of the propylene oxide adduct of bisphenol A is preferably 60 mol% or more from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. Preferably it is 80 mol% or more, More preferably, it is 90 mol% or more, More preferably, it is 95 mol% or more, Preferably it is 100 mol% or less, More preferably, it is 100 mol%.
アルコール成分(A−al)は、前記一般式(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以外の他のアルコール成分を含有していてもよい。
アルコール成分(A−al)が含み得る他のアルコール成分としては、後述する結晶性樹脂(C)の原料モノマーとして用いられるアルコール成分(C−al)として挙げられるアルコールと同様のものが挙げられる。
The alcohol component (A-al) may contain other alcohol components other than the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the general formula (I).
Examples of other alcohol components that can be contained in the alcohol component (A-al) include the same alcohols as those exemplified as the alcohol component (C-al) used as a raw material monomer of the crystalline resin (C) described later.
(カルボン酸成分(A−ac))
カルボン酸成分(A−ac)は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、イソフタル酸化合物を75モル%以上95モル%以下及び炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物を5モル%以上25モル%以下含有する。
(Carboxylic acid component (A-ac))
The carboxylic acid component (A-ac) is composed of 75 mol% to 95 mol% of isophthalic acid compound and 5 mol of aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms from the viewpoints of gloss, storage stability and durability. % Or more and 25 mol% or less.
カルボン酸成分(A−ac)中、イソフタル酸化合物の含有量は、グロス及び耐久性の観点から、75モル%以上、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87モル%以上であり、そして、同様の観点から、95モル%以下、好ましくは92モル%以下である。 In the carboxylic acid component (A-ac), the content of the isophthalic acid compound is 75 mol% or more, preferably 80 mol% or more, more preferably 85 mol% or more, and still more preferably 87, from the viewpoint of gloss and durability. From the same viewpoint, it is 95 mol% or less, preferably 92 mol% or less.
カルボン酸成分(A−ac)中、炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物の含有量は、グロスの観点から、5モル%以上、好ましくは8モル%以上であり、そして、保存性及び耐久性の観点から、25モル%以下、好ましくは20モル%以下、より好ましくは18モル%以下、更に好ましくは15モル%以下である。
炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物としては、例えば、シュウ酸(炭素数2)、マロン酸(炭素数3)、コハク酸(炭素数4)、グルタル酸(炭素数5)、アジピン酸(炭素数6)、ピメリン酸(炭素数7)、スベリン酸(炭素数8)等が挙げられ、これらの中でも、グロス、保存性及び耐久性の観点から、コハク酸が好ましい。
脂肪族飽和ジカルボン酸化合物の炭素数は、生産性の観点から、2以上、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、グロス、保存性及び耐久性の観点から、8以下、好ましくは6以下、より好ましくは4である。
In the carboxylic acid component (A-ac), the content of the aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 or more and 8 or less carbon atoms is 5 mol% or more, preferably 8 mol% or more from the viewpoint of gloss, and is stored. From the viewpoint of property and durability, it is 25 mol% or less, preferably 20 mol% or less, more preferably 18 mol% or less, and still more preferably 15 mol% or less.
Examples of the aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms include oxalic acid (2 carbon atoms), malonic acid (3 carbon atoms), succinic acid (4 carbon atoms), glutaric acid (5 carbon atoms), Examples include adipic acid (carbon number 6), pimelic acid (carbon number 7), suberic acid (carbon number 8), and among these, succinic acid is preferred from the viewpoint of gloss, storage stability and durability.
The number of carbon atoms of the aliphatic saturated dicarboxylic acid compound is 2 or more from the viewpoint of productivity, preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and 8 or less, preferably 6 from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. Hereinafter, it is more preferably 4.
カルボン酸成分(A−ac)は、イソフタル酸化合物及び炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物以外の他のカルボン酸成分を含有していてもよい。
カルボン酸成分(A−ac)が含み得る他のカルボン酸成分としては、イソフタル酸化合物及び炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物以外のジカルボン酸化合物、3価以上の多価カルボン酸化合物、並びにそれらの無水物及びそれらの炭素数1以上3以下のアルキルエステル等が挙げられる。
ジカルボン酸化合物としては、イソフタル酸化合物及び炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物以外の、芳香族ジカルボン酸化合物、脂肪族ジカルボン酸化合物、脂環式ジカルボン酸化合物等が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸化合物としては、フタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。
炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物以外の脂肪族ジカルボン酸化合物としては、例えば、マレイン酸(炭素数4)、フマル酸(炭素数4)、シトラコン酸(炭素数5)、イタコン酸(炭素数5)、グルタコン酸(炭素数5)、アゼライン酸(炭素数9)、セバシン酸(炭素数10)、ウンデカン二酸(炭素数11)、ドデカン二酸(炭素数12)、トリデカン二酸(炭素数13)、テトラデカン二酸(炭素数14)、ペンタデカン二酸(炭素数15)、ヘキサデカン二酸(炭素数16)、ヘプタデカン二酸(炭素数17)、オクタデカン二酸(炭素数18)、ノナデカン二酸(炭素数19)、エイコサン二酸(炭素数20)、ドコサン二酸(炭素数22)等が挙げられる。
3価以上の多価カルボン酸化合物としては、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る。
これらのカルボン酸成分(A−ac)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。
The carboxylic acid component (A-ac) may contain a carboxylic acid component other than the isophthalic acid compound and the aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms.
Other carboxylic acid components that can be contained in the carboxylic acid component (A-ac) include dicarboxylic acid compounds other than isophthalic acid compounds and aliphatic saturated dicarboxylic acid compounds having 2 to 8 carbon atoms, and trivalent or higher polyvalent carboxylic acids. Examples thereof include compounds, anhydrides thereof, and alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms.
Examples of the dicarboxylic acid compound include aromatic dicarboxylic acid compounds, aliphatic dicarboxylic acid compounds, and alicyclic dicarboxylic acid compounds other than isophthalic acid compounds and aliphatic saturated dicarboxylic acid compounds having 2 to 8 carbon atoms.
Examples of the aromatic dicarboxylic acid compound include phthalic acid and terephthalic acid.
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid compound other than the aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms include maleic acid (4 carbon atoms), fumaric acid (4 carbon atoms), citraconic acid (5 carbon atoms), and itacon. Acid (5 carbon atoms), glutaconic acid (5 carbon atoms), azelaic acid (9 carbon atoms), sebacic acid (10 carbon atoms), undecanedioic acid (11 carbon atoms), dodecanedioic acid (12 carbon atoms), tridecane Diacid (carbon number 13), tetradecanedioic acid (carbon number 14), pentadecanedioic acid (carbon number 15), hexadecanedioic acid (carbon number 16), heptadecanedioic acid (carbon number 17), octadecanedioic acid (carbon number) 18), nonadecanedioic acid (carbon number 19), eicosanedioic acid (carbon number 20), docosanedioic acid (carbon number 22), and the like.
Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound include trimellitic acid, 2,5,7-naphthalene tricarboxylic acid, pyromellitic acid and the like.
These carboxylic acid components (A-ac) can be used alone or in combination of two or more.
アルコール成分(A−al)に対するカルボン酸成分(A−ac)の当量比(COOH基/OH基)は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上、更に好ましくは0.9以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下、更に好ましくは1.1以下である。 The equivalent ratio (COOH group / OH group) of the carboxylic acid component (A-ac) to the alcohol component (A-al) is preferably 0.7 or more, more preferably 0, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, and preferably 1.3 or less, more preferably 1.2 or less, still more preferably 1.1 or less.
なお、物性調整の観点から、アルコール成分(A−al)には1価のアルコールが適宜含有されていてもよく、カルボン酸成分(A−ac)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 the physical properties, the alcohol component (A-al) may optionally contain a monovalent alcohol, and the carboxylic acid component (A-ac) suitably contains a monovalent carboxylic acid compound. It may be.
<スチレン系樹脂成分(A2)>
スチレン系樹脂成分(A2)は、スチレン系樹脂からなるセグメントである。
非晶質複合樹脂(A)中のスチレン系樹脂成分(A2)の含有量は、重縮合系樹脂成分(A1)とスチレン系樹脂成分(A2)との合計量中、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは5質量%以上、グロス及び耐久性の観点から、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、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。
なお、スチレン系樹脂成分(A2)の含有量の計算において、重縮合系樹脂成分(A1)の質量は、重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーの合計量から、縮合反応時の脱水量を除去した値を用い、また、スチレン系樹脂成分(A2)の質量は、スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマー及び重合開始剤の合計量を用いる。また、必要により用いられる両反応性モノマーは、重縮合系樹脂成分(A1)の質量として算出される。
<Styrene resin component (A2)>
The styrene resin component (A2) is a segment made of a styrene resin.
The content of the styrene resin component (A2) in the amorphous composite resin (A) is the gross amount, the shelf life and the durability in the total amount of the polycondensation resin component (A1) and the styrene resin component (A2). From the viewpoint of safety, preferably 5% by mass or more, from the viewpoint of gloss and durability, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, and from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. The amount is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 25% by mass or less.
In the calculation of the content of the styrene resin component (A2), the mass of the polycondensation resin component (A1) is calculated from the total amount of raw material monomers of the polycondensation resin component (A1), and the amount of dehydration during the condensation reaction. In addition, the mass of the styrene resin component (A2) is the total amount of the raw material monomer and the polymerization initiator of the styrene resin component (A2). Moreover, the amphoteric monomer used if necessary is calculated as the mass of the polycondensation resin component (A1).
スチレン系樹脂としては、ポリスチレン、スチレン誘導体の重合体、スチレン−アクリル共重合体等が挙げられ、グロス、保存性及び耐久性の観点から、ポリスチレン、スチレン誘導体の重合体及びスチレン−アクリル共重合体から選ばれる1種以上が好ましく、ポリスチレン及びスチレン−アクリル共重合体から選ばれる1種以上がより好ましく、スチレン−アクリル共重合体が更に好ましい。 Examples of styrenic resins include polystyrene, styrene derivative polymers, styrene-acrylic copolymers, and the like, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability, polystyrene, styrene derivative polymers, and styrene-acrylic copolymers. One or more selected from the group consisting of polystyrene and styrene-acrylic copolymer is more preferable, and a styrene-acrylic copolymer is more preferable.
スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーとしては、グロス、保存性及び耐久性の観点から、スチレン及びスチレン誘導体から選ばれる1種以上が好ましく、これらの中でも、モノマーの原料価格及び保存性の観点からは、スチレンがより好ましい。
スチレン誘導体としては、メチルスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、スチレンスルホン酸及びその塩から選ばれる1種以上が好ましい。
なお、本明細書中、スチレン及びスチレン誘導体から選ばれる1種以上を「スチレン化合物」と称する。
The raw material monomer for the styrene resin component (A2) is preferably at least one selected from styrene and styrene derivatives from the viewpoints of gloss, storage stability and durability, and among these, from the viewpoint of the raw material price of the monomer and storage stability Is more preferably styrene.
The styrene derivative is preferably at least one selected from methyl styrene, α-methyl styrene, β-methyl styrene, t-butyl styrene, chlorostyrene, chloromethyl styrene, methoxy styrene, styrene sulfonic acid and salts thereof.
In the present specification, one or more selected from styrene and styrene derivatives are referred to as “styrene compound”.
スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマー中、スチレン化合物の含有量は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは75質量%以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは85質量%以下である。 In the raw material monomer of the styrene-based resin component (A2), the content of the styrene compound is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and still more preferably 70% by mass from the viewpoints of gloss, storage stability and durability. % Or more, more preferably 75% by mass or more, and from the same viewpoint, it is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and still more preferably 85% by mass or less.
スチレン化合物以外に用いられるスチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート;エチレン、プロピレン等のエチレン性不飽和モノオレフィン類;ブタジエン等のジオレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸エステル;ビニルメチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のビニリデンハロゲン化物;N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類等が挙げられる。
なお、「アルキル(メタ)アクリレート」とは、アルキルアクリレートとアルキルメタクリレートの両方を意味する。以下においても同様である。
As raw material monomers for the styrene resin component (A2) used in addition to the styrene compound, alkyl (meth) acrylates; ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene and propylene; diolefins such as butadiene; halovinyls such as vinyl chloride Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; ethylenic monocarboxylic acid esters such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether; vinylidene halides such as vinylidene chloride; N-vinyl Examples include N-vinyl compounds such as pyrrolidone.
“Alkyl (meth) acrylate” means both alkyl acrylate and alkyl methacrylate. The same applies to the following.
これらのスチレン化合物以外に用いられるスチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーの中では、グロス、保存性及び耐久性の観点から、アルキル(メタ)アクリレートが好ましい。
アルキル(メタ)アクリレートにおけるアルキル基の炭素数は、上記の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは4以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは12以下である。なお、該アルキルエステルの炭素数は、エステルを構成するアルコール成分由来の炭素数をいう。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ここで、「(イソ又はターシャリー)」、「(イソ)」は、これらの基が存在している場合とそうでない場合の双方を含むことを意味し、これらの基が存在していない場合には、ノルマルであることを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの双方の場合を含むことを示す。
Among the raw material monomers of the styrene resin component (A2) used in addition to these styrene compounds, alkyl (meth) acrylates are preferable from the viewpoints of gloss, storage stability and durability.
From the above viewpoint, the carbon number of the alkyl group in the alkyl (meth) acrylate is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 4 or more, and preferably 22 or less, more preferably 18 or less, More preferably, it is 12 or less. In addition, carbon number of this alkyl ester means carbon number derived from the alcohol component which comprises ester.
Specific examples of the alkyl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and (iso or tertiary) butyl. (Meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (iso) octyl (meth) acrylate, (iso) decyl (meth) acrylate, (iso) stearyl (meth) acrylate, and the like.
Here, “(iso or tertiary)” and “(iso)” mean that both of these groups are present and not present, and these groups are not present. Indicates normal. In addition, “(meth) acrylate” indicates that both acrylate and methacrylate are included.
スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマー中、アルキル(メタ)アクリレートの含有量は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、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12質量%以上であり、同様の観点から、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、より更に好ましくは25質量%以下である。 In the raw material monomer of the styrene resin component (A2), the content of the alkyl (meth) acrylate is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and still more preferably, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. From the same viewpoint, it is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 25% by mass or less.
スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマー中のアルキル(メタ)アクリレートとスチレン化合物との質量比(アルキル(メタ)アクリレート/スチレン化合物)は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは0/100以上、より好ましくは10/90以上であり、そして、好ましくは80/20以下、より好ましくは50/50以下、更に好ましくは40/60以下、より更に好ましくは30/70以下である。 The mass ratio of alkyl (meth) acrylate to styrene compound (alkyl (meth) acrylate / styrene compound) in the raw material monomer of the styrene-based resin component (A2) is preferably 0 from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. / 100 or more, more preferably 10/90 or more, and preferably 80/20 or less, more preferably 50/50 or less, still more preferably 40/60 or less, and even more preferably 30/70 or less.
これらのスチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーは単独で又は2種以上を組み合わせ用いてもよい。 These raw material monomers for the styrenic resin component (A2) may be used alone or in combination of two or more.
<両反応性モノマー>
非晶質複合樹脂(A)は、更に、両反応性モノマー由来の構成単位を含むことが好ましい。
非晶質複合樹脂(A)の原料モノマーとして両反応性モノマーを用いると、当該両反応性モノマーが重縮合系樹脂成分(A1)とスチレン系樹脂成分(A2)との両方と反応することにより、非晶質複合樹脂(A)を良好に製造することができる。
これにより、非晶質複合樹脂(A)は、両反応性モノマー由来の構成単位を介して重縮合系樹脂成分(A1)とスチレン系樹脂成分(A2)とが結合し、重縮合系樹脂成分(A1)とスチレン系樹脂成分(A2)とが均一に分散したものとなり、グロス、保存性及び耐久性が良好なものとなる。
<Amotropic monomer>
It is preferable that the amorphous composite resin (A) further contains a structural unit derived from the both reactive monomers.
When an amphoteric monomer is used as the raw material monomer of the amorphous composite resin (A), the amphoteric monomer reacts with both the polycondensation resin component (A1) and the styrene resin component (A2). The amorphous composite resin (A) can be produced satisfactorily.
Thereby, the polycondensation resin component (A) is bonded to the polycondensation resin component (A1) and the styrene resin component (A2) via the structural unit derived from the both reactive monomers, and the polycondensation resin component (A1) and the styrene resin component (A2) are uniformly dispersed, and the gloss, storage stability and durability are good.
両反応性モノマーとしては、分子内に、水酸基、カルボキシ基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基から選ばれる1種以上の官能基、好ましくは水酸基及び/又はカルボキシ基、より好ましくはカルボキシ基と、エチレン性不飽和結合とを有する化合物であり、このような両反応性モノマーを用いることにより、グロス、保存性及び耐久性をより向上させることができる。
両反応性モノマーは、グロス、保存性及び耐久性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸及び無水マレイン酸から選ばれる1種以上が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸及びフマル酸から選ばれる1種以上がより好ましく、グロス及び耐久性の観点から、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる1種以上が更に好ましい。
ただし、重合禁止剤と共に用いた場合は、フマル酸等のエチレン性不飽和結合を有するカルボン酸化合物は、重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーとして機能する。この場合、フマル酸等は両反応性モノマーではなく、重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーである。
As the both reactive monomers, one or more functional groups selected from a hydroxyl group, a carboxy group, an epoxy group, a primary amino group and a secondary amino group, preferably a hydroxyl group and / or a carboxy group, in the molecule Preferably, it is a compound having a carboxy group and an ethylenically unsaturated bond. By using such a bireactive monomer, gloss, storage stability and durability can be further improved.
The both reactive monomers are preferably at least one selected from acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid and maleic anhydride from the viewpoints of gloss, storage stability and durability, from acrylic acid, methacrylic acid and fumaric acid. One or more selected are more preferable, and one or more selected from acrylic acid and methacrylic acid are more preferable from the viewpoint of gloss and durability.
However, when used together with a polymerization inhibitor, a carboxylic acid compound having an ethylenically unsaturated bond such as fumaric acid functions as a raw material monomer for the polycondensation resin component (A1). In this case, fumaric acid or the like is not a bireactive monomer but a raw material monomer for the polycondensation resin component (A1).
両反応性モノマーの使用量は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、重縮合系樹脂成分(A1)のアルコール成分(A−al)の合計100モル部に対して、好ましくは1モル部以上、より好ましくは2モル部以上、更に好ましくは4モル部以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは30モル部以下、より好ましくは20モル部以下、更に好ましくは15モル部以下、より更に好ましくは10モル部以下、より更に好ましくは8モル部以下である。 From the viewpoint of gloss, storage stability and durability, the use amount of the both reactive monomers is preferably 1 mol part with respect to 100 mol parts in total of the alcohol component (A-al) of the polycondensation resin component (A1). Or more, more preferably 2 mol parts or more, still more preferably 4 mol parts or more, and from the same viewpoint, preferably 30 mol parts or less, more preferably 20 mol parts or less, still more preferably 15 mol parts or less, More preferably, it is 10 mol part or less, More preferably, it is 8 mol part or less.
<非晶質複合樹脂(A)の製造方法>
非晶質複合樹脂(A)は、例えば、以下の(1)〜(3)のいずれかの方法により製造することができる。なお、両反応性モノマーは、反応性の観点から、スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーと共に反応系に供給されることが好ましい。また、同様の観点から、エステル化触媒、エステル化助触媒等の触媒を用いてもよく、更に重合開始剤及び重合禁止剤を用いてもよい。
<Method for Producing Amorphous Composite Resin (A)>
The amorphous composite resin (A) can be produced, for example, by any of the following methods (1) to (3). In addition, it is preferable that both reactive monomers are supplied to a reaction system with the raw material monomer of a styrene resin component (A2) from a reactive viewpoint. From the same viewpoint, a catalyst such as an esterification catalyst or an esterification cocatalyst may be used, and a polymerization initiator and a polymerization inhibitor may be further used.
(1)アルコール成分(A−al)及びカルボン酸成分(A−ac)による重縮合反応の工程(X)の後に、スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマー及び必要に応じて両反応性モノマーによる付加重合反応の工程(Y)を行う方法。
なお、工程(X)において、カルボン酸成分(A−ac)の一部を重縮合反応に供し、次いで工程(Y)を実施した後に、再度反応温度を上昇させ、カルボン酸成分(A−ac)の残部を重合系に添加し、工程(X)の重縮合反応及び必要に応じて両反応性モノマーとの反応を更に進める方法がより好ましい。
(1) After the step (X) of the polycondensation reaction with the alcohol component (A-al) and the carboxylic acid component (A-ac), the raw material monomer of the styrene resin component (A2) and, if necessary, the bireactive monomer A method of performing the step (Y) of the addition polymerization reaction by the method.
In the step (X), a part of the carboxylic acid component (A-ac) is subjected to a polycondensation reaction, and then the step (Y) is performed. Then, the reaction temperature is increased again, and the carboxylic acid component (A-ac) More preferred is a method in which the remainder of) is added to the polymerization system to further proceed with the polycondensation reaction in step (X) and, if necessary, the reaction with both reactive monomers.
(2)スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応の工程(Y)の後に、重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーによる重縮合反応の工程(X)を行う方法。
アルコール成分(A−al)及びカルボン酸成分(A−ac)については、付加重合反応時に反応系内に存在させておき、重縮合反応に適した温度でエステル化触媒及び必要に応じて更にエステル化助触媒を添加させることにより重縮合反応を開始することもできるし、重縮合反応に適した温度条件下で反応系内に後からアルコール成分(A−al)及びカルボン酸成分(A−ac)を添加することにより重縮合反応を開始することもできる。前者の場合は、重縮合反応に適した温度でエステル化触媒及び必要に応じて更にエステル化助触媒を添加することで分子量及び分子量分布が調節できる。
(2) Step (X) of the polycondensation reaction with the raw material monomer of the polycondensation resin component (A1) after the step (Y) of the addition polymerization reaction with the raw material monomer of the styrene resin component (A2) and the both reactive monomers How to do.
The alcohol component (A-al) and the carboxylic acid component (A-ac) are present in the reaction system during the addition polymerization reaction, and are esterified at a temperature suitable for the polycondensation reaction and, if necessary, an ester. The polycondensation reaction can be started by adding a co-catalyst, and the alcohol component (A-al) and the carboxylic acid component (A-ac) are later introduced into the reaction system under temperature conditions suitable for the polycondensation reaction. ) Can be added to start the polycondensation reaction. In the former case, the molecular weight and molecular weight distribution can be adjusted by adding an esterification catalyst and, if necessary, an esterification co-catalyst at a temperature suitable for the polycondensation reaction.
(3)アルコール成分(A−al)及びカルボン酸成分(A−ac)による重縮合反応の工程(X)と、スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応の工程(Y)とが並行して進行する条件で反応を行う方法。
この方法では、付加重合反応に適した反応温度条件下で工程(X)と工程(Y)とを行い、反応温度を上昇させ、重縮合反応に適した温度条件下で、必要に応じて、重縮合系樹脂成分(A1)の3価以上の原料モノマー等を架橋剤として重合系に添加し、更に工程(X)の重縮合反応を行うことが好ましい。その際、重縮合反応に適した温度条件下では、ラジカル重合禁止剤を添加して重縮合反応だけを進めることもできる。両反応性モノマーは付加重合反応と共に重縮合反応にも関与する。
(3) Step (X) of the polycondensation reaction with the alcohol component (A-al) and the carboxylic acid component (A-ac) and the addition polymerization reaction with the raw material monomer and the both reactive monomers of the styrene resin component (A2) A method in which the reaction is carried out under conditions in which the step (Y) proceeds in parallel.
In this method, the step (X) and the step (Y) are performed under a reaction temperature condition suitable for the addition polymerization reaction, the reaction temperature is increased, and under a temperature condition suitable for the polycondensation reaction, if necessary, It is preferable to add a trivalent or higher valent raw material monomer of the polycondensation resin component (A1) to the polymerization system as a cross-linking agent, and further perform a polycondensation reaction in the step (X). At that time, under a temperature condition suitable for the polycondensation reaction, a radical polymerization inhibitor can be added to advance only the polycondensation reaction. Both reactive monomers are involved in the polycondensation reaction as well as the addition polymerization reaction.
非晶質複合樹脂(A)は、上記(1)〜(3)の方法の中でも(1)による方法によって製造されたものが好ましく、下記工程I〜IIIを有する方法によって製造されたものがより好ましい。
工程I:重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーの一部を重縮合する工程
工程II:工程Iで得られた重縮合物の存在下でスチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーを付加重合する工程
工程III:工程IIで得られた反応物の存在下で、残りの重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーを重縮合する工程
なお、両反応性モノマーは、グロス、保存性及び耐久性の観点から、スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーと共に用いることが好ましい。
上記工程I〜IIIを行うことで、非晶質複合樹脂(A)中の重縮合系樹脂成分(A1)とスチレン系樹脂成分(A2)とが適度な分散状態となり、重縮合系樹脂成分(A1)の分散性が高まり、グロス、保存性及び耐久性を向上させることができる。
The amorphous composite resin (A) is preferably produced by the method according to (1) among the methods (1) to (3) above, and more preferably produced by the method having the following steps I to III. preferable.
Step I: Step of polycondensing a part of the raw material monomer of the polycondensation resin component (A1) Step II: Add the raw material monomer of the styrene resin component (A2) in the presence of the polycondensate obtained in Step I Step of polymerizing Step III: Step of polycondensing the remaining raw material monomer of the polycondensation resin component (A1) in the presence of the reaction product obtained in Step II. From the viewpoint of durability, it is preferably used together with the raw material monomer of the styrene resin component (A2).
By performing the above steps I to III, the polycondensation resin component (A1) and the styrene resin component (A2) in the amorphous composite resin (A) are appropriately dispersed, and the polycondensation resin component ( The dispersibility of A1) is increased, and gloss, storage stability and durability can be improved.
(工程I)
工程Iは、重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーの一部を重縮合する工程である。
工程Iに供する原料モノマーにおいて、カルボン酸成分(A−ac)の量は、非晶質複合樹脂(A)の製造に用いるカルボン酸成分(A−ac)総量の、好ましくは40質量%以上、より好ましくは60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97質量%以下、より好ましくは95質量%以下、更に好ましくは93質量%以下である。
また、工程Iに供する原料モノマーにおいて、アルコール成分(A−al)の量は、カルボン酸成分(A−ac)のモル数以上であることが好ましく、非晶質複合樹脂(A)の製造に用いるアルコール成分(A−al)の全量であることが、未反応のアルコール成分(A−al)が工程IIを行う際の溶媒となるため、より好ましい。
工程Iにおけ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℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。重縮合反応時の圧力は、常圧であってもよい。
工程Iの重縮合反応の終了は、工程Iに供した原料モノマーが、好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上反応した時点とすることが好ましい。
(Process I)
Step I is a step of polycondensing a part of the raw material monomer of the polycondensation resin component (A1).
In the raw material monomer to be used in Step I, the amount of the carboxylic acid component (A-ac) is preferably 40% by mass or more based on the total amount of the carboxylic acid component (A-ac) used in the production of the amorphous composite resin (A). More preferably, it is 60 mass% or more, More preferably, it is 80 mass% or more, Preferably it is 97 mass% or less, More preferably, it is 95 mass% or less, More preferably, it is 93 mass% or less.
Moreover, in the raw material monomer to be used in Step I, the amount of the alcohol component (A-al) is preferably equal to or greater than the number of moles of the carboxylic acid component (A-ac), for the production of the amorphous composite resin (A). The total amount of the alcohol component (A-al) to be used is more preferable because the unreacted alcohol component (A-al) serves as a solvent when performing Step II.
The temperature of the polycondensation reaction in Step I is preferably 160 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, and preferably 250 ° C. or lower, more preferably 240 ° C. or lower, from the viewpoint of reactivity. The pressure during the polycondensation reaction may be a normal pressure.
The completion of the polycondensation reaction in Step I is preferably performed when the raw material monomer subjected to Step I reacts preferably at 95 mol% or more, more preferably 98 mol% or more.
(工程II)
工程IIは、工程Iで得られた重縮合物の存在下でスチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーを付加重合する工程である。
工程IIにおける付加重合反応の温度は、反応性の観点から、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上であり、そして、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。
なお、工程IIで付加重合反応に供するスチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーを予め工程Iで反応系に添加してもよく、その場合、重合開始剤を工程IIで添加すればよい。
工程IIの反応の終了時は、スチレン系樹脂成分(A2)の残存原料モノマーが、工程2で得られる樹脂に対して1000ppm(wt/wt)以下であることが好ましい。
(Step II)
Step II is a step of subjecting the raw material monomer of the styrene resin component (A2) to addition polymerization in the presence of the polycondensate obtained in Step I.
From the viewpoint of reactivity, the temperature of the addition polymerization reaction in Step II is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, and preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower.
In addition, the raw material monomer of the styrene resin component (A2) to be subjected to the addition polymerization reaction in Step II may be added to the reaction system in Step I in advance, and in that case, a polymerization initiator may be added in Step II.
At the end of the reaction in Step II, the residual raw material monomer of the styrene-based resin component (A2) is preferably 1000 ppm (wt / wt) or less with respect to the resin obtained in Step 2.
(工程III)
工程IIIは、工程IIで得られた反応物の存在下で、残りの重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーを重縮合する工程である。
工程IIIにおける重縮合反応の温度は、反応性の観点から、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上、更に好ましくは150℃以上であり、そして、好ましくは230℃以下、より好ましくは220℃以下である。工程IIIにおける重縮合反応時の圧力は、常圧であってもよい。
(Step III)
Step III is a step of polycondensing the remaining raw material monomers of the polycondensation resin component (A1) in the presence of the reaction product obtained in Step II.
The temperature of the polycondensation reaction in Step III is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, still more preferably 150 ° C. or higher, and preferably 230 ° C. or lower, more preferably 220 ° C., from the viewpoint of reactivity. It is below ℃. The pressure during the polycondensation reaction in Step III may be a normal pressure.
工程IIIの後、重縮合反応を進行させて、非晶質複合樹脂(A)の酸価を好ましい範囲にまで低下させる観点から、さらに減圧下で重縮合反応する工程IVを行なうことが好ましい。 After Step III, it is preferable to perform Step IV in which a polycondensation reaction is further performed under reduced pressure from the viewpoint of causing the polycondensation reaction to proceed and reducing the acid value of the amorphous composite resin (A) to a preferred range.
(工程IV)
工程IVにおける重縮合反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上、更に好ましくは150℃以上であり、そして、好ましくは230℃以下、より好ましくは220℃以下である。
ここで、減圧とは、常圧(101.3kPa)未満の圧力であり、好ましくは80kPa以下、より好ましくは50kPa以下、更に好ましくは20kPa以下である。
工程IVは、生成した非晶質複合樹脂(A)が、前記好ましい酸価になるまで行うことが好ましい。また、工程IVは前記エステル化触媒の存在下で行うことが好ましい。
(Process IV)
The temperature of the polycondensation reaction in Step IV is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, still more preferably 150 ° C. or higher, and preferably 230 ° C. or lower, more preferably 220 ° C. or lower.
Here, the reduced pressure is a pressure less than normal pressure (101.3 kPa), preferably 80 kPa or less, more preferably 50 kPa or less, and still more preferably 20 kPa or less.
It is preferable to perform the process IV until the produced | generated amorphous composite resin (A) becomes the said preferable acid value. Step IV is preferably performed in the presence of the esterification catalyst.
工程I〜III又は工程I〜IVは、同一容器内で行うことが好ましい。 It is preferable to perform process I-III or process I-IV in the same container.
(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、これらは単独で又は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、及び非晶質複合樹脂(A)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、及び非晶質複合樹脂(A)の物性調整の観点から、アルコール成分(A−al)とカルボン酸成分(A−ac)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0.3質量部以上であり、そして、好ましくは2.0質量部以下、より好ましくは1.5質量部以下、更に好ましくは1.0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) from the viewpoint of reactivity, molecular weight adjustment, and physical property adjustment of the amorphous composite resin (A). ) Tin (II) is more preferred.
The amount of the esterification catalyst used is the total amount of the alcohol component (A-al) and the carboxylic acid component (A-ac) from the viewpoints of reactivity, molecular weight adjustment, and physical property adjustment of the amorphous composite resin (A). Preferably, it is 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, further preferably 0.3 parts by mass or more, and preferably 2.0 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more. Preferably it is 1.5 mass parts or less, More preferably, it is 1.0 mass part or less.
(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、分子量調整及び非晶質複合樹脂(A)の物性調整の観点から、アルコール成分(A−al)とカルボン酸成分(A−ac)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0.2質量部以下、より好ましくは0.15質量部以下、更に好ましくは0.1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0.15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 promoter)
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 hydroxyl groups, 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 amount of esterification cocatalyst used is a total amount of alcohol component (A-al) and carboxylic acid component (A-ac) of 100 from the viewpoints of reactivity, molecular weight adjustment, and physical property adjustment of amorphous composite resin (A). Preferably it is 0.001 mass part or more with respect to a mass part, More preferably, it is 0.01 mass part or more, More preferably, it is 0.03 mass part or more, Preferably it is 0.2 mass part or less, More preferably Is 0.15 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or less.
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 0.15 or less.
(Polymerization inhibitor)
Examples of the polymerization inhibitor include 4-t-butylcatechol.
(軟化点)
非晶質複合樹脂(A)の軟化点は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは80℃以上、更に好ましくは100℃以上であり、そして、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは120℃以下である。
(ガラス転移温度)
非晶質複合樹脂(A)のガラス転移温度は、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上であり、そして、グロス及び耐久性の観点から、好ましくは65℃以下、より好ましくは60℃以下ある。
(酸価)
非晶質複合樹脂(A)の酸価は、グロス及び耐久性の観点から、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは17mgKOH/g以上であり、そして、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは60mgKOH/g以下、より好ましくは40mgKOH/g以下、更に好ましくは27mgKOH/g以下である。
非晶質複合樹脂(A)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。
(Softening point)
The softening point of the amorphous composite resin (A) is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, still more preferably 100 ° C. or higher, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability, and preferably 140 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, and further preferably 120 ° C. or lower.
(Glass-transition temperature)
The glass transition temperature of the amorphous composite resin (A) is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 55 ° C. or higher from the viewpoint of storage stability and durability, and preferably from the viewpoint of gloss and durability. 65 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower.
(Acid value)
From the viewpoint of gloss and durability, the acid value of the amorphous composite resin (A) is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 10 mgKOH / g or more, and further preferably 17 mgKOH / g or more. From the viewpoint of durability, it is preferably 60 mgKOH / g or less, more preferably 40 mgKOH / g or less, still more preferably 27 mgKOH / g or less.
The softening point, glass transition temperature, and acid value of the amorphous composite resin (A) 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.
[結晶性樹脂(C)]
本発明のトナーは、さらに結晶性樹脂(C)を含むことが好ましい。
結晶性樹脂(C)を用いることにより、その融点以上で、定着時の溶融時の粘度が下がり易いため、本発明のトナーは、より印刷物のグロスに優れたものとなる。
また、本発明のトナーは、結晶性樹脂(C)を用いることで、高温高湿下での保存性をより優れたものとすることができる。これは、非晶質複合樹脂(A)は、溶融粘度が低いことに加えて、アルコール成分(A−al)としてビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を60モル%以上100モル%以下含有すると共に、スチレン系樹脂成分(A2)を有しているため、これらの疎水性の高い部位が、結晶性樹脂(C)の分散性を向上させることができ、結晶性樹脂(C)がトナーの表面に露出することを抑制することができるためと考えられる。
[Crystalline resin (C)]
The toner of the present invention preferably further contains a crystalline resin (C).
By using the crystalline resin (C), since the viscosity at the time of melting at the time of fixing tends to be lower than the melting point, the toner of the present invention is more excellent in gloss of printed matter.
Further, the toner of the present invention can be made more excellent in storage stability under high temperature and high humidity by using the crystalline resin (C). This is because the amorphous composite resin (A) contains 60 mol% or more and 100 mol% or less of an alkylene oxide adduct of bisphenol A as an alcohol component (A-al) in addition to low melt viscosity, Since the styrenic resin component (A2) is included, these highly hydrophobic portions can improve the dispersibility of the crystalline resin (C), and the crystalline resin (C) is applied to the toner surface. It is thought that it is possible to suppress exposure.
結晶性樹脂(C)としては、結晶性ポリエステル樹脂(CP)、及び重縮合系樹脂成分(CH−1)とスチレン系樹脂成分(CH−2)とを含む結晶性複合樹脂(CH)から選ばれる1種以上の樹脂が挙げられる。これらの中でも、グロス、保存性及び耐久性の観点から、結晶性ポリエステル樹脂(CP)が好ましい。
なお、本発明において、結晶性樹脂(C)は、前記結晶性指数が0.6以上1.4以下の樹脂であり、好ましくは0.7以上1.2以下、より好ましくは0.9以上1.2以下である。
The crystalline resin (C) is selected from a crystalline polyester resin (CP) and a crystalline composite resin (CH) containing a polycondensation resin component (CH-1) and a styrene resin component (CH-2). One or more resins. Among these, crystalline polyester resin (CP) is preferable from the viewpoint of gloss, storage stability and durability.
In the present invention, the crystalline resin (C) is a resin having a crystallinity index of 0.6 or more and 1.4 or less, preferably 0.7 or more and 1.2 or less, more preferably 0.9 or more. 1.2 or less.
結晶性ポリエステル樹脂(CP)は、アルコール成分(以下、「アルコール成分(C−al)」ともいう)と、カルボン酸成分(以下、「カルボン酸成分(C−ac)」ともいう)とを重縮合して得られる。 The crystalline polyester resin (CP) combines an alcohol component (hereinafter also referred to as “alcohol component (C-al)”) and a carboxylic acid component (hereinafter also referred to as “carboxylic acid component (C-ac)”). Obtained by condensation.
(アルコール成分(C−al))
アルコール成分(C−al)としては、グロス、保存性及び耐久性の観点から、脂肪族ジオールが好ましい。
脂肪族ジオールの炭素数は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは2以上、より好ましくは4以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは12以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下、より更に好ましくは4以下である。
炭素数2以上12以下の脂肪族ジオールとしては、結晶性を高め、低温定着性を向上させる観点から、α、ω−脂肪族ジオールが好ましく、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール等が挙げられる。これらの中でも、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくはエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、より好ましくは1,4−ブタンジオールである。
アルコール成分(C−al)中の、脂肪族ジオール、好ましくは炭素数2以上12以下、より好ましくは炭素数2以上4以下の脂肪族ジオールの含有量は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、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%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下、より好ましくは100質量%である。
(Alcohol component (C-al))
The alcohol component (C-al) is preferably an aliphatic diol from the viewpoint of gloss, storage stability and durability.
The carbon number of the aliphatic diol is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability, and from the same viewpoint, preferably 12 or less, more preferably 8 or less, More preferably, it is 6 or less, More preferably, it is 4 or less.
As the aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms, α, ω-aliphatic diols are preferable from the viewpoint of improving crystallinity and improving low-temperature fixability. For example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1 , 4-butanediol, 1,4-butenediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, etc. It is done. Among these, ethylene glycol and 1,4-butanediol are preferable, and 1,4-butanediol is more preferable from the viewpoints of gloss, storage stability and durability.
The content of the aliphatic diol in the alcohol component (C-al), preferably an aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms is in terms of gloss, storage stability and durability. Therefore, it is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and preferably 100% by mass or less, more preferably 100% by mass.
アルコール成分(C−al)は、脂肪族ジオール以外の他のアルコール成分を含有していてもよい。
アルコール成分(C−al)が含み得る脂肪族ジオール以外の他のアルコール成分としては、芳香族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコール、又はそれらの炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイド(平均付加モル数1以上16以下)付加物等が挙げられる。
アルコール成分(C−al)が含み得る他のアルコールの具体例としては、ビスフェノールA等の芳香族ジオール又はそれらのアルキレンオキサイド(平均付加モル数1以上16以下)付加物、水素添加ビスフェノールA等の脂環式ジオール又はそれらの炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイド(平均付加モル数2以上12以下)付加物、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール等の3価以上の多価アルコール又はそれらの炭素数2以上4以下のアルキレンオキサイド(平均付加モル数1以上16以下)付加物等が挙げられる。
The alcohol component (C-al) may contain an alcohol component other than the aliphatic diol.
Other alcohol components other than the aliphatic diol that can be contained in the alcohol component (C-al) include aromatic diols, alicyclic diols, trivalent or higher polyhydric alcohols, or alkylene having 2 to 4 carbon atoms thereof. Examples include oxides (average added mole number of 1 to 16) and adducts.
Specific examples of other alcohols that can be contained in the alcohol component (C-al) include aromatic diols such as bisphenol A or their alkylene oxide (average addition mole number 1 to 16) addition products, hydrogenated bisphenol A, etc. Tricyclic or higher polyhydric alcohols such as alicyclic diols or alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms (average added mole number of 2 to 12), glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, sorbitol, or the like And an adduct of an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms (average added mole number of 1 to 16).
(カルボン酸成分(C−ac))
カルボン酸成分(C−ac)としては、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炭素数1以上3以下のアルキルエステル等が挙げられ、これらの中でも、グロス、保存性及び耐久性の観点から、脂肪族ジカルボン酸化合物が好ましい。
脂肪族ジカルボン酸化合物の炭素数は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは14以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下、より更に好ましくは14である。
なお、脂肪族ジカルボン酸化合物の炭素数は、直鎖又は分岐鎖の炭化水素基の炭素数にカルボキシ基の炭素数を含めたものであり、アルキルエステルの炭素数は含めない。
炭素数14以上20以下の脂肪族ジカルボン酸化合物としては、結晶性を高め、低温定着性を向上させる観点から、α、ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸化合物が好ましく、例えば、テトラデカン二酸(炭素数14)、ペンタデカン二酸(炭素数15)、ヘキサデカン二酸(炭素数16)、ヘプタデカン二酸(炭素数17)、オクタデカン二酸(炭素数18)、ノナデカン二酸(炭素数19)、エイコサン二酸(炭素数20)又はそれらの炭素数1以上3以下のアルキルエステル等が挙げられる。これらの中でも、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくはテトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、より好ましくはテトラデカン二酸である。
カルボン酸成分(C−ac)中の、炭素数14以上20以下の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下、より好ましくは100モル%である。
(Carboxylic acid component (C-ac))
Examples of the carboxylic acid component (C-ac) include dicarboxylic acids, trivalent or higher polyvalent carboxylic acids, acid anhydrides thereof, and alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms. Among these, From the viewpoint of gloss, storage stability and durability, an aliphatic dicarboxylic acid compound is preferred.
The number of carbon atoms of the aliphatic dicarboxylic acid compound is preferably 14 or more from the viewpoint of gloss, storage stability and durability, and from the same viewpoint, preferably 20 or less, more preferably 18 or less, still more preferably 16 Hereinafter, it is more preferably 14.
In addition, the carbon number of the aliphatic dicarboxylic acid compound includes the carbon number of the carboxy group in the carbon number of the linear or branched hydrocarbon group, and does not include the carbon number of the alkyl ester.
The aliphatic dicarboxylic acid compound having 14 to 20 carbon atoms is preferably an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid compound from the viewpoint of enhancing crystallinity and improving low-temperature fixability. For example, tetradecanedioic acid (carbon 14), pentadecanedioic acid (15 carbon atoms), hexadecanedioic acid (16 carbon atoms), heptadecanedioic acid (17 carbon atoms), octadecanedioic acid (18 carbon atoms), nonadecanedioic acid (19 carbon atoms), eicosane Examples thereof include diacids (20 carbon atoms) or alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms. Among these, tetradecanedioic acid, hexadecanedioic acid, octadecanedioic acid, and more preferably tetradecanedioic acid are preferred from the viewpoints of gloss, storage stability and durability.
The content of the aliphatic dicarboxylic acid compound having 14 to 20 carbon atoms in the carboxylic acid component (C-ac) is preferably 80 mol% or more, and more preferably 90 mol%, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. It is at least mol%, more preferably at least 95 mol%, and preferably at most 100 mol%, more preferably at least 100 mol%.
これらのカルボン酸成分(C−ac)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。 These carboxylic acid components (C-ac) can be used alone or in combination of two or more.
アルコール成分(C−al)に対するカルボン酸成分(C−ac)の当量比(COOH基/OH基)は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上、更に好ましくは0.9以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下、更に好ましくは1.1以下である。 The equivalent ratio (COOH group / OH group) of the carboxylic acid component (C-ac) to the alcohol component (C-al) is preferably 0.7 or more, more preferably 0, from the viewpoints of gloss, storage stability and durability. 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, and preferably 1.3 or less, more preferably 1.2 or less, still more preferably 1.1 or less.
なお、物性調整の観点から、アルコール成分(C−al)には1価のアルコールが適宜含有されていてもよく、カルボン酸成分(C−ac)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 the physical properties, the alcohol component (C-al) may appropriately contain a monovalent alcohol, and the carboxylic acid component (C-ac) appropriately contains a monovalent carboxylic acid compound. It may be.
重縮合反応の温度は、反応性の観点から、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。 From the viewpoint of reactivity, the temperature of the polycondensation reaction is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, still more preferably 180 ° C. or higher, and preferably 250 ° C. or lower, more preferably 240 ° C. or lower. is there.
エステル化触媒は、非晶質複合樹脂(A)の合成に用いられるエステル化触媒と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
上記エステル化触媒の使用量は、反応性、分子量調整、及び結晶性ポリエステル樹脂(CP)の物性調整の観点から、アルコール成分(C−al)とカルボン酸成分(C−ac)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0.2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1.0質量部以下、更に好ましくは0.5質量部以下である。
Examples of the esterification catalyst include those similar to the esterification catalyst used for the synthesis of the amorphous composite resin (A), and preferred embodiments thereof are also the same.
The amount of the esterification catalyst used is a total amount of alcohol component (C-al) and carboxylic acid component (C-ac) of 100 from the viewpoints of reactivity, molecular weight adjustment, and physical property adjustment of the crystalline polyester resin (CP). The amount is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, still more preferably 0.2 parts by mass or more, and preferably 1.5 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more. Is 1.0 part by mass or less, more preferably 0.5 part by mass or less.
(軟化点)
結晶性ポリエステル樹脂(CP)の軟化点は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは75℃以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは120℃以下、より好ましくは100℃以下、更に好ましくは90℃以下である。
(融点)
結晶性ポリエステル樹脂(CP)の融点は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、更に好ましくは70℃以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは110℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下である。
(酸価)
結晶性ポリエステル樹脂(CP)の酸価は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは20mgKOH/g以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下である。
(水酸基価)
結晶性ポリエステル樹脂(CP)の水酸基価は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは2mgKOH/g以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは30mgKOH/g以下、より好ましくは20mgKOH/g以下、更に好ましくは10mgKOH/g以下である。
結晶性ポリエステル樹脂(CP)の軟化点、融点、酸価及び水酸基価は、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、融点、酸価及び水酸基価は、実施例に記載の方法によって求められる。
(Softening point)
The softening point of the crystalline polyester resin (CP) is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, more preferably 75 ° C. or higher, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability, and the same viewpoint. Therefore, it is preferably 120 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower, and still more preferably 90 ° C. or lower.
(Melting point)
The melting point of the crystalline polyester resin (CP) is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, further preferably 70 ° C. or higher, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability, and from the same viewpoint. Preferably, it is 110 degrees C or less, More preferably, it is 90 degrees C or less, More preferably, it is 80 degrees C or less.
(Acid value)
The acid value of the crystalline polyester resin (CP) is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 10 mgKOH / g or more, still more preferably 20 mgKOH / g or more, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. From the same viewpoint, it is preferably 40 mgKOH / g or less, more preferably 30 mgKOH / g or less.
(Hydroxyl value)
The hydroxyl value of the crystalline polyester resin (CP) is preferably 1 mgKOH / g or more, more preferably 2 mgKOH / g or more from the viewpoint of gloss, storage stability and durability, and from the same viewpoint, preferably 30 mgKOH. / G or less, more preferably 20 mgKOH / g or less, still more preferably 10 mgKOH / g or less.
The softening point, melting point, acid value, and hydroxyl value of the crystalline polyester resin (CP) can be appropriately adjusted according to the production conditions such as the type and ratio of the raw material monomers, reaction temperature, reaction time, and cooling rate. The softening point, melting point, acid value, and hydroxyl value are determined by the methods described in the examples.
本発明の製造方法では、非晶質複合樹脂(A)及び結晶性樹脂(C)以外にも、トナーに用いられる公知の樹脂、例えば、非晶質複合樹脂(A)及び結晶性樹脂(C)以外のポリエステル、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していてもよい。
本発明のトナー中、非晶質複合樹脂(A)と結晶性樹脂(C)との合計含有量は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、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%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下、より好ましくは100質量%である。
In the production method of the present invention, in addition to the amorphous composite resin (A) and the crystalline resin (C), known resins used for the toner, for example, the amorphous composite resin (A) and the crystalline resin (C ), Polyester, styrene-acrylic copolymer, epoxy, polycarbonate, polyurethane and the like.
In the toner of the present invention, the total content of the amorphous composite resin (A) and the crystalline resin (C) is preferably 80% by mass or more, more preferably 90%, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. It is at least mass%, more preferably at least 95 mass%, and preferably at most 100 mass%, more preferably at least 100 mass%.
本発明のトナー中、非晶質複合樹脂(A)と結晶性樹脂(C)との質量比(結晶性樹脂(C)/非晶質複合樹脂(A))が、グロスの観点から、好ましくは2/98以上、より好ましくは5/95以上、更に好ましくは8/92以上であり、そして、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは40/60以下、より好ましくは30/70以下、更に好ましくは20/80以下である。 In the toner of the present invention, the mass ratio of the amorphous composite resin (A) to the crystalline resin (C) (crystalline resin (C) / amorphous composite resin (A)) is preferable from the viewpoint of gloss. Is 2/98 or more, more preferably 5/95 or more, still more preferably 8/92 or more, and from the viewpoint of storage stability and durability, preferably 40/60 or less, more preferably 30/70 or less, More preferably, it is 20/80 or less.
[離型剤]
本発明のトナーに用いる離型剤としては、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、シリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナバロウワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、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・石油系ワックス等のワックスが挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、グロス、保存性及び耐久性の観点から、パラフィンワックスが好ましい。
離型剤の使用量は、樹脂の分散性の観点から、結着樹脂の合計に対して、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15質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。
次に、本発明のトナーの製造方法について説明する。
[Release agent]
As the release agent used in the toner of the present invention, polyolefin wax, paraffin wax, silicones; fatty acid amides such as oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, stearic acid amide; carnauba wax, rice wax, candelilla Plant waxes such as wax, tree wax, jojoba oil; animal waxes such as beeswax; waxes such as mineral and petroleum waxes such as montan wax, ozokerite, ceresin, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, etc. It can use individually or in mixture of 2 or more types. Among these, paraffin wax is preferable from the viewpoint of gloss, storage stability and durability.
The amount of the release agent used is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and further preferably 2 parts by mass with respect to the total amount of the binder resin, from the viewpoint of resin dispersibility. The amount is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and still more preferably 10 parts by mass or less.
Next, a method for producing the toner of the present invention will be described.
[トナーの製造方法]
本発明のトナーは、下記工程1〜4を含む製造方法により製造することが好ましい。
工程1:非晶質複合樹脂(A)、有機溶剤、及び中和剤を混合して、混合物を得る工程
工程2:工程1で得られた混合物に少なくとも水を混合して、非晶質複合樹脂(A)の分散体を得る工程
工程3:工程2で得られた分散体から有機溶剤を除去することにより、非晶質複合樹脂(A)を含有する樹脂粒子(X)の水系分散体を得る工程
工程4:工程3で得られた非晶質複合樹脂(A)を含有する樹脂粒子(X)を、水系媒体中で、凝集及び融着させる工程
離型剤は、工程1〜工程4のいずれの工程で添加してもよいが、好ましくは離型剤分散液を調製して、工程4で樹脂粒子(X)と共に、凝集及び融着させることが好ましい。
[Toner Production Method]
The toner of the present invention is preferably produced by a production method including the following steps 1 to 4.
Step 1: Amorphous composite resin (A), an organic solvent, and a neutralizing agent are mixed to obtain a mixture. Step 2: At least water is mixed into the mixture obtained in Step 1, to obtain an amorphous composite. Step of obtaining dispersion of resin (A) Step 3: An aqueous dispersion of resin particles (X) containing amorphous composite resin (A) by removing the organic solvent from the dispersion obtained in Step 2 Step 4: Step of agglomerating and fusing the resin particles (X) containing the amorphous composite resin (A) obtained in Step 3 in an aqueous medium. However, it is preferable to prepare a release agent dispersion and agglomerate and fuse together with the resin particles (X) in Step 4.
<工程1>
工程1は、非晶質複合樹脂(A)、有機溶剤、及び中和剤を混合して、混合物を得る工程である。
<Step 1>
Step 1 is a step of obtaining a mixture by mixing the amorphous composite resin (A), the organic solvent, and the neutralizing agent.
<有機溶媒>
有機溶媒としては、溶解性の観点から、イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン等のケトン系溶媒;ジブチルエーテル、ジオキサン等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸イソプロピル等の酢酸エステル系溶媒等が好ましく挙げられる。これらの中でも、グロス、保存性及び耐久性の観点から、ケトン系溶媒がより好ましく、メチルエチルケトンが更に好ましい。
工程1における、有機溶媒と非晶質複合樹脂(A)との質量比〔有機溶媒/非晶質複合樹脂(A)〕は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは0.3以上、より好ましくは0.5以上、更に好ましくは0.7以上であり、そして、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.5以下、更に好ましくは1.3以下である。
<Organic solvent>
As an organic solvent, from the viewpoint of solubility, alcohol solvents such as isopropanol and isobutanol; ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and diethyl ketone; ether solvents such as dibutyl ether and dioxane; ethyl acetate and isopropyl acetate An acetic acid ester solvent such as Among these, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability, a ketone solvent is more preferable, and methyl ethyl ketone is more preferable.
The mass ratio [organic solvent / amorphous composite resin (A)] between the organic solvent and the amorphous composite resin (A) in step 1 is preferably 0.3 from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. Above, more preferably 0.5 or more, still more preferably 0.7 or more, and preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, still more preferably 1.3 or less.
<中和剤>
工程1に用いられる中和剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の金属水酸化物;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、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、金属水酸化物、アンモニアが好ましく、金属水酸化物がより好ましく、アルカリ金属の水酸化物が更に好ましく、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムから選ばれる1種以上がより更に好ましく、水酸化ナトリウムがより更に好ましい。
中和剤による非晶質複合樹脂(A)の中和度は、工程3で得られる樹脂粒子(X)の体積中位粒径(D50)を調整し、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは30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、同様の観点から、好ましくは150モル%以下、より好ましくは120モル%以下、更に好ましくは100モル%以下、より更に好ましくは80モル%以下である。
なお、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={[中和剤の質量(g)/中和剤の当量]/〔[樹脂の酸価(mgKOH/g)×樹脂の質量(g)]/(56×1000)〕}×100
<Neutralizing agent>
Examples of the neutralizing agent used in Step 1 include metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide; ammonia; organic bases such as trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tributylamine. Can be mentioned. Among these, metal hydroxide and ammonia are preferable, metal hydroxide is more preferable, alkali metal hydroxide is more preferable, one or more selected from sodium hydroxide and potassium hydroxide is still more preferable, Sodium oxide is even more preferred.
The degree of neutralization of the amorphous composite resin (A) with the neutralizing agent is adjusted by adjusting the volume-median particle size (D 50 ) of the resin particles (X) obtained in the step 3, and the gloss, storage stability and durability are adjusted. From the viewpoint, it is preferably 30 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, still more preferably 60 mol% or more, and from the same viewpoint, preferably 150 mol% or less, more preferably 120 mol% or less, More preferably, it is 100 mol% or less, More preferably, it is 80 mol% or less.
In addition, the neutralization degree (mol%) of resin can be calculated | required by a following formula.
Degree of neutralization = {[mass of neutralizer (g) / equivalent of neutralizer] / [[acid value of resin (mgKOH / g) × mass of resin (g)] / (56 × 1000)]} × 100
<界面活性剤>
工程1では、得られるトナーのグロス、保存性及び耐久性の観点から、界面活性剤を用いることが好ましい。
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及びカチオン性界面活性剤が挙げられる。これらの中でも、樹脂の乳化安定性の観点から、非イオン性界面活性剤及び/又はアニオン性界面活性剤が好ましく、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又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、これらの中でも樹脂の乳化安定性の観点から、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、ポリオキシエチレンラウリ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、これらの中でも樹脂の乳化安定性の観点から、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、結着樹脂の乳化安定性の観点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類及びアルキルエーテル硫酸塩が好ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩がより好ましい。また、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩は、同様の観点から、ナトリウム塩であることが好ましい。
<Surfactant>
In Step 1, a surfactant is preferably used from the viewpoint of gloss, storage stability and durability of the toner obtained.
Surfactants include nonionic surfactants, anionic surfactants and cationic surfactants. Among these, nonionic surfactants and / or anionic surfactants are preferable from the viewpoint of emulsion stability of the resin, and anionic surfactants are 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 polyoxyethylene fatty acid esters such as polyethylene glycol monostearate and polyethylene glycol monooleate, and oxyethylene / oxypropylene block copolymers. Among these, from the viewpoint of emulsion stability of the resin, polyoxyethylene alkyl ethers Is preferred.
Examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonates such as sodium alkylbenzene sulfonate, alkyl sulfates such as sodium alkyl sulfate, and alkyl ether sulfates such as sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate. From the viewpoint of emulsion stability, 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 emulsion stability of the binder resin, polyoxyethylene alkyl ethers and alkyl ether sulfates are preferable, and polyoxyethylene alkyl ether sulfates are more preferable. The polyoxyethylene alkyl ether sulfate is preferably a sodium salt from the same viewpoint.
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩は、エチレンオキシドの付加モル数が2モルであるポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩(EO2)を含むことが好ましい。
前記アニオン性界面活性剤中、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩の含有量は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、より更に好ましくは95質量%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下、より好ましくは100質量%である。
The polyoxyethylene alkyl ether sulfate preferably contains polyoxyethylene alkyl ether sulfate (EO2) having an addition mole number of ethylene oxide of 2 mol.
In the anionic surfactant, the content of polyoxyethylene alkyl ether sulfate is preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, and still more preferably 90% from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. More preferably, it is 95 mass% or more, More preferably, it is 100 mass% or less, More preferably, it is 100 mass%.
界面活性剤の使用量は、非晶質複合樹脂(A)100質量部に対して、グロス、保存性及び耐久性の観点から、固形分として、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2.5質量部以上、更に好ましくは3質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、更に好ましくは6質量部以下、より更に好ましくは5.5質量部以下、より更に好ましくは5質量部以下である。
工程1における界面活性剤の添加量は、工程1〜4における界面活性剤の添加量の合計中、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80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、より好ましくは100質量%である。
The amount of the surfactant used is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass as a solid content from the viewpoint of gloss, storage stability and durability with respect to 100 parts by mass of the amorphous composite resin (A). 5 parts by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less, still more preferably 6 parts by mass or less, and even more preferably 5.5 parts by mass or less. More preferably, it is 5 parts by mass or less.
The addition amount of the surfactant in the step 1 is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more, in the total addition amount of the surfactants in the steps 1 to 4. And preferably 100% by mass or less, more preferably 100% by mass.
<任意成分>
また、本工程において、着色剤、荷電制御剤、界面活性剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤等の任意成分を添加してもよい。
これらの添加剤は、予め結着樹脂と混合しておいてもよく、その場合、結着樹脂と添加剤とを溶融混練することが好ましい。
溶融混練には、オープンロール型二軸混練機を使用することが好ましい。オープンロール型二軸混練機は、2本のロールが平行に近接して配設された混練機であり、各ロールに熱媒体を通すことにより、加熱機能又は冷却機能を付与することができる。したがって、オープンロール型二軸混練機は、溶融混練する部分がオープン型であり、また加熱ロールと冷却ロールを備えていることから、通常の二軸混練機と異なり、溶融混練の際に発生する混練熱を容易に放熱することができる。
<Optional component>
In this step, optional components such as a colorant, a charge control agent, a surfactant, a conductivity modifier, a reinforcing filler such as a fibrous substance, an antioxidant, and an anti-aging agent may be added.
These additives may be mixed with the binder resin in advance, and in that case, it is preferable to melt-knead the binder resin and the additive.
For melt kneading, it is preferable to use an open roll type biaxial kneader. An open roll type biaxial kneader is a kneader in which two rolls are arranged close to each other in parallel, and a heating function or a cooling function can be imparted by passing a heat medium through each roll. Therefore, the open roll type biaxial kneader is an open type part to be melt kneaded, and is provided with a heating roll and a cooling roll. The kneading heat can be easily dissipated.
(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、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、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。
着色剤の使用量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、結着樹脂の合計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。
(Coloring agent)
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, thioy Zico type, phthalocyanine type, aniline black, polymethine, triphenylmethane dyes, diphenylmethane dyes, thiazine, include various dyes of thiazole, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
The amount of the colorant used is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of improving the image density of the toner with respect to 100 parts by mass of the total amount of the binder resin. Is 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、サリチル酸金属錯体等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
荷電制御剤の使用量は、トナーの帯電安定性の観点から、結着樹脂の合計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 the charge control agent include chromium azo dyes, iron azo dyes, aluminum azo dyes, and salicylic acid metal complexes. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
The amount of the charge control agent used is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and still more preferably from 100 parts by mass of the total amount of the binder resin, from the viewpoint of charging stability of the toner. Is 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.
<工程2>
工程2は、工程1で得られた混合物に少なくとも水を混合して、非晶質複合樹脂(A)の分散体を得る工程である。
本工程では、前記混合物に、水系媒体を添加することで、まず最初に、W/O相が形成され、次に、O/W相に転相される。転相しているかどうかは、例えば、目視や導電率などで確認することができる。
転相工程は、後述するような、水系媒体の添加速度や量によって、調整することができる。
<Process 2>
Step 2 is a step of obtaining a dispersion of the amorphous composite resin (A) by mixing at least water with the mixture obtained in Step 1.
In this step, by adding an aqueous medium to the mixture, first, a W / O phase is formed, and then the phase is inverted to the O / W phase. Whether or not phase inversion has occurred can be confirmed, for example, by visual observation or electrical conductivity.
The phase inversion step can be adjusted by the addition rate and amount of the aqueous medium as described later.
水系媒体としては水を主成分とするものが好ましい。水の含有量は、水系媒体中、樹脂の乳化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%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下、より好ましくは100質量%である。水は、脱イオン水又は蒸留水が好ましい。
水以外の成分としては、メタノール、エタノール、アセトン;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。
As the aqueous medium, those mainly containing water are preferable. The water content is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, and preferably from the viewpoint of improving the emulsion stability of the resin in the aqueous medium. It is 100 mass% or less, More preferably, it is 100 mass%. The water is preferably deionized water or distilled water.
Examples of components other than water include organic solvents that dissolve in water, such as methanol, ethanol, acetone; and cyclic ethers such as tetrahydrofuran.
水系媒体を添加する際の温度は、樹脂の乳化安定性を向上させる観点から、好ましくは20℃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85℃以下、更に好ましくは80℃以下である。 The temperature at which the aqueous medium is added is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, further preferably 50 ° C. or higher, and preferably 90 ° C. or lower, from the viewpoint of improving the emulsion stability of the resin. More preferably, it is 85 degrees C or less, More preferably, it is 80 degrees C or less.
水系媒体の添加速度は、小粒径の樹脂粒子を得る観点から、転相が終了するまでは、非晶質複合樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.1質量部/min以上、より好ましくは1質量部/min以上、更に好ましくは3質量部/min以上、より更に好ましくは4質量部/min以上であり、そして、好ましくは50質量部/min以下、より好ましくは30質量部/min以下、更に好ましくは20質量部/min以下、より更に好ましくは10質量部/min以下である。転相後の水系媒体の添加速度には制限はない。 The addition rate of the aqueous medium is preferably 0.1 parts by weight / min with respect to 100 parts by weight of the amorphous composite resin (A) from the viewpoint of obtaining resin particles having a small particle size until the phase inversion is completed. More preferably, it is 1 part by mass / min or more, more preferably 3 parts by mass / min or more, still more preferably 4 parts by mass / min or more, and preferably 50 parts by mass / min or less, more preferably 30 parts by mass. It is not more than part by mass / min, more preferably not more than 20 parts by mass / min, still more preferably not more than 10 parts by mass / min. There is no restriction | limiting in the addition rate of the aqueous medium after phase inversion.
水系媒体の使用量は、後の凝集工程で均一な凝集粒子を得る観点から、非晶質複合樹脂(A)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、より更に好ましくは600質量部以上であり、そして、好ましくは2000質量部以下、より好ましくは1500質量部以下、更に好ましくは1000質量部以下、より更に好ましくは800質量部以下である。 The amount of the aqueous medium used is preferably 100 parts by mass or more, more preferably 200 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the amorphous composite resin (A) from the viewpoint of obtaining uniform aggregated particles in the subsequent aggregation process. More preferably, it is 400 parts by mass or more, more preferably 600 parts by mass or more, and preferably 2000 parts by mass or less, more preferably 1500 parts by mass or less, still more preferably 1000 parts by mass or less, and still more preferably 800 parts by mass. It is below mass parts.
<工程3>
工程3は、工程2で得られた分散体から有機溶剤を除去することにより、非晶質複合樹脂(A)を含有する樹脂粒子(X)の水系分散体を得る工程である。
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、1質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、実質的に0%が更に好ましい。
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、樹脂粒子(X)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。樹脂粒子(X)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。
更に、工程3の後に、得られた水系分散体に界面活性剤を混合する工程を行ってもよい。
<Step 3>
Step 3 is a step of obtaining an aqueous dispersion of resin particles (X) containing the amorphous composite resin (A) by removing the organic solvent from the dispersion obtained in Step 2.
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 residual amount of the organic solvent is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and still more preferably 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 resin particles (X), 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 resin particles (X), it is preferable to distill off at a constant temperature and pressure.
Further, after step 3, a step of mixing a surfactant with the obtained aqueous dispersion may be performed.
本工程で得られる水系分散体の固形分濃度は、水系分散体の安定性及び取扱い容易性等の観点から、適宜水を加えることにより、好ましくは3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40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下とすることが好ましい。 The solid content concentration of the aqueous dispersion obtained in this step is preferably 3% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, by appropriately adding water from the viewpoints of the stability and ease of handling of the aqueous dispersion. More preferably, it is 15% by mass or more, and preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 25% by mass or less.
本工程で得られる樹脂粒子(X)の体積中位粒径(D50)は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは30nm以上、より好ましくは50nm以上、更に好ましくは70nm以上であり、そして、好ましくは250nm以下、より好ましくは200nm以下、更に好ましくは150nm以下、より更に好ましくは130nm以下である。
なお、本明細書において、体積中位粒径(D50)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%になる粒径を意味する。
The volume median particle size (D 50 ) of the resin particles (X) obtained in this step is preferably 30 nm or more, more preferably 50 nm or more, still more preferably 70 nm or more, from the viewpoints of gloss, storage stability and durability. Yes, and preferably 250 nm or less, more preferably 200 nm or less, still more preferably 150 nm or less, and still more preferably 130 nm or less.
In the present specification, the volume-median particle size (D 50 ) means a particle size at which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction is 50% calculated from the smaller particle size.
<工程4>
工程4は、工程3で得られた非晶質複合樹脂(A)を含有する樹脂粒子(X)を、水系媒体中で、凝集及び融着させる工程である。
工程4では、グロス、保存性及び耐久性の観点から、工程3で得られた非晶質複合樹脂(A)を含有する樹脂粒子(X)と、結晶性樹脂(C)を含有する樹脂粒子(Y)とを、水系媒体中で、凝集及び融着させることが好ましい。
<Step 4>
Step 4 is a step of aggregating and fusing the resin particles (X) containing the amorphous composite resin (A) obtained in Step 3 in an aqueous medium.
In Step 4, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability, resin particles (X) containing the amorphous composite resin (A) obtained in Step 3 and resin particles containing a crystalline resin (C) (Y) is preferably aggregated and fused in an aqueous medium.
樹脂粒子(Y)は、樹脂粒子(Y)の水系分散体として得ることが好ましく、結着樹脂として結晶性樹脂(C)を用いることにより、前記樹脂粒子(X)の水系分散体と同様の方法により製造することができる。
樹脂粒子(Y)の体積中位粒径(D50)は、トナーの生産性の観点から、好ましくは70nm以上、より好ましくは80nm以上、更に好ましくは90nm以上であり、そして、好ましくは200nm以下、より好ましくは140nm以下、更に好ましくは110nm以下である。
樹脂粒子(Y)の水系分散体の固形分濃度は、分散体の安定性及び取扱い容易性等の観点から、適宜水を加えることにより、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5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40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下とすることが好ましい。
The resin particles (Y) are preferably obtained as an aqueous dispersion of resin particles (Y). By using a crystalline resin (C) as a binder resin, the resin particles (Y) are the same as the aqueous dispersion of the resin particles (X). It can be manufactured by a method.
The volume median particle size (D 50 ) of the resin particles (Y) is preferably 70 nm or more, more preferably 80 nm or more, still more preferably 90 nm or more, and preferably 200 nm or less from the viewpoint of toner productivity. More preferably, it is 140 nm or less, More preferably, it is 110 nm or less.
The solid content concentration of the aqueous dispersion of the resin particles (Y) is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, by appropriately adding water from the viewpoint of stability of the dispersion and ease of handling. More preferably, it is 15% by mass or more, and preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 25% by mass or less.
工程4では、樹脂粒子(X)の水系分散体と、樹脂粒子(Y)の水系分散体とを混合して、樹脂粒子(X)と樹脂粒子(Y)とを凝集させることが好ましい。なお、工程4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。 In step 4, it is preferable to mix the aqueous dispersion of resin particles (X) and the aqueous dispersion of resin particles (Y) to aggregate the resin particles (X) and the resin particles (Y). In Step 4, it is preferable to add a flocculant in order to efficiently perform the aggregation.
凝集剤は、第四級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。トナーの粒径分布、保存性の観点から、無機系凝集剤が好ましく、なかでも無機金属塩が好ましい。
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る。無機金属塩の中心金属の価数は、トナーの粒径分布及び保存性の観点から、2価以上であることが好ましい。
凝集剤を添加する場合、その添加量は、樹脂粒子(X)及び樹脂粒子(Y)の合計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0.1質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは1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。
As the flocculant, a quaternary salt cationic surfactant, an organic flocculant such as polyethyleneimine; and an inorganic flocculant such as inorganic metal salt and inorganic ammonium salt are used. From the viewpoints of toner particle size distribution and storage stability, inorganic flocculants are preferable, and inorganic metal salts are particularly preferable.
Examples of the inorganic metal salt include sodium sulfate, sodium chloride, calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, and aluminum chloride. The valence of the central metal of the inorganic metal salt is preferably divalent or higher from the viewpoint of the particle size distribution and storage stability of the toner.
When adding a flocculant, the addition amount is preferably 0.001 parts by mass or more, more preferably 0.01 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass in total of the resin particles (X) and the resin particles (Y). More preferably, it is 0.1 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and still more preferably 1 part 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.
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ために、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10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。
凝集工程において、凝集剤を均一に分散し、均一な凝集を起こさせる観点から、凝集剤の添加時の温度は、好ましくは10℃以上、より好ましくは15℃以上、更に好ましくは18℃以上であり、そして、好ましくは40℃以下、より好ましくは35℃以下、更に好ましくは30℃以下である。
凝集剤を添加した後の保持温度は、好ましくは40℃以上、より好ましくは45℃以上、更に好ましくは47℃以上であり、そして、好ましくは65℃以下、より好ましくは60℃以下、更に好ましくは55℃以下である。
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, and preferably 50% by mass or less, more preferably, in order to cause uniform aggregation. It is 40 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or less.
In the coagulation step, from the viewpoint of uniformly dispersing the coagulant and causing uniform coagulation, the temperature during addition of the coagulant is preferably 10 ° C or higher, more preferably 15 ° C or higher, and further preferably 18 ° C or higher. Yes, and preferably 40 ° C. or lower, more preferably 35 ° C. or lower, still more preferably 30 ° C. or lower.
The holding temperature after adding the flocculant is preferably 40 ° C or higher, more preferably 45 ° C or higher, still more preferably 47 ° C or higher, and preferably 65 ° C or lower, more preferably 60 ° C or lower, still more preferably. Is 55 ° C. or lower.
また、本工程では、着色剤、荷電制御剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤等の前記添加剤を添加してから凝集させてもよい。
着色剤、荷電制御剤等の添加剤は、結着樹脂に予め混合してもよく、別途各添加剤を水等の分散媒中に分散させた分散液、すなわち着色剤微粒子を含有する着色剤分散液、荷電制御剤微粒子を含有する荷電制御剤分散液を調製して、凝集工程に供してもよい。
着色剤微粒子の体積中位粒径(D50)は、好ましくは50nm以上、より好ましくは100nm以上であり、そして、好ましくは200nm以下、より好ましくは150nm以下である。
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300nm以上であり、そして、好ましくは800nm以下、より好ましくは500nm以下である。
離型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300nm以上であり、そして、好ましくは1000nm以下、より好ましくは700nm以下である。
In this step, the additives may be aggregated after adding the colorant, charge control agent, conductivity adjusting agent, reinforcing filler such as fibrous substance, antioxidant, anti-aging agent and the like.
Additives such as a colorant and a charge control agent may be premixed in the binder resin, or a dispersion in which each additive is separately dispersed in a dispersion medium such as water, that is, a colorant containing colorant fine particles. A dispersion liquid and a charge control agent dispersion liquid containing charge control agent fine particles may be prepared and used for the aggregation step.
The volume median particle size (D 50 ) of the colorant fine particles is preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, and preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less.
The volume median particle size (D 50 ) of the charge control agent fine particles is preferably 100 nm or more, more preferably 300 nm or more, and preferably 800 nm or less, more preferably 500 nm or less.
The volume median particle size (D 50 ) of the release agent fine particles is preferably 100 nm or more, more preferably 300 nm or more, and preferably 1000 nm or less, more preferably 700 nm or less.
次に上記で得られた凝集粒子を融着させて、融着粒子を得る。
融着工程における系内の温度は、目的とするトナーの粒径、粒度分布、形状制御及び粒子の融着性の観点、並びにグロス、保存性及び耐久性の観点から、非晶質複合樹脂(A)の軟化点−55℃以上が好ましく、軟化点−50℃以上がより好ましく、軟化点−45℃以上が更に好ましく、そして、軟化点+10℃以下が好ましく、軟化点以下がより好ましく、軟化点−10℃以下が更に好ましく、軟化点−20℃以下がより更に好ましく、軟化点−30℃以下がより更に好ましい。
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。
Next, the aggregated particles obtained above are fused to obtain fused particles.
The temperature in the system in the fusing process is determined from the viewpoint of the target toner particle size, particle size distribution, shape control and particle fusing property, and from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. A) softening point of −55 ° C. or higher is preferable, softening point of −50 ° C. or higher is more preferable, softening point of −45 ° C. or higher is more preferable, softening point + 10 ° C. or lower is preferable, softening point or lower is more preferable, softening A point of −10 ° C. or lower is further preferable, a softening point of −20 ° C. or lower is still more preferable, and a softening point of −30 ° C. or lower is still more preferable.
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.
本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、乾燥工程に供することにより、本発明の電子写真用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。
The electrophotographic toner of the present invention can be suitably obtained by subjecting the fused particles obtained in this 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.
<後処理工程>
本発明のトナーには、転写性を向上させるために、外添剤を用いてもよい。外添剤としては、無機微粒子を用いることが好ましい。無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられ、これらの中でも、シリカが好ましい。シリカとしては、トナーの転写性の観点から、疎水化処理された疎水性シリカが好ましい。
シリカ粒子の表面を疎水化するための疎水化処理剤としては、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、ジメチルジクロロシラン(DMDS)、シリコーンオイル、オクチルトリエトキシシラン(OTES)、メチルトリエトキシシラン等が挙げられ、これらの中でも、ヘキサメチルジシラザンが好ましい。
<Post-processing process>
An external additive may be used in the toner of the present invention in order to improve transferability. As the external additive, inorganic fine particles are preferably used. Examples of the inorganic fine particles include silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, and zinc oxide. Among these, silica is preferable. As the silica, hydrophobic silica that has been subjected to a hydrophobic treatment is preferable from the viewpoint of transferability of the toner.
Examples of the hydrophobizing agent for hydrophobizing the surface of silica particles include hexamethyldisilazane (HMDS), dimethyldichlorosilane (DMDS), silicone oil, octyltriethoxysilane (OTES), and methyltriethoxysilane. Among these, hexamethyldisilazane is preferable.
外添剤の平均粒子径は、トナーの帯電性、流動性及び転写性の観点から、好ましくは10nm以上、より好ましくは15nm以上であり、そして、好ましくは250nm以下、より好ましくは200nm以下、更に好ましくは100nm以下、より更に好ましくは50nm以下である。
外添剤の含有量は、外添剤で処理する前のトナー100質量部に対して、好ましくは0.05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0.3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 average particle diameter of the external additive is preferably 10 nm or more, more preferably 15 nm or more, and preferably 250 nm or less, more preferably 200 nm or less, from the viewpoints of chargeability, fluidity and transferability of the toner. Preferably it is 100 nm or less, More preferably, it is 50 nm or less.
The content of the external additive is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and still more preferably 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner before processing with the external additive. And preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less, and still more preferably 3 parts by mass or less.
本発明のトナーの体積中位粒径(D50)は、グロス、保存性及び耐久性の観点から、好ましくは3.0μm以上、より好ましくは3.5μm以上、更に好ましくは4.0μm以上、より更に好ましくは4.5μm以上であり、そして、好ましくは9.0μm以下、より好ましくは8.5μm以下、更に好ましくは8.0μm以下、より更に好ましくは7.5μm以下である。 The volume median particle size (D 50 ) of the toner of the present invention is preferably 3.0 μm or more, more preferably 3.5 μm or more, further preferably 4.0 μm or more, from the viewpoint of gloss, storage stability and durability. Still more preferably, it is 4.5 μm or more, and preferably 9.0 μm or less, more preferably 8.5 μm or less, still more preferably 8.0 μm or less, and still more preferably 7.5 μm or less.
本発明の電子写真用トナーは、一成分現像用トナーとして、又はキャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。 The electrophotographic toner of the present invention can be used as a one-component developing toner or as a two-component developer mixed with a carrier.
樹脂、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。 Each property such as resin, resin particles, and toner was measured and evaluated by the following method.
[樹脂の酸価]
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 resin]
The acid value of the 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)).
[樹脂の軟化点、吸熱の最大ピーク温度、融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。
[Resin softening point, endothermic maximum peak temperature, melting point and glass transition temperature]
(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. The nozzle was extruded from a nozzle having a length of 1 mm and a length of 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)吸熱の最大ピーク温度、融点
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。またこの融解熱の最大ピーク温度を融点とする。
(2) Maximum endothermic peak temperature and melting point Using a differential scanning calorimeter “Q-100” (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), the temperature drop rate is 10 ° C./min from room temperature (20 ° C.). The sample cooled to 0 ° C. was allowed to stand still for 1 minute, and then measured while raising the temperature to 180 ° C. at a temperature rising 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. The maximum peak temperature of the heat of fusion is the melting point.
(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。
(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.
[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通り測定した。
・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)及び粒径2μm以下の個数%を求めた。
[Volume Median Particle Size of Aggregated Particles (D 50 )]
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. The volume-median particle diameter (D 50 ) and the number% of the particle diameter of 2 μm or less were determined.
[樹脂粒子、着色剤微粒子、荷電制御剤微粒子、離型剤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 Resin Particles, Colorant Fine Particles, Charge Control Agent Fine Particles, Release Agent 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、離型剤粒子分散液、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。固形分は下記式に従って算出した。
固形分濃度(質量%)=100−M
M:試料の水分(質量%)
[Solid content concentration of colorant dispersion, charge control agent dispersion, release agent particle dispersion, aqueous dispersion]
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 was calculated according to the following formula.
Solid content concentration (% by mass) = 100-M
M: moisture of the sample (% by mass)
[印刷物のグロス]
複写機「AR−505」(商品名、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、170℃、500mm/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J紙(商品名、富士ゼロックス株式会社製)を用いた。該画像の下に厚紙を敷き、光沢度計(株式会社堀場製作所製、商品名:「IG−330」)を用いて入射角度60°の光射条件にて印刷物の光沢度を測定した。得られた値が高いほどグロスに優れる。
[Gloss of printed matter]
A toner was mounted on a copying machine “AR-505” (trade name, manufactured by Sharp Corporation), and an image was printed without fixing (printing area: 2 cm × 12 cm, adhesion amount: 0.5 mg / cm 2 ). An unfixed image was fixed on the print medium at 170 ° C. and 500 mm / sec using the fixing machine of the copying machine. Note that J paper (trade name, manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) was used as the print medium. A cardboard was laid under the image, and the glossiness of the printed matter was measured using a gloss meter (trade name: “IG-330”, manufactured by Horiba, Ltd.) under light irradiation conditions at an incident angle of 60 °. The higher the value obtained, the better the gloss.
[トナーの耐熱保存性(高温高湿下での保存性)]
25mL容の容器(直径約3cm)にトナー5gを入れ、温度55℃、湿度90%の環境下で72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:72時間後でも凝集は認められない。
B:60時間後で凝集は認められないが72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60時間後では凝集が認められる。
[Heat resistant storage stability of toner (storage stability under high temperature and high humidity)]
A 25 mL container (diameter: about 3 cm) was charged with 5 g of toner and allowed to stand for 72 hours in an environment at a temperature of 55 ° C. and a humidity of 90%. 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 even after 72 hours.
B: Aggregation is not observed after 60 hours, but aggregation is observed after 72 hours.
C: Aggregation is not observed after 36 hours, but aggregation is observed after 60 hours.
[トナーの耐久性]
非磁性一成分現像方式プリンター「OKIMicroline18」(株式会社沖データ製)にトナーを実装し、温度30℃、湿度80%の条件下にて、A4サイズの紙に黒化率5.5%の斜めストライプのパターンを連続で印刷した。500枚印字毎に感光体を目視で観察し、トナーの感光体へのフィルミングに起因する白点を目視で観察した。試験は、白点の発生が確認された時点を耐刷枚数とした。耐刷枚数が多いほど、トナーの耐久性に優れる。
[Toner durability]
A toner is mounted on a non-magnetic one-component development type printer “OKI Microline 18” (manufactured by Oki Data Co., Ltd.) and obliquely blackened to A4 size paper at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 80% with 5.5% A stripe pattern was printed continuously. The photoreceptor was visually observed every 500 sheets printed, and white spots resulting from filming of toner on the photoreceptor were visually observed. In the test, the point in time when the generation of white spots was confirmed was regarded as the number of printing durability. The greater the number of printing durability, the better the toner durability.
[非晶質複合樹脂の製造]
合成例1〜4、6〜15
(非晶質複合樹脂A−1〜A−4、A−6〜A−15の製造)
表1及び2に示すBPA−PO、BPA−EO、イソフタル酸、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℃にて反応率が95%以上に到達したのを確認し、160℃まで冷却し、表1及び2に示すビニル系樹脂の原料モノマー、両反応性モノマー及びラジカル重合開始剤の混合溶液を1時間かけて滴下した。その後、30分間160℃に保持した後、200℃まで昇温し、更に8kPaの減圧下で1時間反応させた後、180℃まで冷却した。その後、ラジカル重合禁止剤(4−t−ブチルカテコール)及び残りのカルボン酸成分を加え、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及び2に記載の軟化点に達するまで反応を行った。樹脂の物性を表1及び2に示す。なお、本発明における反応率とは、生成反応水量(mol)/理論生成水量(mol)×100の値をいう。
[Production of amorphous composite resin]
Synthesis Examples 1 to 4 and 6 to 15
(Production of amorphous composite resins A-1 to A-4, A-6 to A-15)
10 liters equipped with BPA-PO, BPA-EO, isophthalic acid, terephthalic acid, esterification catalyst and esterification co-catalyst shown in Tables 1 and 2 equipped with thermometer, stainless steel stirring bar, flow-down condenser and nitrogen inlet tube The sample was heated to 235 ° C. over 2 hours in a mantle heater in a nitrogen atmosphere. Thereafter, it was confirmed that the reaction rate reached 95% or higher at 235 ° C., cooled to 160 ° C., and a mixed solution of the vinyl-based resin raw material monomer, both reactive monomers and the radical polymerization initiator shown in Tables 1 and 2. Was added dropwise over 1 hour. Then, after maintaining at 160 ° C. for 30 minutes, the temperature was raised to 200 ° C., further reacted for 1 hour under a reduced pressure of 8 kPa, and then cooled to 180 ° C. Thereafter, a radical polymerization inhibitor (4-t-butylcatechol) and the remaining carboxylic acid component were added, and the temperature was raised to 210 ° C. over 2 hours. Then, after reacting at 210 ° C. for 1 hour, the reaction was carried out at 40 kPa until the softening points shown in Tables 1 and 2 were reached. The physical properties of the resin are shown in Tables 1 and 2. In addition, the reaction rate in this invention means the value of production | generation reaction water amount (mol) / theoretical production | generation water amount (mol) x100.
合成例5
(非晶質ポリエステル樹脂A−5の製造)
表1に示すBPA−PO、イソフタル酸、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℃にて反応率が95%以上に到達したのを確認した。その後、190℃まで冷却し、残りのカルボン酸成分を加え、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た。樹脂の物性を表1に示す。
Synthesis example 5
(Production of amorphous polyester resin A-5)
BPA-PO, isophthalic acid, esterification catalyst and esterification co-catalyst shown in Table 1 were placed in a 10 liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless stir bar, a flow-down condenser and a nitrogen inlet tube, and nitrogen was added. The temperature was raised to 235 ° C. over 2 hours in a mantle heater in the atmosphere. Thereafter, it was confirmed that the reaction rate reached 95% or more at 235 ° C. Then, it cooled to 190 degreeC, the remaining carboxylic acid component was 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. Table 1 shows the physical properties of the resin.
[結晶性ポリエステル樹脂の製造]
合成例16
(結晶性ポリエステル樹脂B−1の製造)
表3に示す原料成分のうち、アルコール成分全量、及びカルボン酸成分の全量、エステル化触媒を、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、135℃から200℃まで8時間かけて昇温した後、200℃にて2時間反応させ、反応率が95%以上に到達したのを確認した。更に8kPaの減圧下で2時間反応させ、結晶性ポリエステル樹脂B−1を得た。樹脂の物性は表3に示す。
[Production of crystalline polyester resin]
Synthesis Example 16
(Production of crystalline polyester resin B-1)
Of the raw material components shown in Table 3, the total amount of alcohol components, the total amount of carboxylic acid components, esterification catalyst, a 10 liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless steel stirring rod, a flow-down condenser and a nitrogen inlet tube In a mantle heater in a nitrogen atmosphere, the temperature was raised from 135 ° C. to 200 ° C. over 8 hours, followed by reaction at 200 ° C. for 2 hours, and it was confirmed that the reaction rate reached 95% or more. Furthermore, it was made to react under reduced pressure of 8 kPa for 2 hours, and crystalline polyester resin B-1 was obtained. The physical properties of the resin are shown in Table 3.
[着色剤分散液の製造]
調製例1
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]
Preparation Example 1
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]
調製例2
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]
Preparation Example 2
50 g of salicylic acid compound “Bontron E-84” (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) as the charge control agent, 5 g of “Emulgen 150” (manufactured by Kao Corporation) and 200 g of ion-exchanged water as the nonionic surfactant are mixed, 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.
[離型剤粒子分散液の製造]
調製例3
パラフィンワックス「HNP9」(日本精蝋株式会社製)50g、カチオン性界面活性剤「サニゾール(登録商標)B50」(花王株式会社製、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド)5g及びイオン交換水200gを95℃に加熱して、超音波ホモジナイザー(ドクターヒールッシャー株式会社製、商品名:「UP−400S」)を用いて出力350Wで30分間、分散処理して、離型剤粒子を含有する離型剤分散液を得た。パラフィンワックス(離型剤粒子)の体積中位粒径(D50)は550nmであり、固形分濃度は22質量%であった。
[Production of release agent particle dispersion]
Preparation Example 3
Paraffin wax “HNP9” (produced by Nippon Seiwa Co., Ltd.) 50 g, cationic surfactant “Sanisol (registered trademark) B50” (produced by Kao Corporation, alkylbenzyldimethylammonium chloride) and ion-exchanged water 200 g at 95 ° C. Disperse the release agent containing release agent particles by heating and dispersing using an ultrasonic homogenizer (trade name: “UP-400S” manufactured by Dr. Heelscher Co., Ltd.) at an output of 350 W for 30 minutes. A liquid was obtained. The volume median particle size (D 50 ) of the paraffin wax (release agent particles) was 550 nm, and the solid content concentration was 22% by mass.
[樹脂粒子の水系分散体の製造]
製造例1
(水系分散体a−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、非晶質複合樹脂A−1 100g、メチルエチルケトン 60g、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:固形分27質量%)」(花王株式会社製)16.7g(樹脂100gに対して4.5質量%)を投入し、73℃にて2時間かけて溶解させた。得られた溶液に、5質量%の水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂の酸価に対して中和度70モル%になるように添加して、30分間撹拌した。
73℃に保持したまま、280r/分(周速88m/分)で撹拌しながら、イオン交換水675gを77分かけて添加し、転相乳化した。継続して73℃に保持したまま、メチルエチルケトンを減圧下で留去した。その後、280r/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。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ることにより、水系媒体中に樹脂粒子が分散してなる水系分散体a−1を得た。得られた水系分散体中の樹脂粒子の体積中位粒径を表4に示す。
[Production of aqueous dispersion of resin particles]
Production Example 1
(Production of aqueous dispersion a-1)
In a 3 L container equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel, thermometer and nitrogen introduction tube, 100 g of amorphous composite resin A-1, 60 g of methyl ethyl ketone, anionic surfactant “Emar E27C (polyoxyethylene) 16.7 g (4.5% by mass relative to 100 g of resin) ”(made by Kao Corporation)” was added and dissolved at 73 ° C. over 2 hours. To the obtained solution, a 5% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added so that the neutralization degree was 70 mol% with respect to the acid value of the resin, and the mixture was stirred for 30 minutes.
While maintaining at 73 ° C., 675 g of ion-exchanged water was added over 77 minutes while stirring at 280 r / min (peripheral speed 88 m / min), and phase inversion emulsification was performed. Methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure while maintaining at 73 ° C. Thereafter, the aqueous dispersion was cooled to 30 ° C. while stirring at 280 r / min (peripheral speed 88 m / min). 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 a-1 in which resin particles were dispersed in an aqueous medium. Table 4 shows the volume median particle size of the resin particles in the obtained aqueous dispersion.
製造例2〜16
(水系分散体a−2〜a−15及びb−1の製造)
製造例1において、樹脂の種類を表4に示す樹脂に変更した以外は、製造例1と同様にして、水系分散体a−2〜a−15及びb−1を得た。得られた水系分散体中の樹脂粒子の体積中位粒径を表4に示す。
Production Examples 2 to 16
(Production of aqueous dispersions a-2 to a-15 and b-1)
In Production Example 1, aqueous dispersions a-2 to a-15 and b-1 were obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the type of resin was changed to the resin shown in Table 4. Table 4 shows the volume median particle size of the resin particles in the obtained aqueous dispersion.
[静電荷像現像用トナーの製造]
実施例1
(トナーAの製造)
非晶質複合樹脂A−1の水系分散体a−1を270g、結晶性ポリエステル樹脂B−1の水系分散体b−1を30g、着色剤分散液8g、離型剤粒子分散液20g、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、50℃に保持した。体積中位粒径(D50)が7μmに達したのを確認した後、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)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80℃で1時間保持した後、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 for developing electrostatic image]
Example 1
(Manufacture of toner A)
270 g of aqueous dispersion a-1 of amorphous composite resin A-1, 30 g of aqueous dispersion b-1 of crystalline polyester resin B-1, 8 g of colorant dispersion, 20 g of release agent particle dispersion, charged 2 g of the control agent dispersion and 52 g of deionized water are placed in a 2 L container, and 150 g of a 0.1 mass% calcium chloride aqueous solution at 20 ° C. with stirring of 100 r / min (peripheral speed 31 m / min) with an anchor type stirrer. Was added dropwise over 30 minutes. Then, it heated up to 50 degreeC, stirring and hold | maintained at 50 degreeC. After confirming that the volume median particle size (D 50 ) reached 7 μm, 4.2 g of an anionic surfactant “Emar E27C” (manufactured by Kao Corporation) was diluted with 37 g of deionized water as an aggregation terminator. Diluent was added. Next, the temperature was raised to 80 ° C., and after maintaining at 80 ° C. for 1 hour from the time when the temperature reached 80 ° C., 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. .
(外添工程)
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Aを得た。トナーの評価結果を表5に示す。
(External addition process)
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) Toner A was obtained by stirring at 3000 rpm for 2 minutes. Table 5 shows the evaluation results of the toner.
実施例2〜13、15、比較例1〜4
(トナーB〜Rの製造)
実施例1において、水系分散体を表5に示す水系分散体の種類と比率に変更した以外は、実施例1と同様にして、トナーB〜Rを得た。なお、コアに用いる水系分散体の総量は実施例1と同量(300g)とした。得られたトナーの評価結果を表5に示す。
Examples 2 to 13, 15 and Comparative Examples 1 to 4
(Manufacture of toners B to R)
Toners B to R were obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion was changed to the type and ratio of the aqueous dispersion shown in Table 5. The total amount of the aqueous dispersion used for the core was the same as that in Example 1 (300 g). Table 5 shows the evaluation results of the obtained toner.
実施例14
(トナーSの製造)
結着樹脂を表5に示す質量比で合計200質量部、負帯電性荷電制御剤「ボントロン E−81」(オリエント化学工業株式会社製)2質量部、着色剤「Regal 330R」(キャボット社製、カーボンブラック)10質量部、及び離型剤「三井ハイワックスNP055」(三井化学株式会社製、ポリプロピレンワックス、融点:125℃)4質量部を添加し、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、表5に示す体積中位粒径(D50)を有するトナー母粒子を得た。その後、上記同様の外添工程を経てトナーSを得た。得られたトナーの評価結果を表5に示す。
Example 14
(Manufacture of toner S)
A total of 200 parts by mass of the binder resin in the mass ratio shown in Table 5, 2 parts by mass of negatively chargeable charge control agent “Bontron E-81” (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), and colorant “Regal 330R” (manufactured by Cabot Corporation) , Carbon black) and 10 parts by weight of release agent “Mitsui High Wax NP055” (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., polypropylene wax, melting point: 125 ° C.) are added and mixed in a Henschel mixer. Using a rotary twin screw extruder, melt kneading was performed at a roll rotation speed of 200 r / min and a heating temperature of 80 ° C. in the roll. The obtained melt-kneaded product was cooled and coarsely pulverized, then pulverized with a jet mill and classified to obtain toner base particles having a volume-median particle size (D 50 ) shown in Table 5. Thereafter, toner S was obtained through the same external addition process as described above. Table 5 shows the evaluation results of the obtained toner.
実施例1と比較例1とを比較すると、非晶質複合樹脂(A)の原料モノマーであるカルボン酸成分(A−ac)中、イソフタル酸化合物の含有量が89モル%である実施例1が、耐久性及びグロスに優れることがわかる。
実施例1と比較例2とを比較すると、非晶質複合樹脂(A)の原料モノマーであるカルボン酸成分(A−ac)として、炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物を用いた実施例1が、グロスに優れることがわかる。
実施例1と実施例15とを比較すると、非晶質複合樹脂(A)の原料モノマーであるカルボン酸成分(A−ac)中、炭素数2以上8以下の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物の含有量が10.5モル%である実施例1が、保存性及び耐久性に優れることがわかる。
実施例1と比較例3とを比較すると、重縮合系樹脂成分(A1)とスチレン系樹脂成分(A2)とを有する非晶質複合樹脂(A)を用いた実施例1が、保存性、耐久性及びグロスに優れることがわかる。
実施例1と実施例2とを比較すると、非晶質複合樹脂(A)の原料モノマーであるアルコール成分(A−al)として用いられるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物中、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物の含有量が100モル%である実施例1が、保存性、耐久性及びグロスに優れることがわかる。
実施例1と実施例3とを比較すると、非晶質複合樹脂(A)の原料モノマーであるカルボン酸成分(A−ac)中、炭素数4の脂肪族飽和ジカルボン酸化合物を用いた実施例1が、保存性、耐久性及びグロスに優れることがわかる。
実施例1、4及び5を比較すると、非晶質複合樹脂(A)中、スチレン系樹脂成分(A2)の含有量が20質量%である実施例1が、保存性、耐久性及びグロスのバランスに優れることがわかる。
実施例1と実施例6とを比較すると、スチレン系樹脂成分(A2)の原料モノマーが、スチレンを80質量%、2−エチルヘキシルアクリレートを20質量%含有する実施例1が、保存性、耐久性及びグロスに優れることがわかる。
実施例1と実施例7とを比較すると、非晶質複合樹脂(A)が、両反応性モノマーとしてアクリル酸を用いた実施例1が、耐久性及びグロスに優れることがわかる。
実施例1、8及び9を比較すると、重縮合系樹脂成分(A1)の原料モノマーであるアルコール成分(A−al)の合計100モル部に対して、両反応性モノマーを6モル部用いた実施例1が、保存性、耐久性及びグロスに優れることがわかる。
実施例1と実施例10とを比較すると、非晶質複合樹脂(A)のガラス転移温度が58℃である実施例1が、保存性及び耐久性に優れることがわかる。
実施例1と実施例11とを比較すると、非晶質複合樹脂(A)の酸価が22mgKOH/gである実施例1が、耐久性及びグロスに優れることがわかる。
実施例1、12及び13を比較すると、結晶性樹脂(C)と非晶質複合樹脂(A)との質量比(結晶性樹脂(C)/非晶質複合樹脂(A))が、10/90である実施例1が、耐久性及びグロスのバランスに優れることがわかる。
When Example 1 and Comparative Example 1 are compared, Example 1 in which the content of the isophthalic acid compound is 89 mol% in the carboxylic acid component (A-ac) that is the raw material monomer of the amorphous composite resin (A). However, it turns out that it is excellent in durability and gloss.
When Example 1 and Comparative Example 2 are compared, an aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms is used as the carboxylic acid component (A-ac) which is a raw material monomer of the amorphous composite resin (A). It can be seen that Example 1 was excellent in gloss.
When Example 1 is compared with Example 15, the carboxylic acid component (A-ac), which is a raw material monomer of the amorphous composite resin (A), contains an aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 2 to 8 carbon atoms. It turns out that Example 1 whose quantity is 10.5 mol% is excellent in storage stability and durability.
When Example 1 and Comparative Example 3 are compared, Example 1 using an amorphous composite resin (A) having a polycondensation resin component (A1) and a styrene resin component (A2) is preservable. It turns out that it is excellent in durability and gloss.
Comparing Example 1 and Example 2, the addition of propylene oxide of bisphenol A in the alkylene oxide adduct of bisphenol A used as the alcohol component (A-al) which is the raw material monomer of the amorphous composite resin (A) It turns out that Example 1 whose content of a thing is 100 mol% is excellent in storage stability, durability, and gloss.
Comparing Example 1 and Example 3, an example using an aliphatic saturated dicarboxylic acid compound having 4 carbon atoms in the carboxylic acid component (A-ac) which is a raw material monomer of the amorphous composite resin (A). 1 is excellent in storage stability, durability and gloss.
When Examples 1, 4 and 5 are compared, Example 1 in which the content of the styrene-based resin component (A2) in the amorphous composite resin (A) is 20% by mass is excellent in storage stability, durability, and gloss. You can see that the balance is excellent.
When Example 1 is compared with Example 6, Example 1 in which the raw material monomer of the styrene-based resin component (A2) contains 80% by mass of styrene and 20% by mass of 2-ethylhexyl acrylate is storable and durable. And it is understood that it is excellent in gloss.
When Example 1 is compared with Example 7, it can be seen that Example 1 in which the amorphous composite resin (A) uses acrylic acid as the both reactive monomer is excellent in durability and gloss.
Comparing Examples 1, 8 and 9, 6 mole parts of both reactive monomers were used with respect to a total of 100 mole parts of the alcohol component (A-al) which is a raw material monomer of the polycondensation resin component (A1). It turns out that Example 1 is excellent in storage stability, durability, and gloss.
When Example 1 is compared with Example 10, it can be seen that Example 1 in which the glass transition temperature of the amorphous composite resin (A) is 58 ° C. is excellent in storage stability and durability.
When Example 1 is compared with Example 11, it can be seen that Example 1 in which the acid value of the amorphous composite resin (A) is 22 mgKOH / g is excellent in durability and gloss.
When Examples 1, 12, and 13 are compared, the mass ratio of the crystalline resin (C) to the amorphous composite resin (A) (crystalline resin (C) / amorphous composite resin (A)) is 10 It turns out that Example 1 which is / 90 is excellent in durability and the balance of gloss.
Claims (6)
非晶質複合樹脂(A)と結晶性樹脂(C)との質量比(結晶性樹脂(C)/非晶質複合樹脂(A))が、2/98以上20/80以下であり、
非晶質複合樹脂(A)の酸価が、27mgKOH/g以下である、電子写真用トナー。
(式中、R1O及びOR1はオキシアルキレン基であり、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し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上16以下である。) An alcohol component containing 60 mol% or more and 100 mol% or less of an alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the following general formula (I), an isophthalic acid compound of 80 mol% or more and 95 mol% or less, and a carbon number of 2 or more and 8 A non-condensation resin component (A1) obtained by polycondensation of a carboxylic acid component containing 5 to 20 mol% of the following aliphatic saturated dicarboxylic acid compound and a styrene resin component (A2) An electrophotographic toner containing a crystalline composite resin (A) , a crystalline resin (C) , and a release agent ,
The mass ratio of the amorphous composite resin (A) to the crystalline resin (C) (crystalline resin (C) / amorphous composite resin (A)) is 2/98 or more and 20/80 or less,
An electrophotographic toner in which the acid value of the amorphous composite resin (A) is 27 mgKOH / g or less .
(Wherein R 1 O and OR 1 are oxyalkylene groups, x and y represent the average number of added moles of alkylene oxide, each being a positive number, and the sum of x and y is 1 or more and 16 It is the following.)
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