JP6676987B2 - toner - Google Patents
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Description
本発明は、静電潜像現像用のトナーに関する。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic latent image.
電子写真方式の画像形成に用いられる静電荷像現像用のトナー(以下、単に「トナー」ともいう。)には、例えばプリント速度の高速化や画像形成装置の省エネルギー化を図るために、定着時の熱エネルギーを低減させることが求められている。このため、より一層の低温定着性に優れたトナーが望まれている。このようなトナーとして、シャープメルト性を有する結晶性ポリエステルを結着樹脂として有するトナーであって、結着樹脂のガラス転移点や溶融粘度が低くなるよう設計されたトナーが知られている。(例えば、特許文献1参照)。 Electrostatic image developing toner used for electrophotographic image formation (hereinafter simply referred to as “toner”) includes, for example, a toner for fixing at the time of fixing in order to increase the printing speed and save energy of the image forming apparatus. There is a demand for reducing the thermal energy of such materials. For this reason, there has been a demand for a toner having even better low-temperature fixability. As such a toner, there is known a toner having a crystalline polyester having a sharp melt property as a binder resin, which is designed so that the glass transition point and the melt viscosity of the binder resin are reduced. (For example, see Patent Document 1).
また、低温定着性とトナー保存安定性の両立を実現する技術が知られている。当該技術としては、例えば、定着前のトナーでは結晶性ポリエステルが結晶状態で存在することでトナーの保存安定性を満足し、定着時には非晶性樹脂が結晶性ポリエステルと相溶して軟化することでトナーの低温定着化を実現することが知られている(例えば、特許文献2参照)。 Further, a technique for realizing both low-temperature fixability and toner storage stability is known. As the technology, for example, in a toner before fixing, the crystalline polyester is present in a crystalline state to satisfy the storage stability of the toner, and in fixing, the amorphous resin is compatible with the crystalline polyester and softens. It is known that the toner can be fixed at a low temperature (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、結晶性ポリエステルを含有するトナーは、定着速度のさらなる高速化への対応が不十分となることがある。すなわち、上記トナーでは、定着速度をさらに高めた場合に、定着時に結晶性物質が融解するのに十分な熱エネルギーおよび結晶構造が変化する時間が十分に確保できずに定着性向上効果を十分に得られないことがあり、あるいは、定着性が悪化することがある。 However, the toner containing the crystalline polyester may be insufficiently adapted to further increase the fixing speed. That is, in the above-mentioned toner, when the fixing speed is further increased, sufficient thermal energy and sufficient time for the crystal structure to change at the time of fixing cannot be ensured, and the effect of improving the fixing property cannot be sufficiently obtained. In some cases, it may not be obtained, or the fixability may be deteriorated.
また、高速定着に必要な定着性が得られるトナーであっても、印刷開始直後の定着器の温度低下が大きい場合と定着器の温度が平衡状態になり安定した場合とで、トナー粒子中の結晶性成分の結晶構造の変化の度合いが大きく異なることがあり、特に坪量の大きい紙に高速で印刷する場合に、光沢度の安定性が不足することがある。 In addition, even if the toner has a fixing property required for high-speed fixing, the toner particles in the toner particles may have a large decrease in the temperature of the fixing unit immediately after printing is started and a case in which the temperature of the fixing unit is in an equilibrium state and is stable. The degree of change in the crystal structure of the crystalline component may vary greatly, and in particular, when printing at high speed on paper having a large basis weight, the stability of glossiness may be insufficient.
さらに、結晶性ポリエステルが結着樹脂において過度に相溶していると、高速で画像を形成する高速機においては排紙温度が高い状態となる。このため、印刷画像の定着画像の安定性が不十分となり、タッキングなどの不具合を起こすことがある。 Further, if the crystalline polyester is excessively compatible with the binder resin, the discharge temperature is high in a high-speed machine for forming an image at a high speed. For this reason, the stability of the fixed image of the print image becomes insufficient, and a problem such as tacking may occur.
本発明は、電子写真方式による高速の画像形成においても十分な低温定着性を有し、坪量の大きな紙種においても光沢度の高い安定性を有し、かつトナー粒子および定着画像の両方において熱的な安定性を有するトナーを提供することを課題とする。 The present invention has a sufficient low-temperature fixability even in high-speed image formation by an electrophotographic method, has a high glossiness stability even in a paper type having a large basis weight, and has both a toner particle and a fixed image. It is an object to provide a toner having thermal stability.
本発明は、少なくとも結着樹脂を含有するトナー母体粒子を含有する静電潜像現像用のトナーにおいて、当該結着樹脂は結晶性ポリエステルを含むトナーであって、下記式(1)、式(2)および式(3)のいずれの関係をも満たすトナーを提供する。
式(1) 0.01≦ΔH1/ΔHth<0.20
式(2) 0.06≦ΔH2/ΔHth<0.25
式(3) 55<Tm<90
The present invention relates to a toner for developing an electrostatic latent image containing toner base particles containing at least a binder resin, wherein the binder resin is a toner containing a crystalline polyester, and the following formulas (1) and ( A toner that satisfies both the relations of 2) and (3) is provided.
Formula (1) 0.01 ≦ ΔH1 / ΔHth <0.20
Formula (2) 0.06 ≦ ΔH2 / ΔHth <0.25
Formula (3) 55 <Tm <90
上記式中、ΔHthは、トナー中に含有される直鎖脂肪族モノマー由来の分子構造の重量比率から原子団寄与法により算出される融解エンタルピー(J/g)を表し、ΔH1は、トナーの示差走査熱量測定における1回目の昇温過程での結晶性ポリエステルの吸熱ピークの吸熱量(J/g)を表し、ΔH2は、トナーの示差走査熱量測定における2回目の昇温過程での結晶性ポリエステルの吸熱ピークの吸熱量(J/g)を表し、Tmは、結晶性ポリエステルの融点(℃)を表す。 In the above formula, ΔHth represents the enthalpy of fusion (J / g) calculated by the atomic group contribution method from the weight ratio of the molecular structure derived from the linear aliphatic monomer contained in the toner, and ΔH1 is the differential of the toner. Represents the endothermic amount (J / g) of the endothermic peak of the crystalline polyester in the first heating step in the scanning calorimetry, and ΔH2 is the crystalline polyester in the second heating step in the differential scanning calorimetry of the toner. Represents the endothermic amount (J / g) of the endothermic peak, and Tm represents the melting point (° C.) of the crystalline polyester.
本発明によれば、電子写真方式による高速の画像形成においても十分な低温定着性を有し、坪量の大きな紙種においても光沢度の高い安定性を有し、かつトナー粒子および定着画像の両方において熱的な安定性を有するトナーを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the present invention, it has sufficient low-temperature fixability even in high-speed image formation by an electrophotographic method, has high glossiness stability even on a paper type having a large basis weight, and has a high toner particle and fixed image quality. A toner having thermal stability in both can be provided.
本発明の一実施の形態におけるトナーは、静電潜像現像用のトナーである。上記トナーは、下記式(1)、式(2)および式(3)のいずれの関係をも満たす。
式(1) 0.01≦ΔH1/ΔHth<0.20
式(2) 0.06≦ΔH2/ΔHth<0.25
式(3) 55<Tm<90
The toner in one embodiment of the present invention is a toner for developing an electrostatic latent image. The toner satisfies any of the following expressions (1), (2), and (3).
Formula (1) 0.01 ≦ ΔH1 / ΔHth <0.20
Formula (2) 0.06 ≦ ΔH2 / ΔHth <0.25
Formula (3) 55 <Tm <90
[ΔHth]
上記ΔHthは、トナー中に含有される直鎖脂肪族モノマー由来の分子構造の重量比率から原子団寄与法により算出される融解エンタルピー(J/g)を表す。より具体的には、後述する結着樹脂に含有される結晶性ポリエステルの、直鎖脂肪族モノマー(以下、「結着樹脂含有直鎖脂肪族モノマー」ともいう)に由来の構造単位に関してのみに対して、その質量比率から原子団寄与法により算出した融解エンタルピーの値をΔHthとする。このΔHthの算出時に用いるエステル基のモル数は、結着樹脂含有直鎖脂肪族モノマーに由来の構造単位のカルボン酸残基の総和とアルコール残基の総和のいずれかの少ない方のモル数である。
[ΔHth]
ΔHth represents the enthalpy of fusion (J / g) calculated by the atomic group contribution method from the weight ratio of the molecular structure derived from the linear aliphatic monomer contained in the toner. More specifically, the crystalline polyester contained in the binder resin described below is limited to a structural unit derived from a linear aliphatic monomer (hereinafter, also referred to as “binder resin-containing linear aliphatic monomer”). On the other hand, the value of the enthalpy of fusion calculated from the mass ratio by the atomic group contribution method is defined as ΔHth. The number of moles of the ester group used in the calculation of ΔHth is the smaller number of moles of the total of the carboxylic acid residues and the total of the alcohol residues of the structural units derived from the binder resin-containing linear aliphatic monomer. is there.
なお、上記結着樹脂含有直鎖脂肪族モノマーとは、直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸をいう。上記結着樹脂含有直鎖脂肪族モノマーは、後述する結晶性ポリエステルのモノマーに含まれてもよいし、後述する非晶性樹脂のモノマーに含まれてもよいし、その両方に含まれていてもよい。 The binder resin-containing linear aliphatic monomer refers to a linear aliphatic polycarboxylic acid, a linear aliphatic polyhydric alcohol, and a linear aliphatic hydroxycarboxylic acid. The binder resin-containing linear aliphatic monomer may be included in a crystalline polyester monomer described below, or may be included in an amorphous resin monomer described below, or may be included in both. Is also good.
上記結晶性ポリエステル作製時に併用したモノマーや分子量などによる結晶性ポリエステル単体の結晶性の低下、結晶性ポリエステルを乳化・脱溶などにより微粒子化する際の活性剤との相溶化による結晶性の低下、トナー化時の熱履歴などによる他の結着樹脂やワックス(離型剤)との相溶化などによる結晶性の変化などにより、トナー中におけるDSCにより測定される後述のΔHは、一般にΔHthよりも低くなる。 Decrease in crystallinity of the crystalline polyester alone due to the monomer or molecular weight used in combination with the production of the crystalline polyester, decrease in crystallinity due to compatibilization with the activator when the crystalline polyester is made into fine particles by emulsification, dissolution, etc., Due to a change in crystallinity due to compatibilization with another binder resin or wax (release agent) due to heat history at the time of toner formation, etc., ΔH described later measured by DSC in the toner is generally larger than ΔHth. Lower.
ΔHthは、具体的には、Properties of Polymers: Their Correlation with Chemical Structure; Their Numerical Estimation and Prediction from Additive Group Contributions (by D.W. van Krevelen and Klaas te Nijenhuis, ISBN: 9780080548197)に記載の原子団寄与法のパラメーターを使用して算出される。 ΔHth, specifically, Properties of Polymers: Their Correlation with Chemical Structure; Their Numerical Estimation and Prediction from Additive Group Contributions (by D.W. van Krevelen and Klaas te Nijenhuis, ISBN: 9780080548197) group contribution as set forth in Calculated using the method parameters.
[ΔH1およびΔH2]
上記ΔH1は、トナーの示差走査熱量測定(DSC)における1回目の昇温過程での結晶性ポリエステルの吸熱ピークの吸熱量(J/g)であり、上記ΔH2は、トナーのDSCにおける2回目の昇温過程での結晶性ポリエステルの吸熱ピークの吸熱量(J/g)である。
[ΔH1 and ΔH2]
The above ΔH1 is the endothermic amount (J / g) of the endothermic peak of the crystalline polyester in the first heating process in the differential scanning calorimetry (DSC) of the toner, and the above ΔH2 is the second endothermic DSC in the toner. This is the endothermic amount (J / g) of the endothermic peak of the crystalline polyester during the temperature raising process.
トナー粒子を試料として、DSCにて、10℃/分の昇温速度で室温から150℃まで加熱して(1回目の昇温過程)温度と熱量との関係を求め、次に、10℃/分の降温速度で0℃まで冷却し、再度これを10℃/分の昇温速度で150℃まで加熱して(2回目の昇温過程)データを採取する。0℃および150℃にてそれぞれ5分間ずつ維持する。1回目の昇温過程での結晶性ポリエステルに由来する吸熱量をΔH1、2回目の昇温過程での吸熱量をΔH2とすることができる。 Using the toner particles as a sample, the mixture is heated from room temperature to 150 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min by DSC (first heating process) to determine the relationship between the temperature and the calorific value. The sample is cooled to 0 ° C. at a temperature lowering rate of 1 minute, and heated again to 150 ° C. at a rate of 10 ° C./minute (second temperature raising process) to collect data. Maintain at 0 ° C. and 150 ° C. for 5 minutes each. The amount of heat absorbed by the crystalline polyester in the first heating process can be ΔH1, and the amount of heat absorbed in the second heating process can be ΔH2.
上記DSCによって得られるDSC曲線において、ΔH1、ΔH2に係る融解ピークが後述する離型剤などの他のトナー構成材料に由来するピークと重複して、2以上のピークトップを有する重複ピークとして得られる場合のΔH1、ΔH2の求め方を、ΔH1を例に以下に説明する。ΔH2は、ΔH1と同様にして求められる。 In the DSC curve obtained by the DSC, the melting peaks related to ΔH1 and ΔH2 overlap with peaks derived from other toner constituent materials such as a release agent described later, and are obtained as overlapping peaks having two or more peak tops. The method of obtaining ΔH1 and ΔH2 in this case will be described below using ΔH1 as an example. ΔH2 is obtained in the same manner as ΔH1.
まず、上記重複ピークのベースラインに対する始点から終点までの吸熱量ΔH(J/g)を求めると共に、この重複ピークのピーク面積を100%としたときの結晶性ポリエステルに由来する融解ピークの部分面積率S1(%)を求め、ΔH(J/g)×S1(%)によってΔH1(J/g)を算出することができる。 First, the endothermic amount ΔH (J / g) from the start point to the end point of the overlapping peak with respect to the baseline is determined, and the partial area of the melting peak derived from the crystalline polyester when the peak area of the overlapping peak is 100%. The rate S1 (%) is obtained, and ΔH1 (J / g) can be calculated by ΔH (J / g) × S1 (%).
上記部分面積率S1は、まず、当該重複ピークにおける複数のピークトップの間の極小点から温度軸まで下ろした垂線によってピーク面を分割し、上記重複ピークにおける、結晶性ポリエステル単独の融点に最も近いピークトップ温度を有するピークを結晶性ポリエステルに由来する融解ピークとし、その部分面積率を求めることによって得られる。 First, the partial area ratio S1 divides the peak plane by a perpendicular line lowered from the minimum point between the plurality of peak tops in the overlapping peak to the temperature axis, and is closest to the melting point of the crystalline polyester alone in the overlapping peak. The peak having the peak top temperature is obtained as a melting peak derived from the crystalline polyester, and its partial area ratio is determined.
上記重複ピークの形状がブロードであることなどに起因してDSC曲線が極小値を有さない場合には、上記部分面積率S1は、ピーク間でDSC曲線の傾き、すなわち一次微分の絶対値が極小となる点から温度軸まで下ろした垂線によってピーク面を分割し部分面積率を求めることによって得られる。 When the DSC curve does not have a local minimum value due to the shape of the overlapping peak being broad, the partial area ratio S1 is determined by the slope of the DSC curve between the peaks, that is, the absolute value of the first derivative. The peak area is obtained by dividing the peak plane by a perpendicular line lowered from the minimum point to the temperature axis and calculating the partial area ratio.
上記重複ピークのピーク温度の差の絶対値が5℃以下である場合には、シャープなピークであってもピークの重なりがより大きくなり、部分面積率を求めることが困難である。この場合では、離型剤などの、トナー粒子を構成する他の材料を単独で測定した時の2回目の昇温過程での吸熱量に、トナー中の含有率を乗じ、それを1回目の吸熱量の全体から差し引くことによってΔH1を、2回目の吸熱量の全体から差し引くことによってΔH2を、それぞれ算出することができる。 When the absolute value of the difference between the peak temperatures of the overlapping peaks is 5 ° C. or less, even if the peaks are sharp, the overlapping of the peaks becomes larger, and it is difficult to obtain the partial area ratio. In this case, the amount of heat absorbed in the second heating process when the other material constituting the toner particles, such as the release agent, is measured alone is multiplied by the content in the toner, and is multiplied by the first time. ΔH1 can be calculated by subtracting from the entire heat absorption amount, and ΔH2 can be calculated by subtracting from the entire second heat absorption amount.
上記トナーは、ΔH1/ΔHth<0.20を満足する。このような上記トナーでは、定着性に寄与する結晶性ポリエステルの一部が非晶性樹脂に相溶した状態となり、定着時に結晶構造が容易に溶融することが可能となる。その結果、高速機においても低温定着を実現できる。また、連続印刷時の初期において、定着時の温度が低下した状態でも結晶性ポリエステルの結晶が確実に溶解する。したがって、定着温度の履歴の違いによる光沢度の変化を小さくすることができる。さらに、結着樹脂が非晶性樹脂、例えば非晶性ポリエステル、をさらに含有する場合では、結晶性ポリエステルと非晶性ポリエステルの界面が相溶した状態となる。よって、トナーの耐破砕性をより高めることが可能となり、強い物理的なストレスを受ける高速機の現像機内においてもトナー粒子が破砕されることを抑制することができる。 The toner satisfies ΔH1 / ΔHth <0.20. In such a toner, a part of the crystalline polyester contributing to the fixing property is in a state of being compatible with the amorphous resin, and the crystal structure can be easily melted at the time of fixing. As a result, low-temperature fixing can be realized even in a high-speed machine. Further, in the initial stage of continuous printing, the crystalline polyester crystals are reliably dissolved even when the temperature at the time of fixing is lowered. Therefore, a change in glossiness due to a difference in fixing temperature history can be reduced. Further, when the binder resin further contains an amorphous resin, for example, an amorphous polyester, the interface between the crystalline polyester and the amorphous polyester becomes compatible. Therefore, the crushing resistance of the toner can be further improved, and the crushing of the toner particles can be suppressed even in the developing machine of the high-speed machine subjected to strong physical stress.
上記トナーは、0.01≦ΔH1/ΔHthを満足する。このような上記トナーでは、結晶性ポリエステルの分子鎖の一部が結晶化しており、低軟化点成分のブリードアウトが抑制され、トナーの保存性が向上する。 The toner satisfies 0.01 ≦ ΔH1 / ΔHth. In such a toner, a part of the molecular chain of the crystalline polyester is crystallized, and the bleed out of the low softening point component is suppressed, and the storage stability of the toner is improved.
上記トナーは、ΔH2/ΔHth<0.25を満足する。このような上記トナーは、定着後の画像における定着温度の履歴の違い(運転状況に伴う温度の変動など)による結晶化の状態変化を抑制することが可能である。また、ΔH1/ΔHth<0.20の条件との組み合わせにより、光沢度の変化を小さくすることができる。 The toner satisfies ΔH2 / ΔHth <0.25. Such a toner can suppress a change in the state of crystallization due to a difference in the history of the fixing temperature in the image after fixing (such as a change in the temperature due to the operating condition). Further, a change in glossiness can be reduced by a combination with the condition of ΔH1 / ΔHth <0.20.
上記トナーは、0.06≦ΔH2/ΔHthを満足する。このような上記トナーでは、結晶性ポリエステルが結晶化した状態で存在することにより、排紙温度が高い高速機においても定着画像の熱的安定性が向上する。よって、タッキングを抑制することが可能になる。 The toner satisfies 0.06 ≦ ΔH2 / ΔHth. In such a toner, since the crystalline polyester exists in a crystallized state, the thermal stability of the fixed image is improved even in a high-speed machine having a high sheet discharge temperature. Therefore, tacking can be suppressed.
上記トナーは、上記式(3)を満足する。当該Tmは、結晶性ポリエステルの融点(℃)である。このような上記トナーでは、高速機による定着においてトナー内部の温度やトナー粒子と紙との界面近傍の温度が十分に上昇しない状態であっても低温定着性を確保でき、かつ当該低温定着性と高温保存性とを両立することが可能になる。 The toner satisfies the above expression (3). The Tm is the melting point (° C.) of the crystalline polyester. In such a toner described above, even when the temperature inside the toner or the temperature near the interface between the toner particles and the paper does not rise sufficiently during fixing by a high-speed machine, low-temperature fixability can be ensured, and the low-temperature fixability can be ensured. It is possible to achieve both high-temperature storage stability.
このように、前述した式(1)〜(3)を満足する上記トナーは、定着温度を低下させ得る柔軟な構造を有する。よって、比較的低い融点を有する直鎖脂肪族モノマーからなる結晶性ポリエステルを含有するトナーにおいても、結晶性ポリエステルに由来する融解熱量を加熱溶融前後ともに適切なレベルとなるように設計され、その結果、結晶の融解に必要なエネルギーを低く抑えるとともに非晶性樹脂との相溶化による低温定着化を実現し、さらには印刷画像の耐タッキング性などの安定性や連続印刷時の光沢度の安定性を満足する。 As described above, the toner satisfying the above expressions (1) to (3) has a flexible structure capable of lowering the fixing temperature. Therefore, even in a toner containing a crystalline polyester composed of a linear aliphatic monomer having a relatively low melting point, the heat of fusion derived from the crystalline polyester is designed to be at an appropriate level both before and after heating and melting. In addition, the energy required for melting the crystals is kept low, and low-temperature fixing is achieved by compatibilization with the amorphous resin. Furthermore, stability such as tacking resistance of printed images and gloss stability during continuous printing are achieved. To be satisfied.
上記トナーは、下記式(4)をさらに満たすことが好ましく、下記式(5)をさらに満たすことがより好ましい。
式(4) 0.10≦ΔH2/ΔHth≦0.20
式(5) 0.12≦ΔH2/ΔHth≦0.16
The toner preferably further satisfies the following formula (4), and more preferably satisfies the following formula (5).
Formula (4) 0.10 ≦ ΔH2 / ΔHth ≦ 0.20
Formula (5): 0.12 ≦ ΔH2 / ΔHth ≦ 0.16
ΔH2/ΔHthがより小さくなることで、定着後の画像において定着時間の短い高速機においても結晶性ポリエステルがより十分に溶融することが可能となる。その結果、結晶性ポリエステルの結晶状態に対する定着温度の影響をより小さくすることが可能になる。ΔH2/ΔHthは、画像の保存安定性の低下を抑制する観点から、0.10以上であることが好ましく、0.12以上であることがより好ましい。 By making ΔH2 / ΔHth smaller, the crystalline polyester can be more sufficiently melted even in a high-speed machine having a short fixing time in an image after fixing. As a result, the influence of the fixing temperature on the crystalline state of the crystalline polyester can be further reduced. ΔH2 / ΔHth is preferably 0.10 or more, and more preferably 0.12 or more, from the viewpoint of suppressing a decrease in storage stability of an image.
上記トナーは、下記式(6)をさらに満たすことが好ましい。
式(6) 0.05≦ΔH1/ΔHth≦0.15
It is preferable that the toner further satisfies the following expression (6).
Equation (6) 0.05 ≦ ΔH1 / ΔHth ≦ 0.15
ΔH1/ΔHth≧0.05であることは、結晶状態で存在する結晶性物質が十分な量存在することを示す。よって、より確実に耐熱性の低下をより確実に抑制する観点から好ましい。ΔH1/ΔHth≦0.15であることは、定着時に結晶構造をより迅速に溶融させる観点から好ましい。 ΔH1 / ΔHth ≧ 0.05 indicates that a sufficient amount of crystalline substance exists in a crystalline state. Therefore, it is preferable from the viewpoint of more surely suppressing a decrease in heat resistance. ΔH1 / ΔHth ≦ 0.15 is preferable from the viewpoint of melting the crystal structure more quickly during fixing.
上記ΔH1は2J/g以上10J/g未満であることが好ましく、上記ΔH1は3J/g以上7J/g未満であることがより好ましい。定着時においてより確実に結晶性ポリエステルを溶解させる観点から、ΔH1が10J/g未満であることが好ましく、ΔH1が7J/g未満であることがより好ましい。また、トナー保存時の熱的安定性をより高める観点から、ΔH1は2J/g以上であることが好ましく、3J/g以上であることがより好ましい。 The ΔH1 is preferably 2 J / g or more and less than 10 J / g, and the ΔH1 is more preferably 3 J / g or more and less than 7 J / g. From the viewpoint of more reliably dissolving the crystalline polyester at the time of fixing, ΔH1 is preferably less than 10 J / g, and more preferably ΔH1 is less than 7 J / g. Further, from the viewpoint of further improving the thermal stability during storage of the toner, ΔH1 is preferably 2 J / g or more, more preferably 3 J / g or more.
上記ΔHthが25J/g以上であることは、低温定着性の観点から好ましい。また、上記Tmは、定着時におけるタッキングを抑制し、そして高速機においても十分な低温定着性を発現させる観点から、下記式(7)を満足することが好ましい。
式(7) 65<Tm<80
It is preferable that ΔHth is 25 J / g or more from the viewpoint of low-temperature fixability. The Tm preferably satisfies the following expression (7) from the viewpoint of suppressing tacking at the time of fixing and exhibiting sufficient low-temperature fixing properties even in a high-speed machine.
Formula (7): 65 <Tm <80
上記トナーは、少なくとも結着樹脂を含有するトナー母体粒子を含有する。当該結着樹脂は、結晶性ポリエステルを含む。 The toner contains toner base particles containing at least a binder resin. The binder resin contains a crystalline polyester.
[結晶性ポリエステル]
上記結晶性ポリエステルは、トナーの示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する。明確な吸熱ピークとは、具体的には、実施例に記載の示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/分で測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。結晶性ポリエステルは、一種でもそれ以上でもよい。
[Crystalline polyester]
The crystalline polyester has not a stepwise endothermic change but a distinct endothermic peak in the differential scanning calorimetry (DSC) of the toner. Specifically, a clear endothermic peak means that the half-width of the endothermic peak is within 15 ° C. when measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry (DSC) described in Examples. It means a peak. The crystalline polyester may be one kind or more.
上記結着樹脂中における上記結晶性ポリエステルの含有量は、2〜30質量%であることが好ましく、10〜20質量%であることがより好ましい。2質量%未満では可塑化効果および低温定着性のいずれもが不十分となることがある。30質量%以上ではトナーとしての熱的安定性や物理的なストレスに対する安定性が不十分になることがある。上記含有量がより好ましい範囲であれば、後述する非晶性樹脂の構成や製造法を適切に選択することにより、好ましい融解エンタルピーの範囲に制御することが容易になる。 The content of the crystalline polyester in the binder resin is preferably 2 to 30% by mass, and more preferably 10 to 20% by mass. If it is less than 2% by mass, both the plasticizing effect and the low-temperature fixability may be insufficient. If the amount is 30% by mass or more, the thermal stability as a toner and the stability against physical stress may be insufficient. When the content is in the more preferable range, it is easy to control the melting enthalpy to a preferable range by appropriately selecting the configuration and the production method of the amorphous resin described later.
上記結晶性ポリエステルの融点Tmは、定着性と熱的安定性の両立の観点から、55〜90℃であることが好ましい。また、上記結晶性ポリエステルのガラス転移温度Tgは、トナー中で溶融した際の流動性および相溶化した際の可塑化効果による定着性向上の観点とトナー保管時の一部相溶化した結晶性ポリエステルによる熱的安定性の低下を抑制する観点とから、−50℃〜20℃であることが好ましく、−30℃〜15℃であることがより好ましく、−20℃〜10℃であることがさらに好ましい。 The melting point Tm of the crystalline polyester is preferably 55 to 90 ° C. from the viewpoint of achieving both fixing property and thermal stability. Further, the glass transition temperature Tg of the crystalline polyester is determined from the viewpoints of improving the fluidity when melted in the toner and the fixability due to the plasticizing effect when compatibilized, and the partially compatible crystalline polyester during storage of the toner. From the viewpoint of suppressing a decrease in thermal stability due to the above, the temperature is preferably from -50C to 20C, more preferably from -30C to 15C, and even more preferably from -20C to 10C. preferable.
上記結晶性ポリエステルの重量平均分子量Mwは、適度な結晶性の制御および可塑化による低温定着性の観点から、5000〜50000であることが好ましく、10000〜35000であることがより好ましく、13000〜25000であることがさらに好ましい。また、上記結晶性ポリエステルの数平均分子量Mnは、結晶性ポリエステルの移動の抑制と定着時の相溶化による低温定着性の両立の観点から、1500〜15000であることが好ましく、2500〜10000であることがより好ましく、3000〜6000であることがさらに好ましい。さらに、上記結晶性ポリエステルの分子量分布Mw/Mnは、シャープメルト性の向上や低温定着性の観点から、2.0〜20であることが好ましく、3.0〜10であることがより好ましく、3.5〜7.0であることがさらに好ましい。 The weight average molecular weight Mw of the crystalline polyester is preferably 5,000 to 50,000, more preferably 10,000 to 35,000, and more preferably 13,000 to 25,000, from the viewpoint of appropriate control of crystallinity and low-temperature fixability by plasticization. Is more preferable. Further, the number average molecular weight Mn of the crystalline polyester is preferably from 1500 to 15000, and more preferably from 2500 to 10000, from the viewpoint of suppressing migration of the crystalline polyester and achieving low-temperature fixability by compatibilization during fixing. More preferably, it is more preferably 3,000 to 6,000. Further, the molecular weight distribution Mw / Mn of the crystalline polyester is preferably from 2.0 to 20, more preferably from 3.0 to 10, from the viewpoint of improving sharp meltability and low-temperature fixability. More preferably, it is 3.5 to 7.0.
また、上記結晶性ポリエステルの酸価は、結晶性ポリエステル樹脂の水系分散液作成時の乳化の安定性の観点、および、上記の好ましい分子量および分子量分布を得ることが容易になる観点から、3〜50であることが好ましく、8〜30であることがより好ましく、15〜25であることがさらに好ましい。 Further, the acid value of the crystalline polyester is from 3 to 3 from the viewpoint of stability of emulsification at the time of preparing an aqueous dispersion of the crystalline polyester resin, and from the viewpoint of facilitating obtaining the preferred molecular weight and molecular weight distribution described above. It is preferably 50, more preferably 8 to 30, and still more preferably 15 to 25.
上記結晶性ポリエステルにおける上記Tm、Tg、Mw、Mnおよび酸価は、結晶性ポリエステルのモノマーの種類や重合条件などによって適宜に調整することが可能である。 The Tm, Tg, Mw, Mn, and acid value of the crystalline polyester can be appropriately adjusted depending on the type of the monomer of the crystalline polyester, polymerization conditions, and the like.
上記結晶性ポリエステルは、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応物の構造を有する。多価カルボン酸および多価アルコールは、いずれも一種でもよいしそれ以上でもよい。結晶性ポリエステルは、多価カルボン酸成分および多価アルコールから生成される。結晶性ポリエステルを構成する多価カルボン酸の炭素数C(acid)は6以上であり、多価アルコールの炭素数C(alcohol)は2以上であり、かつ下記式の関係を満たすことが好ましい。
C(acid)−C(alcohol)≧3
The crystalline polyester has a structure of a polycondensation product of a divalent or higher carboxylic acid (polyhydric carboxylic acid) and a divalent or higher valent alcohol (polyhydric alcohol). The polyhydric carboxylic acid and the polyhydric alcohol may be either one kind or more. The crystalline polyester is formed from a polycarboxylic acid component and a polyhydric alcohol. It is preferable that the polyvalent carboxylic acid constituting the crystalline polyester has a carbon number C (acid) of 6 or more, and the polyhydric alcohol has a carbon number C (alcohol) of 2 or more and satisfies the following relationship.
C (acid) -C (alcohol) ≧ 3
上記C(acid)は、多価カルボン酸を2種以上存在する場合では、最も含有量の多い多価カルボン酸の炭素数とする。同量の場合では、炭素数が最も大きい多価カルボン酸の炭素数とする。同様に、上記C(alcohol)は、多価アルコールを2種以上存在する場合、最も含有量の多い多価アルコールの炭素数とする。同量の場合では、炭素数が最も大きい多価カルボン酸の炭素数とする。 When two or more polyvalent carboxylic acids are present, C (acid) is the carbon number of the polyvalent carboxylic acid having the largest content. In the case of the same amount, the carbon number of the polyvalent carboxylic acid having the largest carbon number is used. Similarly, when two or more polyhydric alcohols are present, C (alcohol) is the carbon number of the polyhydric alcohol having the highest content. In the case of the same amount, the carbon number of the polyvalent carboxylic acid having the largest carbon number is used.
上記C(acid)およびC(alcohol)が大きくなることは、異なる分子間での結晶性ポリエステル同士の相互作用が高まることから、結晶性ポリエステルが非晶性樹脂と適度に非相溶化するという観点から好ましい。また、上記式を満たすことは、結晶性ポリエステルの分子鎖の規則性が弱まることから、結晶性ポリエステルの結晶性を適切な範囲に制御できるという観点から好ましい。 An increase in C (acid) and C (alcohol) increases the interaction between crystalline polyesters between different molecules, and thus the crystalline polyester is appropriately incompatible with the amorphous resin. Is preferred. Further, satisfying the above formula is preferable from the viewpoint that the crystallinity of the crystalline polyester can be controlled to an appropriate range since the regularity of the molecular chain of the crystalline polyester is weakened.
上記を満たす多価カルボン酸および多価アルコールを用いることにより、前述した式(1)〜(3)を満たすΔH1、ΔH2およびTmに調整しやすくなる。上記C(acid)およびC(alcohol)の上限は、特に制限されないが、C(acid)は20以下であることが、C(alcohol)は20以下であることが、それぞれ好ましい。 By using a polycarboxylic acid and a polyhydric alcohol satisfying the above, it becomes easy to adjust ΔH1, ΔH2, and Tm that satisfy the above-described formulas (1) to (3). The upper limits of C (acid) and C (alcohol) are not particularly limited, but it is preferable that C (acid) is 20 or less and that C (alcohol) is 20 or less.
上記結晶性ポリエステルにおけるモノマー由来の構造単位のうち、直鎖脂肪族モノマー由来の構造単位の含有量は、50質量%以上であることが、トナー中において結晶性ポリエステルの結晶性を維持する観点から好ましく、80質量%以上であることが上記の観点からより好ましい。結晶性ポリエステルが芳香族モノマー由来の構造単位を含む場合には、結晶性ポリエステルの融点は一般に高くなり、分岐型の脂肪族モノマー由来の構造単位を含む場合には、結晶性ポリエステルの結晶性が一般に低くなる。ことが多いことから直鎖脂肪族モノマーを用いることが好ましい。 From the viewpoint of maintaining the crystallinity of the crystalline polyester in the toner, the content of the structural unit derived from the linear aliphatic monomer among the monomer-derived structural units in the crystalline polyester is preferably 50% by mass or more. Preferably, it is 80% by mass or more from the above viewpoint. When the crystalline polyester contains a structural unit derived from an aromatic monomer, the melting point of the crystalline polyester is generally high, and when the crystalline polyester contains a structural unit derived from a branched aliphatic monomer, the crystallinity of the crystalline polyester is increased. Generally lower. In many cases, it is preferable to use a linear aliphatic monomer.
多価カルボン酸および多価アルコールの価数は、好ましくはそれぞれ2〜3であり、特に好ましくはそれぞれ2である。このため、特に好ましい形態として、価数がそれぞれ2である場合(すなわち、ジカルボン酸、ジオール)について説明する。 The valences of the polycarboxylic acid and the polyhydric alcohol are each preferably 2 to 3, and particularly preferably 2 respectively. Therefore, a case where the valence is 2 (that is, dicarboxylic acid or diol) will be described as a particularly preferred embodiment.
ジカルボン酸は、脂肪族ジカルボン酸であることが好ましく、芳香族ジカルボン酸が併用されていてもよい。脂肪族ジカルボン酸は、前述したように、結晶性の向上の観点から直鎖型であることが好ましい。 The dicarboxylic acid is preferably an aliphatic dicarboxylic acid, and an aromatic dicarboxylic acid may be used in combination. As described above, the aliphatic dicarboxylic acid is preferably a linear type from the viewpoint of improving the crystallinity.
上記脂肪族ジカルボン酸の例には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸(ドデカン二酸)、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸、これらの低級アルキルエステル、およびこれらの酸無水物、が含まれる。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, and 1,10-decane Dicarboxylic acid, 1,11-undecane dicarboxylic acid, 1,12-dodecane dicarboxylic acid (dodecane diacid), 1,13-tridecane dicarboxylic acid, 1,14-tetradecane dicarboxylic acid, 1,16-hexadecane dicarboxylic acid, , 18-octadecanedicarboxylic acids, their lower alkyl esters, and their acid anhydrides.
上記脂肪族ジカルボン酸の中でも、上述の効果が得られやすいことから、上記多価カルボン酸は、炭素数6〜12の脂肪族ジカルボン酸であることが好ましい。 Among the aliphatic dicarboxylic acids, the polyvalent carboxylic acid is preferably an aliphatic dicarboxylic acid having 6 to 12 carbon atoms because the above-described effects are easily obtained.
上記芳香族ジカルボン酸の例には、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、t−ブチルイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸および4,4’−ビフェニルジカルボン酸が含まれる。中でも、入手容易性および乳化容易性の観点から、テレフタル酸、イソフタル酸またはt−ブチルイソフタル酸であることが好ましい。 Examples of the aromatic dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, t-butyl isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and 4,4'-biphenyldicarboxylic acid. Among them, terephthalic acid, isophthalic acid or t-butyl isophthalic acid is preferred from the viewpoint of availability and emulsification.
上記ジカルボン酸における脂肪族ジカルボン酸の含有量は、結晶性ポリエステルユニットの結晶性を十分に確保する観点から、50構成モル%以上であることが好ましく、より好ましくは70構成モル%以上であり、さらに好ましくは80構成モル%以上であり、特に好ましくは100構成モル%である。 From the viewpoint of ensuring sufficient crystallinity of the crystalline polyester unit, the content of the aliphatic dicarboxylic acid in the dicarboxylic acid is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, It is more preferably at least 80 mol%, particularly preferably at least 100 mol%.
上記ジオールは、脂肪族ジオールであることが好ましく、必要に応じて脂肪族ジオール以外のジオールをさらに含んでいてもよい。当該脂肪族ジオールは、直鎖型であることが、上記結晶性の向上の観点から好ましい。 The diol is preferably an aliphatic diol, and may further contain a diol other than the aliphatic diol, if necessary. It is preferable that the aliphatic diol is a linear type from the viewpoint of improving the crystallinity.
上記脂肪族ジオールの例には、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、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、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオールおよび1,20−エイコサンジオールが含まれる。 Examples of the aliphatic diol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8 -Octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18 -Octadecanediol and 1,20-eicosanediol.
脂肪族ジオールの中でも、上述の効果が得られやすい観点から、炭素数2〜12の脂肪族ジオールであることが好ましく、炭素数3〜10の脂肪族ジオールがより好ましい。 Among the aliphatic diols, an aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms is preferable, and an aliphatic diol having 3 to 10 carbon atoms is more preferable, from the viewpoint of easily obtaining the above-described effects.
上記脂肪族ジオール以外のジオールの例には、二重結合を有するジオール、および、スルホン酸基を有するジオール、が含まれる。具体的には、二重結合を有するジオールの例には、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオールおよび4−ブテン−1,8−ジオールが含まれる。 Examples of the diol other than the aliphatic diol include a diol having a double bond and a diol having a sulfonic acid group. Specifically, examples of the diol having a double bond include 2-butene-1,4-diol, 3-butene-1,6-diol and 4-butene-1,8-diol.
上記ジオールにおける脂肪族ジオールの含有量は、上記結晶性の確保の観点、および、低温定着性と光沢安定性との両立の観点から、50構成モル%以上であることが好ましく、より好ましくは70構成モル%以上であり、さらに好ましくは80構成モル%以上であり、特に好ましくは100構成モル%である。 The content of the aliphatic diol in the diol is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol%, from the viewpoint of securing the crystallinity and the compatibility between low-temperature fixability and gloss stability. It is at least 80% by mole, more preferably at least 80% by mole, particularly preferably at least 100% by mole.
上記ジオールと上記ジカルボン酸との比率は、前述の式(1)〜(3)を満たす式ΔH1、ΔH2およびTmをより容易に調整する観点から、ジカルボン酸のカルボキシル基[COOH]に対するジオールのヒドロキシル基[OH]との当量比[OH]/[COOH]で、2.0/1.0〜1.0/2.0であることが好ましく、1.5/1.0〜1.0/1.5であることがより好ましく、1.3/1.0〜1.0/1.3であることが特に好ましい。 The ratio of the diol to the dicarboxylic acid may be adjusted from the viewpoint of more easily adjusting the formulas ΔH1, ΔH2 and Tm satisfying the above-mentioned formulas (1) to (3) from the hydroxyl of the diol to the carboxyl group [COOH] of the dicarboxylic acid. The equivalent ratio [OH] / [COOH] with the group [OH] is preferably 2.0 / 1.0 to 1.0 / 2.0, and 1.5 / 1.0 to 1.0 / 2.0. It is more preferably 1.5, and particularly preferably 1.3 / 1.0 to 1.0 / 1.3.
上記結晶性ポリエステルは、公知のエステル化触媒を利用して、上記多価カルボン酸および多価アルコールを重縮合する(エステル化する)ことにより合成することができる。上記の触媒は、一種でもそれ以上でもよい。 The crystalline polyester can be synthesized by polycondensing (esterifying) the polycarboxylic acid and the polyhydric alcohol using a known esterification catalyst. The above catalyst may be one kind or more.
上記触媒の例には、ナトリウム、リチウムなどのアルカリ金属化合物;マグネシウム、カルシウムなどの第2族元素を含む化合物;アルミニウム、亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウムなどの金属化合物;亜リン酸化合物;リン酸化合物;および、アミン化合物;が含まれる。 Examples of the catalyst include alkali metal compounds such as sodium and lithium; compounds containing Group 2 elements such as magnesium and calcium; metal compounds such as aluminum, zinc, manganese, antimony, titanium, tin, zirconium, and germanium; A phosphoric acid compound; a phosphoric acid compound; and an amine compound.
スズの金属化合物の例には、酸化ジブチルスズ、オクチル酸スズ、ジオクチル酸スズ、およびこれらの塩が含まれる。チタンの金属化合物の例には、テトラノルマルブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラメチルチタネート、テトラステアリルチタネートなどのチタンアルコキシド;ポリヒドロキシチタンステアレートなどのチタンアシレート;チタンテトラアセチルアセトナート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネートなどのチタンキレート;が含まれる。ゲルマニウムの金属化合物の例には、二酸化ゲルマニウムが含まれる。アルミニウムの金属化合物の例には、ポリ水酸化アルミニウムなどの酸化物、アルミニウムアルコキシドおよびトリブチルアルミネートが含まれる。 Examples of tin metal compounds include dibutyltin oxide, tin octylate, tin dioctylate, and salts thereof. Examples of metal compounds of titanium include titanium alkoxides such as tetranormal butyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetramethyl titanate, and tetrastearyl titanate; titanium acylates such as polyhydroxytitanium stearate; titanium tetraacetylacetonate, titanium lactate; Titanium chelates, such as titanium triethanol aminate; Examples of the metal compound of germanium include germanium dioxide. Examples of metal compounds of aluminum include oxides such as polyaluminum hydroxide, aluminum alkoxides and tributyl aluminate.
上記重縮合における重合温度は、限定されないが、150〜250℃であることが好ましく、上記重縮合における重合時間は、限定されないが、0.5〜10時間であることが好ましい。重合中には、必要に応じて反応系内を減圧にしてもよい。 The polymerization temperature in the polycondensation is not limited, but is preferably 150 to 250 ° C., and the polymerization time in the polycondensation is not limited, but is preferably 0.5 to 10 hours. During the polymerization, the pressure inside the reaction system may be reduced if necessary.
[非晶性樹脂]
上記結着樹脂は、非晶性樹脂をさらに含有することが好ましい。非晶性樹脂は、前述の結晶性を有さない、すなわち前述の条件のDSCにおいて明確な吸熱ピークを示さない樹脂である。非晶性樹脂は、一種でもそれ以上でもよい。非晶性樹脂の例には、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂などのビニル系樹脂;および、非晶性ポリエステル;が含まれる。中でも、低温定着性の観点から、スチレン−アクリル樹脂および非晶性ポリエステル樹脂好ましく、特に非晶性ポリエステル樹脂が好ましい。
[Amorphous resin]
The binder resin preferably further contains an amorphous resin. An amorphous resin is a resin that does not have the above-mentioned crystallinity, that is, does not show a clear endothermic peak in DSC under the above-mentioned conditions. The amorphous resin may be one kind or more. Examples of the amorphous resin include vinyl resins such as styrene resin, acrylic resin, and styrene-acryl resin; and amorphous polyester. Among them, from the viewpoint of low-temperature fixability, a styrene-acrylic resin and an amorphous polyester resin are preferable, and an amorphous polyester resin is particularly preferable.
上記ビニル系樹脂を形成するための重合性単量体の例には、ラジカル重合を行うことができるエチレン性不飽和結合を有する単量体が含まれ、具体的にはスチレン系単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体が含まれる。 Examples of the polymerizable monomer for forming the vinyl-based resin include a monomer having an ethylenically unsaturated bond capable of performing radical polymerization, specifically, a styrene-based monomer and (Meth) acrylate monomers are included.
上記スチレン系単量体の例には、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、3,4−ジクロロスチレンおよびこれらの誘導体が含まれる。 Examples of the styrene monomer include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, p-ethylstyrene, and p-methylstyrene. n-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, 2,4 -Dimethylstyrene, 3,4-dichlorostyrene and derivatives thereof.
上記(メタ)アクリル酸エステル単量体の例には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルおよびメタクリル酸ジエチルアミノエチルが含まれる。 Examples of the (meth) acrylate monomer include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, Included are butyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, ethyl β-hydroxyacrylate, propyl γ-aminoacrylate, stearyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate.
上記ビニル系樹脂を形成するための上記重合性単量体は、第三のビニル系単量体さらに含んでいてもよい。当該第三のビニル系単量体の例には、無水マレイン酸、ビニル酢酸などの酸単量体およびアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、エチレン、プロピレン、ブチレン塩化ビニル、N−ビニルピロリドンおよびブタジエンが含まれる。 The polymerizable monomer for forming the vinyl-based resin may further include a third vinyl-based monomer. Examples of the third vinyl monomer include acid monomers such as maleic anhydride and vinyl acetic acid, and acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, ethylene, propylene, butylene vinyl chloride, N-vinylpyrrolidone and butadiene. It is.
上記重合性単量体は、多官能ビニル系単量体をさらに含んでいてもよい。多官能ビニル単量体の例には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコールなどの三級以上のアルコールの、ジアクリレート、ジビニルベンゼン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンなどのジメタクリレートまたはトリメタクリレート、が含まれる。 The polymerizable monomer may further include a polyfunctional vinyl monomer. Examples of polyfunctional vinyl monomers include tertiary or higher alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, and hexylene glycol, dimethacrylates such as diacrylate, divinylbenzene, pentaerythritol, and trimethylolpropane; Methacrylate.
上記多官能ビニル系単量体の上記重合性単量体全体に対する共重合比は、通常、0.001〜5質量%、好ましくは0.003〜2質量%、より好ましくは、0.01〜1質量%である。多官能ビニル系単量体の使用に伴う、テトラヒドロフランに不溶のゲル成分の上記重合性単量体全体に対する含有量は、通常40質量%以下、好ましくは20質量%以下である。 The copolymerization ratio of the polyfunctional vinyl monomer to the entire polymerizable monomer is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.003 to 2% by mass, more preferably 0.01 to 5% by mass. 1% by mass. The content of the gel component insoluble in tetrahydrofuran with respect to the entire polymerizable monomer, which is accompanied by the use of the polyfunctional vinyl monomer, is usually 40% by mass or less, preferably 20% by mass or less.
非晶性ポリエステルは、結晶性を有さないポリエステルであり、結晶性を有さない以外は前述した結晶性ポリエステルと同様に合成することができる。 The amorphous polyester is a polyester having no crystallinity, and can be synthesized in the same manner as the crystalline polyester described above except that it does not have the crystallinity.
非晶性ポリエステルを形成するための多価カルボン酸の例には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸などの脂肪族飽和ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、イソドデセニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、n−オクテニルコハク酸などの不飽和脂肪族ジカルボン酸;トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸などの2価以上のカルボン酸;これらの酸無水物または酸塩化物;が含まれる。 Examples of polycarboxylic acids for forming the amorphous polyester include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelic acid, sebacic acid, 1,9-nonane Dicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,11-undecanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,16-hexadecanedicarboxylic acid Acids, aliphatic saturated dicarboxylic acids such as 1,18-octadecanedicarboxylic acid; aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid; maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, glutaconic acid , Isododecenyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, n-octenyl succinic acid Unsaturated aliphatic dicarboxylic acids such as citric acid; divalent or higher carboxylic acids such as trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalenetricarboxylic acid, naphthalenetetracarboxylic acid, pyrenetricarboxylic acid and pyrenetetracarboxylic acid; anhydrides thereof Or acid chlorides.
非晶性ポリエステルを形成するための多価アルコールの例には、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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、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、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオールなどの脂肪族ジオール;ビスフェノールA、ビスフェノールFなどのビスフェノール類、およびこれらのエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物などのビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物;グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミンなどの3価以上のポリオール;が含まれる。 Examples of polyhydric alcohols for forming amorphous polyesters include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, Aliphatic diols such as 14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, and 1,20-eicosanediol; bisphenols such as bisphenol A and bisphenol F, and bisphenols such as ethylene oxide adduct and propylene oxide adduct thereof Alkylene oxide adducts; glyce Include; down, pentaerythritol, hexamethylol melamine, hexa ethylene melamine, tetramethylol benzoguanamine, trihydric or higher polyols, such as tetra-ethyl benzoguanamine.
上記非晶性樹脂は、直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造を有すること、すなわち、上記非晶性樹脂を形成するためのモノマーが、直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸またはヒドロキシカルボン酸の分子内脱水縮合により生成する化合物の構造を有するラクトン誘導体からなる群から選ばれる一以上を含むこと、が、非晶性樹脂への柔軟な構造の導入による定着性の向上と同時に、結晶性ポリエステルの結晶性が低い状態においてもトナーとしての熱的な安定性を維持できることから好ましい。 The amorphous resin has a structure derived from a linear aliphatic polycarboxylic acid, a linear aliphatic polyhydric alcohol, and a linear aliphatic hydroxycarboxylic acid, that is, forms the amorphous resin. Having a structure of a linear aliphatic polycarboxylic acid, a linear aliphatic polyhydric alcohol, and a compound formed by intramolecular dehydration condensation of a linear aliphatic hydroxycarboxylic acid or a hydroxycarboxylic acid. Including one or more selected from the group consisting of derivatives, while improving the fixability by introducing a flexible structure into the amorphous resin, and at the same time, the thermal properties as a toner even in a state where the crystalline polyester has low crystallinity It is preferable because excellent stability can be maintained.
直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造は、上記非晶性樹脂の側鎖に含まれていてもよいし、主鎖に含まれていてもよい。上記構造を有する非晶性樹脂の例には、ビニル系樹脂の側鎖に上記構造が導入された非晶性樹脂、および非晶性ポリエステル樹脂の主鎖あるいは側鎖、またはその両方に上記構造が導入された非晶性樹脂が含まれる。 The linear aliphatic polycarboxylic acid, the linear aliphatic polyhydric alcohol, and the structure derived from the linear aliphatic hydroxycarboxylic acid may be contained in the side chain of the amorphous resin, It may be contained in a chain. Examples of the amorphous resin having the above structure include an amorphous resin having the above structure introduced into the side chain of a vinyl resin, and the above structure in the main chain or side chain of the amorphous polyester resin, or both. Is introduced.
上記ビニル系樹脂の側鎖に上記構造を導入する方法の例には、側鎖にヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基およびエステル基などの官能基を有するビニル系樹脂を重合反応により合成し、上記官能基と上記構造の前駆体、すなわち前述の直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸またはヒドロキシカルボン酸の分子内脱水縮合により生成する化合物の構造を有するラクトン誘導体からなる群から選ばれる一以上、を縮合反応またはエステル交換などの公知の方法で反応させる方法、が含まれる。 Examples of the method of introducing the above structure into the side chain of the vinyl resin include a vinyl resin having a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group and an ester group in the side chain by a polymerization reaction. It is formed by intramolecular dehydration condensation of a functional group and a precursor of the above structure, i.e., the aforementioned linear aliphatic polycarboxylic acid, linear aliphatic polyhydric alcohol, and linear aliphatic hydroxycarboxylic acid or hydroxycarboxylic acid. A method of reacting at least one selected from the group consisting of lactone derivatives having a compound structure by a known method such as a condensation reaction or transesterification.
あるいは、上記ビニル系樹脂の側鎖に上記構造を有する非晶性樹脂は、側鎖に直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造を有するビニル系モノマーを、非晶性樹脂を構成するその他のモノマーと共重合する方法によっても得られる。この方法は、反応性の観点および高分子鎖の共有結合による架橋反応を抑制する観点から好ましい。 Alternatively, an amorphous resin having the above structure in the side chain of the vinyl-based resin may be a straight-chain aliphatic polycarboxylic acid, a straight-chain aliphatic polyhydric alcohol, and a straight-chain aliphatic hydroxycarboxylic acid in the side chain. It can also be obtained by a method of copolymerizing a vinyl monomer having a structure derived from it with other monomers constituting the amorphous resin. This method is preferable from the viewpoint of reactivity and from the viewpoint of suppressing a cross-linking reaction due to a covalent bond of a polymer chain.
上記非晶性ポリエステル樹脂の主鎖あるいは側鎖、またはその両方に導入された上記構造を有する非晶性樹脂は、例えは、直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸またはヒドロキシカルボン酸の分子内脱水縮合により生成する化合物の構造を有するラクトン誘導体からなる群から選ばれる一以上を含む非晶性ポリエステル樹脂を形成するためのモノマーを共重合する方法によって得られる。当該非晶性樹脂における直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸またはヒドロキシカルボン酸の構造の導入位置は、3価以上のヒドロキシル基を有するモノマーおよび3価以上のカルボキシル基を有するモノマーの一方または両方の投入量や投入時期を制御する方法などの、公知の方法によって制御することができる。 Amorphous resin having the above structure introduced into the main chain or side chain of the amorphous polyester resin, or both, for example, linear aliphatic polycarboxylic acid, linear aliphatic polyhydric alcohol, And a monomer for forming an amorphous polyester resin containing at least one selected from the group consisting of lactone derivatives having a structure of a linear aliphatic hydroxycarboxylic acid or a compound formed by intramolecular dehydration condensation of hydroxycarboxylic acid. It is obtained by a method of copolymerization. The introduction position of the structure of the linear aliphatic polycarboxylic acid, the linear aliphatic polyhydric alcohol, and the linear aliphatic hydroxycarboxylic acid or the hydroxycarboxylic acid in the amorphous resin may be a trivalent or higher hydroxyl group. It can be controlled by a known method such as a method of controlling the amount and timing of charging of one or both of the monomer having the carboxylic acid group and the monomer having a trivalent or higher carboxyl group.
上記直鎖脂肪族多価カルボン酸の例には、脂肪族飽和ジカルボン酸が含まれ、その例には、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸および1,18−オクタデカンジカルボン酸が含まれる。 Examples of the linear aliphatic polycarboxylic acid include aliphatic saturated dicarboxylic acids, and examples thereof include glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelic acid, sebacic acid, and 1,9- Nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,11-undecanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,16-hexadecane Includes dicarboxylic acids and 1,18-octadecanedicarboxylic acid.
上記直鎖脂肪族多価アルコールの例には、脂肪族ジオールが含まれ、その例には、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、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、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオールおよび1,20−エイコサンジオールが含まれる。 Examples of the linear aliphatic polyhydric alcohol include an aliphatic diol, and examples thereof include 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-pentanediol. Hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tride Includes candiol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol and 1,20-eicosanediol.
上記直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸の例には、3−ヒドロキシプロピオン酸、4−ヒドロキシ酪酸、5−ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカプロン酸、7−ヒドロキシヘプタン酸、および12−ヒドロキシドデカン酸が含まれる。 Examples of the straight-chain aliphatic hydroxycarboxylic acids include 3-hydroxypropionic acid, 4-hydroxybutyric acid, 5-hydroxyvaleric acid, 6-hydroxycaproic acid, 7-hydroxyheptanoic acid, and 12-hydroxydodecanoic acid. It is.
上記直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸のラクトン誘導体の例には、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、8−ヒドロキシオクタン酸ラクトン、12−ヒドロキシドデカン酸ラクトン、13−ヒドロキシトリデカン酸ラクトン、14−ヒドロキシテトラデカン酸ラクトンおよび15−ヒドロキシペンタデカン酸ラクトンが含まれる。 Examples of the lactone derivative of the linear aliphatic hydroxycarboxylic acid include β-propiolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone, 8-hydroxyoctanoic lactone, 12-hydroxydodecanoic lactone, 13 Lactone-hydroxytridecanoate, lactone 14-hydroxytetradecanoate and lactone 15-hydroxypentadecanoate.
上記非晶性樹脂における上記直鎖脂肪族多価カルボン酸、上記直鎖脂肪族多価アルコールまたは上記直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸に由来の構造単位の含有量は、上記の観点から0.5〜15質量%であることが好ましく、1〜10質量%であることがより好ましく、2〜5質量%であることがさらに好ましい。 The content of the structural unit derived from the linear aliphatic polycarboxylic acid, the linear aliphatic polyhydric alcohol or the linear aliphatic hydroxycarboxylic acid in the amorphous resin is 0.5% from the above viewpoint. It is preferable that it is 15 mass%, it is more preferable that it is 1-10 mass%, and it is more preferable that it is 2-5 mass%.
上記非晶性樹脂は、直鎖脂肪族構造を有する非晶性ポリエステルであることが、非晶性樹脂における直鎖脂肪族構造の導入位置の制御が容易であることから好ましい。直鎖脂肪族構造は、非晶性ポリエステルの主鎖および側鎖のいずれに含まれていてもよいが、主鎖に含まれていることが、主鎖に柔軟な構造が導入されることによる低温定着性への効果が大きくなる点、および、結晶性ポリエステルの溶融による可塑化の効果が非晶性樹脂の主鎖構造に作用しやすくなることでトナーの粘弾性の変化を大きくすることが可能になる点、から好ましい。当該直鎖脂肪族構造の例には、直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸が含まれる。当該非晶性ポリエステルにおける上記直鎖脂肪族構造の含有量は、上記の観点から0.5〜15質量%であることが好ましく、1〜8質量%であることがより好ましく、1.5〜5質量%であることがさらに好ましい。 It is preferable that the amorphous resin is an amorphous polyester having a linear aliphatic structure because the introduction position of the linear aliphatic structure in the amorphous resin can be easily controlled. The linear aliphatic structure may be contained in any of the main chain and the side chains of the amorphous polyester, but the fact that it is contained in the main chain is due to the introduction of a flexible structure into the main chain. The effect on the low-temperature fixability is increased, and the effect of plasticization by melting of the crystalline polyester is more likely to act on the main chain structure of the amorphous resin, thereby increasing the change in the viscoelasticity of the toner. It is preferable from the point that it becomes possible. Examples of the straight-chain aliphatic structure include a straight-chain aliphatic polycarboxylic acid, a straight-chain aliphatic polyhydric alcohol, and a straight-chain aliphatic hydroxycarboxylic acid. From the above viewpoint, the content of the linear aliphatic structure in the amorphous polyester is preferably 0.5 to 15% by mass, more preferably 1 to 8% by mass, and 1.5 to 15% by mass. More preferably, it is 5% by mass.
上記非晶性樹脂の数平均分子量(Mn)は1500〜25000であることが好ましく、重量平均分子量(Mw)は10000〜80000であることが好ましい。非晶性樹脂の分子量が上記の範囲にあることは、十分な低温定着性および優れた高温保存性の両立の観点から好ましい。上記非晶性樹脂の分子量は、後述するゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される。 The amorphous resin preferably has a number average molecular weight (Mn) of 1500 to 25000, and a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 80000. It is preferable that the molecular weight of the amorphous resin be in the above range from the viewpoint of achieving both a sufficient low-temperature fixing property and excellent high-temperature storage property. The molecular weight of the amorphous resin is measured by gel permeation chromatography (GPC) described below.
上記非晶性樹脂のガラス転移点は、35〜70℃であることが好ましく、より好ましくは50〜60℃である。非晶性樹脂のガラス転移点が35℃以上であることは、トナーにおけるが十分な熱的強度および十分な高温保存性の観点から好ましい。また、非晶性樹脂のガラス転移点が70℃以下であることは、十分な低温定着性の観点から好ましい。 The glass transition point of the amorphous resin is preferably from 35 to 70C, more preferably from 50 to 60C. It is preferable that the glass transition point of the amorphous resin is 35 ° C. or higher from the viewpoints of sufficient thermal strength and sufficient high-temperature storage stability in the toner. Further, it is preferable that the glass transition point of the amorphous resin is 70 ° C. or lower from the viewpoint of sufficient low-temperature fixability.
非晶性樹脂のガラス転移点は、DSCにおいて測定試料として非晶性樹脂を用いてDSC曲線を得、その二回目の昇温過程におけるデータの解析を行い、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引くことにより、当該延長線と接線との交点の温度として求められる。 The glass transition point of the amorphous resin was obtained by obtaining a DSC curve using a non-crystalline resin as a measurement sample in DSC, analyzing the data in the second heating process, and measuring the data before the rise of the first endothermic peak. By drawing an extension of the base line and a tangent showing the maximum slope from the rising portion of the first peak to the peak apex, the temperature is determined as the temperature at the intersection of the extension and the tangent.
上記非晶性樹脂の酸価は、非晶性ポリエステル樹脂の水系分散液作成時の乳化の安定性の観点、上記の好ましい分子量および分子量分布を得ることが容易になる観点、および、トナーの作製時に添加する2価以上のイオンと非晶性ポリエステルのカルボキシ基の間に適切な量の架橋構造が形成されることで低温での熱的安定性および定着性と高温での弾性維持による分離性の向上が期待できる観点、から、3〜50であることが好ましく、8〜30であることがより好ましい。 The acid value of the amorphous resin is selected from the viewpoints of emulsification stability at the time of preparing an aqueous dispersion of the amorphous polyester resin, the viewpoint of facilitating obtaining the preferable molecular weight and the molecular weight distribution, and the production of toner. An appropriate amount of a crosslinked structure is formed between the divalent or higher valent ion sometimes added and the carboxy group of the amorphous polyester, so that the thermal stability and fixability at low temperature and the separability by maintaining elasticity at high temperature. It is preferable that it is 3-50, and it is more preferable that it is 8-30 from a viewpoint that improvement of can be expected.
上記結着樹脂における上記非晶性樹脂の含有量は、70〜95質量%であることが好ましく、80〜90質量%であることがより好ましい。非晶性樹脂の含有量が上記範囲内であることは、低温定着性と耐高温オフセット性との両立の観点、後述する着色剤のトナー母体粒子における均一分散の観点、および、良好な画像濃度と画像濃度の均一性の確保の観点、から好ましい。 The content of the amorphous resin in the binder resin is preferably from 70 to 95% by mass, and more preferably from 80 to 90% by mass. When the content of the amorphous resin is within the above range, the viewpoint of compatibility between the low-temperature fixing property and the high-temperature offset resistance, the viewpoint of uniform dispersion of the colorant described below in the toner base particles, and the favorable image density From the viewpoint of ensuring uniformity of image density.
非晶性樹脂は、公知の方法によって合成することができる。たとえば、上記ビニル系樹脂は、乳化重合法で作製されることが好ましい。 The amorphous resin can be synthesized by a known method. For example, the vinyl resin is preferably produced by an emulsion polymerization method.
上記乳化重合法は、水系媒体中にスチレンやアクリル酸エステルなどの重合性単量体を分散し重合する方法である。水系媒体に重合性単量体を分散するためには、界面活性剤を用いることが好ましく、また重合には重合開始剤、連鎖移動剤を用いることができる。 The emulsion polymerization method is a method in which a polymerizable monomer such as styrene or acrylate is dispersed in an aqueous medium and polymerized. In order to disperse the polymerizable monomer in the aqueous medium, a surfactant is preferably used, and a polymerization initiator and a chain transfer agent can be used for the polymerization.
上記重合開始剤は、限定されず、その例には、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化−tert−ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ペルオキシ炭酸ジイソプロピル、テトラリンヒドロペルオキシド、1−フェニル−2−メチルプロピル−1−ヒドロペルオキシド、過トリフェニル酢酸−tert−ヒドロペルオキシド、過ギ酸−tert−ブチル、過酢酸−tert−ブチル、過安息香酸−tert−ブチル、過フェニル酢酸−tert−ブチル、過メトキシ酢酸−tert−ブチル、過N−(3−トルイル)パルミチン酸−tert−ブチルなどの過酸化物類;2,2’−アゾビス(2−アミノジプロパン)塩酸塩、2,2’−アゾビス−(2−アミノジプロパン)硝酸塩、1,1’−アゾビス(1−メチルブチロニトリル−3−スルホン酸ナトリウム)、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸、ポリ(テトラエチレングリコール−2,2’−アゾビスイソブチレート)などのアゾ化合物;が含まれる。 The polymerization initiator is not limited, and examples thereof include hydrogen peroxide, acetyl peroxide, cumyl peroxide, tert-butyl peroxide, propionyl peroxide, benzoyl peroxide, chlorobenzoyl peroxide, and dichloroperoxide. Benzoyl, bromomethylbenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, diisopropyl peroxycarbonate, tetralin hydroperoxide, 1-phenyl-2-methylpropyl-1-hydroperoxide, pertriphenylacetic acid tert-hydroperoxide, tert-butyl formate, tert-butyl peracetate, tert-butyl perbenzoate, tert-butyl perphenylacetate, tert-butyl permethoxyacetate, per-N- (3-toluyl ) Palmitic acid-tert-butyl And the like; 2,2′-azobis (2-aminodipropane) hydrochloride, 2,2′-azobis- (2-aminodipropane) nitrate, 1,1′-azobis (1-methyl) Azo compounds such as butyronitrile-3-sulfonate), 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid, and poly (tetraethylene glycol-2,2′-azobisisobutyrate).
重合開始剤の添加量は、非晶性樹脂の所望する分子量や分子量分布によって異なるが、具体的には重合性単量体に対して、0.1〜5質量%の範囲であることが好ましい。 The amount of the polymerization initiator to be added varies depending on the desired molecular weight and molecular weight distribution of the amorphous resin, but specifically, it is preferably in the range of 0.1 to 5% by mass based on the polymerizable monomer. .
上記連鎖移動剤は、重合体の分子量を制御する観点から好ましい。当該連鎖移動剤は、限定されず、その例には、アルキルメルカプタンおよびメルカプト脂肪酸エステルが含まれる。連鎖移動剤の添加量は、非晶性樹脂の所望する分子量や分子量分布によって異なるが、具体的には重合性単量体に対して、0.1〜5質量%の範囲であることが好ましい。 The chain transfer agent is preferable from the viewpoint of controlling the molecular weight of the polymer. The chain transfer agent is not limited and examples include alkyl mercaptans and mercapto fatty acid esters. The amount of the chain transfer agent to be added varies depending on the desired molecular weight and molecular weight distribution of the amorphous resin, but is specifically preferably in the range of 0.1 to 5% by mass based on the polymerizable monomer. .
上記界面活性剤は、水系媒体中に分散した液滴の凝集を防ぐ観点から好ましい。界面活性剤の例には、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が含まれる。なお、当該界面活性剤は、着色剤や離型剤などの分散液にも同様の目的で使用することができる。 The surfactant is preferable from the viewpoint of preventing aggregation of droplets dispersed in the aqueous medium. Examples of the surfactant include a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a nonionic surfactant. In addition, the said surfactant can be used for the same purpose also in dispersion liquids, such as a coloring agent and a release agent.
上記カチオン性界面活性剤の例には、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジニウムブロマイドおよびヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイドが含まれる。 Examples of the cationic surfactant include dodecyl ammonium bromide, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecyl pyridinium chloride, dodecyl pyridinium bromide and hexadecyl trimethyl ammonium bromide.
上記ノニオン性界面活性剤の例には、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル、ノリルフェニルポリキオシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチレンエーテル、スチリルフェニルポリオキシエチレンエーテルおよびモノデカノイルショ糖が含まれる。 Examples of the nonionic surfactant include dodecyl polyoxyethylene ether, hexadecyl polyoxyethylene ether, norylphenyl polyoxoethylene ether, lauryl polyoxyethylene ether, sorbitan monooleate polyoxyethylene ether, and styrylphenyl poly. Oxyethylene ether and monodecanoyl sucrose are included.
上記アニオン性界面活性剤の例には、ステアリン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウムなどの脂肪族石鹸、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムおよびポリオキシエチレン(2)ラウリルエーテル硫酸ナトリウムが含まれる。 Examples of the anionic surfactant include aliphatic soaps such as sodium stearate and sodium laurate, sodium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate and sodium polyoxyethylene (2) lauryl ether sulfate.
[ハイブリッド結晶性ポリエステル(ハイブリッド樹脂)]
上記結晶性ポリエステルは、ハイブリッド結晶性ポリエステル(単に「ハイブリッド樹脂」とも言う)を含んでいてもよい。ハイブリッド結晶性ポリエステルは、結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂ユニットとが化学的に結合した樹脂である。
[Hybrid crystalline polyester (hybrid resin)]
The crystalline polyester may include a hybrid crystalline polyester (also simply referred to as “hybrid resin”). The hybrid crystalline polyester is a resin in which a crystalline polyester unit and an amorphous resin unit are chemically bonded.
上記結晶性ポリエステルユニットは、ハイブリッド樹脂における結晶性ポリエステル由来の部分であり、結晶性ポリエステルのそれと同じ化学構造の分子鎖である。この結晶性ポリエステルは、前述した結晶性ポリエステルと同じである。また、上記非晶性樹脂ユニットは、ハイブリッド樹脂における非晶性樹脂由来の部分であり、非晶性樹脂のそれと同じ化学構造の分子鎖である。この非晶性樹脂は、前述した非晶性樹脂と同じである。非晶性樹脂ユニットにおける非晶性樹脂は、ポリエステル以外であることが好ましい。ハイブリッド樹脂中(トナー母体粒子またはトナー粒子中)に上記のユニットを含有することは、例えば、NMR、メチル化反応P−GC/MSなどの公知の機器分析法を用いて化学構造を特定することによって確認することができる。 The crystalline polyester unit is a portion derived from the crystalline polyester in the hybrid resin, and has a molecular chain having the same chemical structure as that of the crystalline polyester. This crystalline polyester is the same as the crystalline polyester described above. Further, the amorphous resin unit is a portion derived from the amorphous resin in the hybrid resin, and has a molecular chain having the same chemical structure as that of the amorphous resin. This amorphous resin is the same as the above-mentioned amorphous resin. The amorphous resin in the amorphous resin unit is preferably other than polyester. The inclusion of the above units in the hybrid resin (in the toner base particles or the toner particles) means that the chemical structure is specified using a known instrumental analysis method such as NMR or methylation P-GC / MS. Can be confirmed by
ハイブリッド樹脂は、ブロック共重合体、グラフト共重合体などいかなる形態であってもよいが、グラフト共重合体であることが好ましい。グラフト共重合体であることは、その分子量が過度に低い結晶性ポリエステルがトナー母体粒子中から脱離することを抑制することでトナーの熱的安定性を高めることが可能になる観点から好ましい。 The hybrid resin may be in any form such as a block copolymer or a graft copolymer, but is preferably a graft copolymer. The graft copolymer is preferable from the viewpoint that the thermal stability of the toner can be increased by suppressing the crystalline polyester having an excessively low molecular weight from being detached from the toner base particles.
さらに、上記観点から、結晶性ポリエステルユニットは、結晶性ポリエステル以外の非晶性樹脂ユニットを主鎖として、グラフト化されていることが好ましい。すなわち、ハイブリッド結晶性ポリエステルは、非晶性樹脂ユニットの主鎖と結晶性ポリエステルユニットの側鎖とを有するグラフト共重合体であることが好ましい。このようなグラフト共重合体であることは、結晶性の不十分な結晶性ポリエステルの側鎖であっても複数の側鎖で結晶化した結晶化ポリエステルと相互作用できるという点から好ましい。それにより、低分子量の成分が脱離することが抑制されるのと同時に、ドメイン径の小さい結晶性ポリエステルのドメインであっても安定化することで、ドメインの界面近傍で部分的に相溶化したポリエステルを多く存在させることが可能になる。その結果として、上記式(1)を満たすΔH1およびΔH2を有するハイブリッド樹脂を得やすい。 Further, from the above viewpoint, the crystalline polyester unit is preferably grafted using an amorphous resin unit other than the crystalline polyester as a main chain. That is, the hybrid crystalline polyester is preferably a graft copolymer having a main chain of an amorphous resin unit and side chains of a crystalline polyester unit. Such a graft copolymer is preferable in that even a side chain of a crystalline polyester having insufficient crystallinity can interact with a crystallized polyester crystallized by a plurality of side chains. As a result, the elimination of low-molecular-weight components was suppressed, and at the same time, even domains of crystalline polyester having a small domain diameter were stabilized and partially compatibilized near the domain interface. A large amount of polyester can be present. As a result, it is easy to obtain a hybrid resin having ΔH1 and ΔH2 satisfying the above formula (1).
なお、ハイブリッド樹脂は、さらにスルホン酸基、カルボキシル基、ウレタン基などの官能基をさらに有していてもよい。当該官能基は、結晶性ポリエステルユニット中にあってもよいし、非晶性樹脂ユニット中にあってもよい。 Note that the hybrid resin may further have a functional group such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a urethane group. The functional group may be in a crystalline polyester unit or in an amorphous resin unit.
また、上記ハイブリッド樹脂は、結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂ユニットが窒素原子を介さずに結合した樹脂であることが、ΔH1/ΔHthが高すぎることを防止する観点から好ましい。 In addition, the above-mentioned hybrid resin is preferably a resin in which a crystalline polyester unit and an amorphous resin unit are bonded without interposing a nitrogen atom from the viewpoint of preventing ΔH1 / ΔHth from being too high.
ハイブリッド樹脂のMwは、十分な低温定着性および優れた長期保管安定性を確実に両立して得るという観点から、5000〜100000であることが好ましく、7000〜50000であることがより好ましく、8000〜20000であることが特に好ましい。ハイブリッド樹脂のMwが100000以下であることは、十分な低温定着性の観点から好ましい。ハイブリッド樹脂のMwが5000以上であることは、トナー保管時において当該ハイブリッド樹脂と非晶性樹脂との相溶が過剰に進行することを抑制する観点、および、トナー同士の融着による画像不良を効果的に抑制する観点、から好ましい。 The Mw of the hybrid resin is preferably from 5,000 to 100,000, more preferably from 7000 to 50,000, more preferably from 8,000 to 50,000, from the viewpoint of ensuring both sufficient low-temperature fixability and excellent long-term storage stability. It is particularly preferably 20,000. It is preferable that the hybrid resin has an Mw of 100,000 or less from the viewpoint of sufficient low-temperature fixability. When the Mw of the hybrid resin is 5000 or more, the viewpoint of suppressing the excessive progress of the compatibility between the hybrid resin and the amorphous resin during the storage of the toner, and reducing the image defect due to fusion between the toners. It is preferable from the viewpoint of suppressing it effectively.
上記ハイブリッド樹脂における結晶性ポリエステルユニットの含有量は、75質量%を超えて97質量%以下であると好ましい。さらに、上記含有量は、78質量%を超えて95質量%以下であるとより好ましく、85質量%を超えて92質量%以下であるとさらに好ましい。上記の含有量の範囲は、ハイブリッド樹脂に十分な結晶性を付与する観点から好ましい。 The content of the crystalline polyester unit in the hybrid resin is preferably more than 75% by mass and 97% by mass or less. Further, the content is more preferably more than 78% by mass and 95% by mass or less, further preferably more than 85% by mass and 92% by mass or less. The above content range is preferable from the viewpoint of imparting sufficient crystallinity to the hybrid resin.
さらに、結晶性ポリエステルユニットは、上記多価カルボン酸および多価アルコール由来の構造単位の他に、非晶性樹脂ユニットと化学的に結合するための化合物に由来の構造単位をさらに含むことが好ましい。当該化合物は、上記多価カルボン酸および多価アルコールに対して重縮合可能であり、かつ、不飽和結合(好ましくは二重結合)を有することが好ましい。 Further, the crystalline polyester unit preferably further includes a structural unit derived from a compound for chemically bonding with the amorphous resin unit, in addition to the structural unit derived from the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol. . The compound is preferably capable of polycondensation with respect to the polycarboxylic acid and the polyhydric alcohol, and has an unsaturated bond (preferably a double bond).
上記化合物の例には、メチレンコハク酸、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸などの二重結合を有する多価カルボン酸;2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオール、4−ブテン−1,8ジオールなどの二重結合を有する多価アルコール;が含まれる。結晶性ポリエステルユニット中の上記化合物に由来する構造単位の含有量は、0.5〜20質量%であることが好ましい。 Examples of the compound include polycarboxylic acids having a double bond such as methylene succinic acid, fumaric acid, maleic acid, 3-hexenedioic acid, and 3-octenedioic acid; 2-butene-1,4- Polyhydric alcohols having a double bond such as diol, 3-butene-1,6-diol and 4-butene-1,8 diol; The content of the structural unit derived from the above compound in the crystalline polyester unit is preferably 0.5 to 20% by mass.
上記非晶性樹脂ユニットは、結着樹脂が非晶性樹脂を含む場合に当該非晶性樹脂とハイブリッド樹脂との親和性を高め、ハイブリッド樹脂が非晶性樹脂中に取り込まれやすくする観点から好ましく、帯電均一性を向上させる観点から好ましい。 The amorphous resin unit increases the affinity between the amorphous resin and the hybrid resin when the binder resin contains the amorphous resin, and from the viewpoint of facilitating the incorporation of the hybrid resin into the amorphous resin. It is preferable from the viewpoint of improving charging uniformity.
非晶性樹脂ユニットは、結着樹脂に含まれる非晶性樹脂と同種の樹脂で構成されていることが、上記親和性の向上および上記帯電均一性の向上の観点から、また上述のΔH1およびΔH2の値の制御しやすさの観点から、より好ましい。 The amorphous resin unit is made of the same kind of resin as the amorphous resin contained in the binder resin, from the viewpoint of the improvement of the affinity and the improvement of the charging uniformity. It is more preferable from the viewpoint of easy control of the value of ΔH2.
ここで、「同種の樹脂」とは、繰り返し単位中に特徴的な化学結合が共通に含まれていることを意味する。ここで、「特徴的な化学結合」とは、物質・材料研究機構(NIMS)物質・材料データベース(http://polymer.nims.go.jp/PoLyInfo/guide/jp/term_polymer.html)に記載の「ポリマー分類」に従う。すなわち、ポリアクリル、ポリアミド、ポリ酸無水物、ポリカーボネート、ポリジエン、ポリエステル、ポリハロオレフィン、ポリイミド、ポリイミン、ポリケトン、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリフェニレン、ポリホスファゼン、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリビニルおよびその他のポリマーの計22種によって分類されたポリマーを構成する化学結合を「特徴的な化学結合」という。 Here, “the same type of resin” means that a characteristic chemical bond is commonly contained in the repeating unit. Here, the “characteristic chemical bond” is described in the National Institute for Materials Science (NIMS) substance / material database (http://polymer.nims.go.jp/PoLyInfo/guide/jp/term_polymer.html). "Polymer classification". That is, polyacryl, polyamide, polyanhydride, polycarbonate, polydiene, polyester, polyhaloolefin, polyimide, polyimine, polyketone, polyolefin, polyether, polyphenylene, polyphosphazene, polysiloxane, polystyrene, polysulfide, polysulfone, polyurethane, polyurea , Polyvinyl and other polymers are referred to as “characteristic chemical bonds”.
また、樹脂が共重合体である場合における「同種の樹脂」とは、共重合体を構成する複数のモノマー種の化学構造において、上記化学結合を有するモノマー種を構造単位としている場合、特徴的な化学結合を共通に有する樹脂同士を指す。したがって、樹脂自体の示す特性が互いに異なる場合や、共重合体中を構成するモノマー種のモル成分比が互いに異なる場合であっても、特徴的な化学結合を共通に有していれば同種の樹脂とみなすことができる。 Further, `` the same type of resin '' in the case where the resin is a copolymer, in the chemical structure of a plurality of monomer types constituting the copolymer, when the monomer type having the chemical bond is a structural unit, a characteristic Resins having common chemical bonds. Therefore, even when the properties of the resin itself are different from each other, or even when the molar component ratios of the monomer species constituting the copolymer are different from each other, the same type of the same type has a characteristic chemical bond in common. It can be regarded as a resin.
たとえば、スチレン、ブチルアクリレートおよびアクリル酸によって形成される樹脂(または樹脂ユニット)と、スチレン、ブチルアクリレートおよびメタクリル酸によって形成される樹脂(または樹脂ユニット)とは、少なくともポリアクリルを構成する化学結合を有している。このため、これらは同種の樹脂である。さらに例示すると、スチレン、ブチルアクリレートおよびアクリル酸によって形成される樹脂(または樹脂ユニット)と、スチレン、ブチルアクリレート、アクリル酸、テレフタル酸およびフマル酸によって形成される樹脂(または樹脂ユニット)とは、互いに共通する化学結合として、少なくともポリアクリルを構成する化学結合を有している。したがって、これらは同種の樹脂である。 For example, a resin (or resin unit) formed by styrene, butyl acrylate and acrylic acid and a resin (or resin unit) formed by styrene, butyl acrylate and methacrylic acid form at least a chemical bond constituting polyacryl. Have. Therefore, they are the same type of resin. To further illustrate, a resin (or resin unit) formed by styrene, butyl acrylate and acrylic acid and a resin (or resin unit) formed by styrene, butyl acrylate, acrylic acid, terephthalic acid and fumaric acid mutually As a common chemical bond, it has at least a chemical bond constituting polyacryl. Therefore, they are the same type of resin.
非晶性樹脂ユニットの例には、ビニル系樹脂ユニット、ウレタン樹脂ユニットおよびウレア樹脂ユニットが含まれる。中でも、熱可塑性を制御しやすい観点から、ビニル系樹脂ユニットであることが好ましい。ビニル系樹脂ユニットは、ビニル化合物の重合体構造を有していればよく、その例には、アクリル酸エステル樹脂ユニット、スチレン−アクリル酸エステル樹脂ユニットおよびエチレン−酢酸ビニル樹脂ユニットが含まれる。中でも、熱定着時の可塑性の観点から、スチレン−アクリル酸エステル樹脂ユニット(スチレン−アクリル樹脂ユニット)が好ましい。 Examples of the amorphous resin unit include a vinyl resin unit, a urethane resin unit, and a urea resin unit. Among them, a vinyl resin unit is preferable from the viewpoint of easily controlling thermoplasticity. The vinyl resin unit only needs to have a polymer structure of a vinyl compound, and examples thereof include an acrylate resin unit, a styrene-acrylate resin unit, and an ethylene-vinyl acetate resin unit. Above all, a styrene-acrylate resin unit (styrene-acryl resin unit) is preferred from the viewpoint of plasticity during heat fixing.
さらに、非晶性樹脂ユニットは、上記スチレン単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体の他に、上記結晶性ポリエステルユニットに化学的に結合するための化合物もまた付加重合されてなると好ましい。具体的には、上記結晶性ポリエステルユニットに含まれる、多価アルコール由来のヒドロキシル基(−OH)または多価カルボン酸由来のカルボキシル基(−COOH)とエステル結合する化合物を用いると好ましい。たとえば、上記化合物は、非晶性樹脂ユニットは、上記スチレン単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体に対して付加重合可能であり、かつ、カルボキシル基またはヒドロキシル基を有することが好ましい。 Further, the amorphous resin unit is preferably obtained by addition-polymerizing a compound for chemically bonding to the crystalline polyester unit in addition to the styrene monomer and the (meth) acrylate monomer. . Specifically, it is preferable to use a compound which is included in the crystalline polyester unit and has an ester bond with a hydroxyl group (—OH) derived from a polyhydric alcohol or a carboxyl group (—COOH) derived from a polycarboxylic acid. For example, in the above compound, the amorphous resin unit is preferably capable of addition polymerization with respect to the styrene monomer and the (meth) acrylate monomer, and preferably has a carboxyl group or a hydroxyl group.
上記化合物の例には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステルなどのカルボキシル基を有する化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどのヒドロキシル基を有する化合物;が含まれる。当該化合物由来の構造単位の非晶性樹脂ユニット中における含有量は、0.5〜20質量%であることが好ましい。 Examples of the above compounds include compounds having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumaric acid, monoalkyl maleate and monoalkyl itaconate; 2-hydroxyethyl ( (Meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene Compounds having a hydroxyl group, such as glycol mono (meth) acrylate; The content of the structural unit derived from the compound in the amorphous resin unit is preferably 0.5 to 20% by mass.
非晶性樹脂ユニットの含有量は、ハイブリッド樹脂の全量に対して、3質量%以上25質量%未満であると好ましい。さらに、上記含有量は、5質量%以上22質量%未満であるとより好ましく、8質量%以上15質量%未満であるとさらに好ましい。上記含有量が上記範囲にあることは、ハイブリッド樹脂に十分な結晶性を付与する観点、および、上記式(1)の関係を満たすための結着樹脂を容易に得る観点、から好ましい。 The content of the amorphous resin unit is preferably 3% by mass or more and less than 25% by mass with respect to the total amount of the hybrid resin. Further, the content is more preferably 5% by mass or more and less than 22% by mass, and further preferably 8% by mass or more and less than 15% by mass. It is preferable that the content is in the above range from the viewpoint of imparting sufficient crystallinity to the hybrid resin and from the viewpoint of easily obtaining a binder resin for satisfying the relationship of the above formula (1).
なお、ΔH1およびΔH2は、結着樹脂中における結晶性ポリエステル(ユニット)と非晶性樹脂(ユニット)との含有比率や、結晶性ポリエステル(ユニット)および非晶性樹脂(ユニット)の化学構造などに依存する。ハイブリッド樹脂中の非晶性樹脂ユニットの含有量を上記範囲内とすることは、上記式(1)を満たすための結着樹脂を容易に得る観点から特に好ましい。 Note that ΔH1 and ΔH2 are the content ratio of the crystalline polyester (unit) and the amorphous resin (unit) in the binder resin, the chemical structure of the crystalline polyester (unit) and the amorphous resin (unit), and the like. Depends on. It is particularly preferred that the content of the amorphous resin unit in the hybrid resin be within the above range from the viewpoint of easily obtaining a binder resin satisfying the above formula (1).
上記ハイブリッド樹脂は、例えば、以下に示す第1から第3の製造方法によって製造することができる。 The hybrid resin can be manufactured by, for example, first to third manufacturing methods described below.
第1の製造方法は、予め合成された非晶性樹脂ユニットの存在下で結晶性ポリエステルユニットを合成する重合反応を行ってハイブリッド樹脂を製造する方法である。 The first production method is a method of producing a hybrid resin by performing a polymerization reaction for synthesizing a crystalline polyester unit in the presence of a previously synthesized amorphous resin unit.
この方法では、まず、上述した非晶性樹脂ユニットを構成する単量体(好ましくは、スチレン単量体や(メタ)アクリル酸エステル単量体などのビニル単量体)を付加反応させて非晶性樹脂ユニットを合成する。次に、非晶性樹脂ユニットの存在下で、多価カルボン酸と多価アルコールとを重合反応させて結晶性ポリエステルユニットを合成する。このとき、多価カルボン酸と多価アルコールとを縮合反応させるとともに、非晶性樹脂ユニットに対し、多価カルボン酸または多価アルコールを付加反応させることにより、ハイブリッド樹脂が合成される。 In this method, first, a monomer (preferably, a vinyl monomer such as a styrene monomer or a (meth) acrylate monomer) constituting the above-described amorphous resin unit is subjected to an addition reaction to form an amorphous resin unit. A crystalline resin unit is synthesized. Next, in the presence of the amorphous resin unit, a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol are polymerized to synthesize a crystalline polyester unit. At this time, a polyhydric carboxylic acid and a polyhydric alcohol are subjected to a condensation reaction and a polyhydric carboxylic acid or a polyhydric alcohol is added to the amorphous resin unit to synthesize a hybrid resin.
上記第1の製造方法において、結晶性ポリエステルユニットまたは非晶性樹脂ユニット中に、これらユニットが互いに反応可能な部位を組み込むこと好ましい。具体的には、非晶性樹脂ユニットの合成時、非晶性樹脂ユニットを構成する単量体の他に、前述した化合物も使用する。当該化合物が結晶性ポリエステルユニット中のカルボキシ基またはヒドロキシ基と反応することにより、結晶性ポリエステルユニットは、非晶性樹脂ユニットと化学的かつ定量的に結合する。また、結晶性ポリエステルユニットの合成時、そのモノマーに、前述した不飽和結合を有する化合物をさらに含有させてもよい。 In the above-mentioned first production method, it is preferable to incorporate a site where these units can react with each other in the crystalline polyester unit or the amorphous resin unit. Specifically, at the time of synthesizing the amorphous resin unit, the above-mentioned compound is used in addition to the monomers constituting the amorphous resin unit. When the compound reacts with a carboxy group or a hydroxy group in the crystalline polyester unit, the crystalline polyester unit chemically and quantitatively binds to the amorphous resin unit. When the crystalline polyester unit is synthesized, the above-mentioned compound having an unsaturated bond may be further contained in the monomer.
上記第1の製造方法により、非晶性樹脂ユニットに結晶性ポリエステルユニットが分子結合した構造(グラフト構造)のハイブリッド樹脂を合成することができる。 According to the first production method, a hybrid resin having a structure (graft structure) in which a crystalline polyester unit is molecularly bonded to an amorphous resin unit can be synthesized.
第2の製造方法は、結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂ユニットとをそれぞれ形成しておき、これらを結合させてハイブリッド樹脂を製造する方法である。 The second production method is a method of producing a hybrid resin by forming a crystalline polyester unit and an amorphous resin unit, respectively, and combining them.
この方法では、まず、多価カルボン酸と多価アルコールとを縮合反応させて結晶性ポリエステルユニットを合成する。また、結晶性ポリエステルユニットを合成する反応系とは別に、上述した非晶性樹脂ユニットを構成する単量体を付加重合させて非晶性樹脂ユニットを合成する。このとき、結晶性ポリエステルユニットおよび非晶性樹脂ユニットの一方または両方に、結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂ユニットとが互いに反応可能な部位を前述のようにして組み込むことが好ましい。 In this method, first, a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol are subjected to a condensation reaction to synthesize a crystalline polyester unit. In addition to the reaction system for synthesizing the crystalline polyester unit, the above-mentioned monomer constituting the amorphous resin unit is subjected to addition polymerization to synthesize the amorphous resin unit. At this time, it is preferable to incorporate a site where the crystalline polyester unit and the amorphous resin unit can react with each other in one or both of the crystalline polyester unit and the amorphous resin unit as described above.
次に、合成した結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂ユニットとを反応させることにより、結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂ユニットとが分子結合した構造のハイブリッド樹脂を合成することができる。 Next, by reacting the synthesized crystalline polyester unit and the amorphous resin unit, a hybrid resin having a structure in which the crystalline polyester unit and the amorphous resin unit are molecularly bonded can be synthesized.
また、上記反応可能な部位が結晶性ポリエステルユニットおよび非晶性樹脂ユニットのいずれにも組み込まれていない場合は、結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂ユニットとが共存する系において、結晶性ポリエステルユニットおよび非晶性樹脂ユニットの両方と結合可能な部位を有する化合物を投入する方法を採用してもよい。それにより、当該化合物を介して結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂ユニットとが分子結合した構造のハイブリッド樹脂を合成することができる。 Further, when the reactive site is not incorporated into any of the crystalline polyester unit and the amorphous resin unit, the crystalline polyester unit and the amorphous resin unit in a coexisting system, the crystalline polyester unit Alternatively, a method may be employed in which a compound having a site capable of binding to both the amorphous resin unit and the amorphous resin unit is introduced. Thereby, a hybrid resin having a structure in which the crystalline polyester unit and the amorphous resin unit are molecularly bonded via the compound can be synthesized.
第3の製造方法は、結晶性ポリエステルユニットの存在下で非晶性樹脂ユニットを合成する重合反応を行ってハイブリッド樹脂を製造する方法である。 The third production method is a method of producing a hybrid resin by performing a polymerization reaction for synthesizing an amorphous resin unit in the presence of a crystalline polyester unit.
この方法では、まず、多価カルボン酸と多価アルコールとを縮合反応させて重合を行い、結晶性ポリエステルユニットを合成しておく。次に、結晶性ポリエステルユニットの存在下で、非晶性樹脂ユニットを構成する単量体を重合反応させて非晶性樹脂ユニットを合成する。このとき、上記第1の製造方法と同様に、結晶性ポリエステルユニットまたは非晶性樹脂ユニットに、これらユニットが互いに反応可能な部位を組み込むことが好ましい。 In this method, first, a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol are subjected to a condensation reaction to carry out polymerization to synthesize a crystalline polyester unit. Next, in the presence of the crystalline polyester unit, a monomer constituting the amorphous resin unit is subjected to a polymerization reaction to synthesize an amorphous resin unit. At this time, similarly to the above-mentioned first production method, it is preferable to incorporate a site where these units can react with each other in the crystalline polyester unit or the amorphous resin unit.
上記第3の製造方法により、結晶性ポリエステルユニットに非晶性樹脂ユニットが分子結合した構造(グラフト構造)のハイブリッド樹脂を合成することができる。 According to the third manufacturing method, a hybrid resin having a structure (graft structure) in which an amorphous resin unit is molecularly bonded to a crystalline polyester unit can be synthesized.
上記第1から第3の製造方法の中でも、第1の製造方法は、非晶性樹脂鎖に結晶性ポリエステル樹脂鎖をグラフト化した構造のハイブリッド樹脂を合成しやすいことや生産工程を簡素化できるため好ましい。第1の製造方法は、非晶性樹脂ユニットを予め形成してから結晶性ポリエステルユニットを結合させるため、結晶性ポリエステルユニットの配向が均一になりやすい。したがって、上記各色トナーに適したハイブリッド樹脂を確実に合成する観点から好ましい。 Among the first to third production methods, the first production method can easily synthesize a hybrid resin having a structure in which a crystalline polyester resin chain is grafted to an amorphous resin chain, and can simplify the production process. Therefore, it is preferable. In the first manufacturing method, since the amorphous polyester unit is formed beforehand and the crystalline polyester unit is bonded, the orientation of the crystalline polyester unit tends to be uniform. Therefore, it is preferable from the viewpoint of surely synthesizing a hybrid resin suitable for each color toner.
[MwおよびMnの測定法]
上記樹脂のMwおよびMnは、以下の方法によって求められる。装置「HLC−8120GPC」(東ソー社製)およびカラム「TSKguardcolumn+TSKgelSuperHZ−M3連」(東ソー社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を流速0.2mL/分で流し、測定試料(非晶性樹脂(A))を室温において超音波分散機を用いて5分間処理を行う溶解条件で濃度1mg/mLになるようにTHFに溶解させ、次いで、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターで処理して試料溶液を得、この試料溶液10μLを上記のキャリア溶媒と共に装置内に注入し、屈折率検出器(RI検出器)を用いて検出する。測定試料の有する分子量分布は、単分散のポリスチレン標準粒子を10点用いて測定した検量線を用いて算出される。
[Measuring method of Mw and Mn]
Mw and Mn of the resin are determined by the following method. Using an apparatus “HLC-8120GPC” (manufactured by Tosoh Corporation) and a column “TSKguardcolumn + TSKgelSuperHZ-M3” (manufactured by Tosoh Corporation), tetrahydrofuran (THF) was used as a carrier solvent at a flow rate of 0.2 mL / while maintaining the column temperature at 40 ° C. And the measurement sample (amorphous resin (A)) is dissolved in THF so as to have a concentration of 1 mg / mL under a dissolution condition in which the sample is treated with an ultrasonic disperser at room temperature for 5 minutes. A sample solution was obtained by treating with a 0.2 μm membrane filter, and 10 μL of the sample solution was injected into the apparatus together with the above-mentioned carrier solvent, and detected using a refractive index detector (RI detector). The molecular weight distribution of the measurement sample is calculated using a calibration curve measured using 10 monodisperse polystyrene standard particles.
[Tgの測定法]
上記樹脂のガラス転移点は、ASTM(米国材料試験協会規格)D3418−82に規定された方法(DSC法)によって測定される。すなわち、測定試料(非晶性樹脂)4.5mgを小数点以下2桁まで精秤し、アルミニウム製パンに封入して、示差走査カロリメーター「DSC8500」(パーキンエルマー社製)のサンプルホルダーにセットする。リファレンスは、空のアルミニウム製パンを使用し、測定温度−10〜120℃、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分にて、昇温−降温−昇温の温度制御を行い、その2回目の昇温におけるデータを基に解析を行う。第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1の吸熱ピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間における最大傾斜を示す接線との交点の値をガラス転移温度とする。
[Method for measuring Tg]
The glass transition point of the resin is measured by a method (DSC method) specified in ASTM (American Society for Testing and Materials) D3418-82. That is, 4.5 mg of a measurement sample (amorphous resin) is precisely weighed to two decimal places, sealed in an aluminum pan, and set in a sample holder of a differential scanning calorimeter “DSC8500” (manufactured by PerkinElmer). . The reference uses an empty aluminum pan and performs temperature control of temperature rise-fall-temperature rise at a measurement temperature of −10 to 120 ° C., a temperature rise rate of 10 ° C./min, and a temperature decrease rate of 10 ° C./min, An analysis is performed based on the data at the second heating. The value of the intersection of the extension line of the baseline before the rise of the first endothermic peak and the tangent line indicating the maximum slope from the rising portion of the first endothermic peak to the peak apex is defined as the glass transition temperature.
[酸価の測定法]
酸価は、1gの試料に含まれる酸の中和に必要な水酸化カリウム(KOH)の質量をmg単位で表したものである。樹脂の酸価は、JIS K0070−1992に準じて下記手順により測定される。
[Method of measuring acid value]
The acid value represents the mass of potassium hydroxide (KOH) required for neutralizing the acid contained in 1 g of a sample in mg. The acid value of the resin is measured by the following procedure according to JIS K0070-1992.
(試薬の準備)
フェノールフタレイン1.0gをエチルアルコール(95体積%)90mLに溶解し、イオン交換水を加えて100mLとし、フェノールフタレイン溶液を調製する。JIS特級水酸化カリウム7gをイオン交換水5mLに溶解し、エチルアルコール(95体積%)を加えて1リットルとする。炭酸ガスに触れないように、耐アルカリ性の容器に入れて3日間放置後、濾過して、水酸化カリウム溶液を調製する。標定はJIS K0070−1992の記載に従う。
(Preparation of reagents)
Dissolve 1.0 g of phenolphthalein in 90 mL of ethyl alcohol (95% by volume), add ion-exchanged water to make 100 mL, and prepare a phenolphthalein solution. 7 g of JIS special grade potassium hydroxide is dissolved in 5 mL of ion-exchanged water, and ethyl alcohol (95% by volume) is added to make 1 liter. After leaving the container in an alkali-resistant container for 3 days so as not to be exposed to carbon dioxide, the mixture is filtered to prepare a potassium hydroxide solution. Orientation follows the description of JIS K0070-1992.
(本試験)
粉砕した試料2.0gを200mLの三角フラスコに精秤し、トルエン/エタノール(トルエン:エタノールが体積比で2:1)の混合溶液100mLを加え、5時間かけて溶解する。次いで、指示薬として調製したフェノールフタレイン溶液を数滴加えて、調製した水酸化カリウム溶液を用いて滴定する。なお、滴定の終点は指示薬の薄い紅色が約30秒間続いた時とする。
(Main test)
2.0 g of the pulverized sample is precisely weighed in a 200 mL Erlenmeyer flask, and 100 mL of a mixed solution of toluene / ethanol (toluene: ethanol at a volume ratio of 2: 1) is added and dissolved for 5 hours. Next, several drops of a phenolphthalein solution prepared as an indicator are added, and titration is performed using the prepared potassium hydroxide solution. The end point of the titration is the time when the light red color of the indicator continues for about 30 seconds.
(空試験)
試料を用いない(すなわち、トルエン/エタノール(トルエン:エタノールが体積比で2:1)の混合溶液のみとする)こと以外は、上記本試験と同様の操作を行う。
(Blank test)
Except that no sample is used (that is, only a mixed solution of toluene / ethanol (toluene: ethanol at a volume ratio of 2: 1) is used), the same operation as in the above-mentioned test is performed.
本試験と空試験の滴定結果を下記式(1)に代入して酸価を算出する。
式(1) A=〔(B−C)×f×5.6〕/S
A:酸価(mgKOH/g)
B:空試験時の水酸化カリウム溶液の添加量(mL)
C:本試験時の水酸化カリウム溶液の添加量(mL)
f:0.1mol/リットルの水酸化カリウムエタノール溶液のファクター
S:試料の質量(g)
The acid value is calculated by substituting the titration results of this test and blank test into the following equation (1).
Equation (1) A = [(B−C) × f × 5.6] / S
A: Acid value (mgKOH / g)
B: Amount of potassium hydroxide solution added during blank test (mL)
C: Addition amount of potassium hydroxide solution at the time of this test (mL)
f: Factor of 0.1 mol / L potassium hydroxide ethanol solution S: Mass of sample (g)
[Tmの測定法]
結晶性ポリエステル樹脂の融点(Tm)は、吸熱ピークのピークトップの温度であり、ダイヤモンドDSC(パーキンエルマー社製)を用いてDSCによって測定することができる。
[Method of measuring Tm]
The melting point (Tm) of the crystalline polyester resin is the peak temperature of the endothermic peak and can be measured by DSC using diamond DSC (manufactured by PerkinElmer).
具体的には、試料をアルミニウム製パンKITNO.B0143013に封入し、熱分析装置 Diamond DSC(パーキンエルマー社製)のサンプルホルダーにセットして、加熱、冷却、加熱の順に温度を変動させる。1回目の加熱時には室温(25℃)から、2回目の加熱時には0℃から、10℃/分の昇温速度でそれぞれ150℃まで昇温して150℃を5分間保持し、冷却時には、10℃/分の降温速度で150℃から0℃まで降温して0℃の温度を5分間保持する。2回目の加熱時に得られる吸熱曲線における吸熱ピークのピークトップの温度を融点として測定する。 Specifically, a sample was prepared using an aluminum pan KITNO. B0143013, set in a sample holder of a thermal analyzer Diamond DSC (manufactured by PerkinElmer), and change the temperature in the order of heating, cooling and heating. During the first heating, the temperature is raised from room temperature (25 ° C.) to 0 ° C. during the second heating, to 150 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and kept at 150 ° C. for 5 minutes. The temperature is decreased from 150 ° C. to 0 ° C. at a temperature decreasing rate of 0 ° C./min, and the temperature of 0 ° C. is maintained for 5 minutes. The temperature at the peak top of the endothermic peak in the endothermic curve obtained at the time of the second heating is measured as the melting point.
上記トナー母体粒子は、本実施の形態に係る効果が得られる範囲において、結着樹脂以外の他の成分をさらに含有していてもよい。当該他の成分の例には、着色剤、離型剤および荷電制御剤が含まれる。上記他の成分は、独立して一種でもそれ以上でもよい。 The toner base particles may further contain components other than the binder resin as long as the effects according to the present embodiment can be obtained. Examples of such other components include colorants, release agents, and charge control agents. The above-mentioned other components may be one kind or more independently.
上記着色剤には、カーボンブラック、黒色酸化鉄、染料、顔料などの公知の種々の着色剤を用いることができる。 As the colorant, various known colorants such as carbon black, black iron oxide, dyes, and pigments can be used.
上記カーボンブラックの例には、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックが含まれる。上記黒色酸化鉄の例には、マグネタイト、ヘマタイト、三酸化チタン鉄が含まれる。 Examples of the carbon black include channel black, furnace black, acetylene black, thermal black, and lamp black. Examples of the above black iron oxide include magnetite, hematite, and titanium iron trioxide.
上記染料の例には、C.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、同95が含まれる。
Examples of the dye include C.I. I.
上記顔料の例には、C.I.ピグメントレッド5、同48:1、同48:3、同53:1、同57:1、同81:4、同122、同139、同144、同149、同150、同166、同177、同178、同222、同238、同269、C.I.ピグメントオレンジ31、同43、C.I.ピグメントイエロー14、同17、同74、同93、同94、同138、同155、同156、同158、同180、同185、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントブルー15:3、同60が含まれる。
Examples of the pigment include C.I. I. Pigment Red 5, 48: 1, 48: 3, 53: 1, 57: 1, 81: 4, 122, 139, 144, 149, 150, 166, 177, 178, 222, 238, 269, C.I. I.
トナー母体粒子における上記着色剤の含有量は、1〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは2〜8質量%である。 The content of the colorant in the toner base particles is preferably 1 to 10% by mass, and more preferably 2 to 8% by mass.
上記離型剤には、公知の種々のワックスを用いることができる。当該ワックスの例には、低分子量ポリプロピレン、ポリエチレン、酸化型のポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ワックス;および、ベヘン酸ベヘネートなどのエステル系ワックス;が含まれる。具体的には、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス;マイクロクリスタリンワックスなどの分枝鎖状炭化水素ワックス;パラフィンワックス、サゾールワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス;ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス;カルナバワックス、モンタンワックス、ベヘン酸ベヘネート、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなどのエステル系ワックス;エチレンジアミンベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが含まれる。 Various known waxes can be used as the release agent. Examples of the wax include polyolefin waxes such as low molecular weight polypropylene, polyethylene, oxidized polypropylene and polyethylene; and ester waxes such as behenate behenate. Specifically, polyolefin waxes such as polyethylene wax and polypropylene wax; branched hydrocarbon waxes such as microcrystalline wax; long-chain hydrocarbon waxes such as paraffin wax and sasol wax; dialkyl ketones such as distearyl ketone System wax: carnauba wax, montan wax, behenate behenate, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18-octadecanediol distea Ester waxes, such as ethylene glycol, tristearyl trimellitate, and distearyl maleate; alcohols such as ethylenediamine behenylamide and trimellitate tristearylamide Such as de-based wax is included.
離型剤は、結晶性ポリエステルとの相互作用を有さないことが好ましい。当該相互作用は、例えば相溶である。 It is preferred that the release agent has no interaction with the crystalline polyester. The interaction is, for example, compatibility.
また、離型剤は、低温定着時の離型性の観点から、融点の低い、具体的には融点が60〜100℃であることが好ましい。また、離型剤は、結晶性ポリエステルの融点Tmに対して、(Tm−10)℃〜(Tm+20)℃程度の融点を有することが好ましい。 The release agent preferably has a low melting point, specifically, a melting point of 60 to 100 ° C., from the viewpoint of releasability during low-temperature fixing. Further, the release agent preferably has a melting point of about (Tm−10) ° C. to (Tm + 20) ° C. with respect to the melting point Tm of the crystalline polyester.
トナー母体粒子における離型剤の含有量は、1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜20質量%である。トナー粒子における離型剤の含有割合が上記範囲であることは、分離性および定着性の両立の観点から好ましい。 The content of the release agent in the toner base particles is preferably from 1 to 20% by mass, and more preferably from 5 to 20% by mass. It is preferable that the content ratio of the release agent in the toner particles is in the above range from the viewpoint of compatibility between the separating property and the fixing property.
離型剤のトナー粒子への導入方法としては、後述のトナーの製造方法の凝集、融着工程において、離型剤のみよりなる微粒子を非晶性樹脂微粒子、結晶性ポリエステル微粒子などとともに水系媒体中で凝集、融着する方法が挙げられる。離型剤微粒子は、離型剤を水系媒体に分散させた分散液として得ることができる。離型剤微粒子の分散液は、界面活性剤を含有する水系媒体を離型剤の融点より高い温度に加熱し、溶融した離型剤溶液を加えて機械的撹拌などの機械的エネルギーや超音波エネルギーなどを付与して微分散させた後、冷却することによって調製することができる。 As a method of introducing the release agent into the toner particles, in the aggregation and fusing steps of the toner production method described below, fine particles consisting of the release agent alone are mixed with the amorphous resin fine particles, the crystalline polyester fine particles, and the like in an aqueous medium. For agglomeration and fusion. The release agent fine particles can be obtained as a dispersion in which the release agent is dispersed in an aqueous medium. The dispersion liquid of the release agent fine particles is prepared by heating an aqueous medium containing a surfactant to a temperature higher than the melting point of the release agent, adding the molten release agent solution, and applying mechanical energy such as mechanical stirring or ultrasonic waves. After finely dispersing by applying energy or the like, it can be prepared by cooling.
また、非晶性樹脂が例えばスチレンアクリル樹脂などである場合には、凝集、融着工程に供される非晶性樹脂微粒子(スチレンアクリル樹脂微粒子)に離型剤を予め複合させておくことによって、当該離型剤をトナー粒子へ導入することもできる。具体的には、スチレンアクリル樹脂を形成するための重合性単量体の溶液に離型剤を溶解させ、得られた溶液を、界面活性剤を含有する水系媒体中に加え、上記と同様に機械的撹拌などの機械的エネルギーや超音波エネルギーなどの付与により上記溶液を微分散させた後、重合開始剤を加えて所望の重合温度で重合を行う、いわゆるミニエマルション重合法によって、離型剤を含有する非晶性樹脂微粒子の分散液を調製することができる。 When the amorphous resin is, for example, a styrene acrylic resin, a release agent is previously compounded with the amorphous resin fine particles (styrene acrylic resin fine particles) to be subjected to the aggregation and fusion steps. Alternatively, the release agent can be introduced into the toner particles. Specifically, a release agent is dissolved in a solution of a polymerizable monomer for forming a styrene acrylic resin, and the obtained solution is added to an aqueous medium containing a surfactant, and the same as above. After finely dispersing the above solution by applying mechanical energy such as mechanical stirring or ultrasonic energy, and then polymerizing at a desired polymerization temperature by adding a polymerization initiator, a so-called miniemulsion polymerization method, a release agent Can be prepared.
荷電制御剤には、荷電制御剤として公知の種々の化合物を用いることができる。トナー粒子における荷電制御剤の含有量は、0.1〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜5質量%である。 As the charge control agent, various compounds known as charge control agents can be used. The content of the charge control agent in the toner particles is preferably from 0.1 to 10% by mass, more preferably from 1 to 5% by mass.
上記トナー母体粒子は、結着樹脂および着色剤を含有するコア粒子とその表面を覆う樹脂製のシェル層とを含むコア・シェル構造を有することが好ましい。上記シェル層は、コア粒子の表面は、上記シェル層によって完全に被覆されていてもよいし、一部が露出していてもよい。トナー母体粒子がコア・シェル構造を有することは、高温保存性の観点から好ましい。シェル層を構成する樹脂は、限定されないが、非晶性ポリエステルまたはビニル系樹脂であることが好ましい。 The toner base particles preferably have a core-shell structure including core particles containing a binder resin and a colorant and a resin shell layer covering the surface thereof. In the shell layer, the surface of the core particle may be completely covered with the shell layer, or a part of the surface may be exposed. It is preferable that the toner base particles have a core-shell structure from the viewpoint of high-temperature storability. The resin constituting the shell layer is not limited, but is preferably an amorphous polyester or a vinyl resin.
上記トナーは、上記トナー母体粒子に加えて、その表面に付着している外添剤を有し得る。当該外添剤は、トナーの流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するためにトナー母体粒子に外添される。外添剤の例には、流動化剤、クリーニング助剤が含まれる。外添剤は、一種でもそれ以上でもよい。外添剤がその表面に付着したトナー母体粒子(トナー粒子)は、一成分現像剤を構成し得る。 The toner may have an external additive attached to the surface thereof in addition to the toner base particles. The external additive is externally added to the toner base particles in order to improve the fluidity, chargeability, cleaning property, and the like of the toner. Examples of the external additive include a fluidizing agent and a cleaning aid. One or more external additives may be used. The toner base particles (toner particles) to which the external additive has adhered can form a one-component developer.
トナー粒子における外添剤の含有量は、トナー粒子100質量部に対して好ましくは0.05〜5質量部であり、より好ましくは0.1〜3質量部である。 The content of the external additive in the toner particles is preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.
外添剤の例には、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウムなどの無機化合物の粒子;スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体による有機微粒子;および、高級脂肪酸の金属塩の粒子など滑剤;が含まれる。当該外添剤は、必要に応じて公知のシランカップリング剤やシリコーンオイルなどの表面処理剤によって疎水化処理されていてもよい。 Examples of the external additive include particles of an inorganic compound such as silica, titania, alumina, and strontium titanate; organic fine particles of a homopolymer such as styrene and methyl methacrylate and a copolymer thereof; and a metal salt of a higher fatty acid A lubricant such as particles of The external additive may be subjected to a hydrophobic treatment with a known surface treatment agent such as a silane coupling agent or silicone oil as needed.
上記トナー粒子の体積平均粒径(体積基準のメジアン径)は、3〜8μmであることが好ましく、より好ましくは5〜8μmである。当該体積平均粒径は、例えば後述する乳化凝集法を採用して製造する場合には、使用する凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、融着時間、重合体の組成などによって制御することができる。上記体積平均粒径が上記の範囲にあることは、転写効率の向上、ハーフトーンの画質向上、および、細線やドットなどの画質の向上、の観点から好ましい。 The volume average particle diameter (volume-based median diameter) of the toner particles is preferably 3 to 8 μm, and more preferably 5 to 8 μm. The volume average particle diameter is controlled by, for example, the concentration of a coagulant to be used or the amount of an organic solvent added, the fusing time, the composition of the polymer, etc. it can. It is preferable that the volume average particle diameter is in the above range from the viewpoints of improving transfer efficiency, improving halftone image quality, and improving image quality of fine lines and dots.
トナー粒子の体積平均粒径は、「マルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用ソフト「Software V3.51」を搭載したコンピューターシステムを接続した測定装置を用いて測定・算出される。具体的には、測定試料(トナー粒子)0.02gを、界面活性剤溶液20mL(トナー粒子の分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を調製する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が8%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャ径を100μmにし、測定範囲である2〜60μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径が上記体積平均粒径として求められる。
The volume average particle size of the toner particles is measured and calculated by using a measuring device in which a computer system equipped with data processing software “Software V3.51” is connected to “Multisizer 3” (manufactured by Beckman Coulter). You. Specifically, 0.02 g of a measurement sample (toner particles) was added to 20 mL of a surfactant solution (for the purpose of dispersing toner particles, for example, a surfactant was prepared by diluting a neutral detergent containing a
上記トナー粒子の平均円形度は、帯電特性の安定性および低温定着性の観点から、0.930〜1.000であることが好ましく、0.950〜0.995であることがより好ましい。上記平均円形度が上記の範囲であることは、トナー粒子の耐破砕性の向上、それによる摩擦帯電付与部材の汚染の抑制、それによるトナーの帯電性の安定および画質の向上の観点から好ましい。 The average circularity of the toner particles is preferably from 0.930 to 1.000, and more preferably from 0.950 to 0.995, from the viewpoint of stability of charging characteristics and low-temperature fixability. It is preferable that the average circularity is in the above range from the viewpoints of improving the crushing resistance of the toner particles, thereby suppressing the contamination of the frictional charging member, stabilizing the chargeability of the toner, and improving the image quality.
上記平均円形度は、「FPIA−2100」(シスメックス株式会社製)を用いて測定される。具体的には、試料(トナー粒子)を界面活性剤入り水溶液にてなじませ、超音波分散処理を1分間行って分散させた後、「FPIA−2100」(シスメックス株式会社製)により、測定条件HPF(高倍率撮像)モードにて、HPF検出数3,000〜10,000個の適正濃度で撮影を行い、個々のトナー粒子について下記式に従って円形度を算出し、各トナー粒子の円形度を加算し、全トナー粒子数で除することにより算出される。下記式中、L0は、粒子投影像の周囲長を表し、L1は、粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を表す。
式:円形度=L1/L0
The average circularity is measured using “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex Corporation). Specifically, the sample (toner particles) was soaked in an aqueous solution containing a surfactant, subjected to ultrasonic dispersion treatment for 1 minute to disperse the sample, and then subjected to measurement conditions using “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex Corporation). In the HPF (high-magnification imaging) mode, photographing is performed at an appropriate density of 3,000 to 10,000 HPFs detected, and the circularity of each toner particle is calculated according to the following formula, and the circularity of each toner particle is calculated. It is calculated by adding and dividing by the total number of toner particles. In the following formula, L0 represents the peripheral length of the particle projected image, and L1 represents the peripheral length of a circle having the same projected area as the particle image.
Formula: circularity = L1 / L0
トナー粒子の軟化点は、低温定着性の観点から、80〜120℃であることが好ましく、より好ましくは90〜110℃である。上記軟化点は、下記に示すフローテスターによって測定される。具体的には、まず、20℃、50%RHの環境下において、試料(トナー粒子)1.1gをシャーレに入れ平らにならし、12時間以上放置した後、成型器「SSP−10A」(島津製作所社製)によって3820kg/cm2(3.75MPa)の力で30秒間加圧し、直径1cmの円柱型の成型サンプルを作製する。次いで、この成型サンプルを、24℃、50%RHの環境下において、フローテスター「CFT−500D」(島津製作所社製)により、荷重196N(20kgf)、開始温度60℃、予熱時間300秒間、昇温速度6℃/分の条件で、円柱型ダイの穴(1mm径×1mm)より、直径1cmのピストンを用いて予熱終了時から押し出し、昇温法の溶融温度測定方法でオフセット値5mmの設定で測定したオフセット法温度Toffsetを上記軟化点とする。 The softening point of the toner particles is preferably from 80 to 120 ° C, more preferably from 90 to 110 ° C, from the viewpoint of low-temperature fixability. The softening point is measured by a flow tester shown below. Specifically, first, in an environment of 20 ° C. and 50% RH, 1.1 g of a sample (toner particles) is placed in a petri dish, flattened and left for 12 hours or more, and then a molding machine “SSP-10A” ( (Shimadzu Corporation) with a pressure of 3820 kg / cm 2 (3.75 MPa) for 30 seconds to produce a cylindrical molded sample having a diameter of 1 cm. Next, the molded sample was heated at a load of 196 N (20 kgf), a starting temperature of 60 ° C. and a preheating time of 300 seconds by a flow tester “CFT-500D” (manufactured by Shimadzu Corporation) in an environment of 24 ° C. and 50% RH. At a heating rate of 6 ° C./min, it is extruded from the end of preheating using a 1 cm diameter piston through a hole (1 mm diameter × 1 mm) of a cylindrical die, and an offset value of 5 mm is set by a melting temperature measuring method of a heating method. The offset method temperature Toffset measured in the above is defined as the softening point.
上記各色トナーは、さらにキャリア粒子を含有していてもよい。上記トナー粒子にさらにキャリア粒子を有する上記各色トナーは、二成分現像剤を構成する。 Each of the above color toners may further contain carrier particles. Each of the color toners having carrier particles in addition to the toner particles constitutes a two-component developer.
上記キャリア粒子は、磁性粒子を含む。当該磁性粒子における磁性体の例には、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属;それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金;などの従来公知の材料が含まれる。中でも、上記磁性粒子は、フェライト粒子であることが好ましい。 The carrier particles include magnetic particles. Examples of the magnetic material in the magnetic particles include conventionally known materials such as metals such as iron, ferrite, and magnetite; alloys of these metals with metals such as aluminum and lead. Among them, the magnetic particles are preferably ferrite particles.
キャリア粒子には、上記磁性粒子とその表面を覆う樹脂層とを有する樹脂被覆型キャリア粒子であってもよいし、樹脂粒子中に上記磁性材料の微粒子が分散してなる磁性体分散型キャリア粒子であってもよい。樹脂被覆型キャリア粒子における被覆用の樹脂の例には、オレフィン樹脂、シクロヘキシルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合体、スチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エステル樹脂およびフッ素樹脂が含まれる。また、磁性体分散型キャリア粒子の上記樹脂粒子を構成するための樹脂の例には、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂およびフェノール樹脂が含まれる。 The carrier particles may be resin-coated carrier particles having the above-described magnetic particles and a resin layer covering the surface, or magnetic-particle-dispersed carrier particles in which fine particles of the above-described magnetic material are dispersed in resin particles. It may be. Examples of the resin for coating in the resin-coated carrier particles include olefin resin, cyclohexyl methacrylate-methyl methacrylate copolymer, styrene resin, styrene-acryl resin, silicone resin, ester resin, and fluororesin. Examples of the resin for constituting the resin particles of the magnetic material-dispersed carrier particles include an acrylic resin, a styrene-acrylic resin, a polyester resin, a fluororesin, and a phenol resin.
キャリア粒子の大きさは、体積平均粒径で15〜100μmの範囲内であることが好ましく、25〜60μmの範囲内であることがより好ましい。上記各色トナーにおけるキャリア粒子の含有量は、例えば、トナー粒子濃度が3〜9質量%となる量である。また、キャリア粒子の体積平均粒径は、例えば湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置ヘロス(HELOS)(SYMPATEC社製)により測定することができる。 The size of the carrier particles is preferably in the range of 15 to 100 μm in terms of volume average particle size, more preferably in the range of 25 to 60 μm. The content of the carrier particles in each color toner is, for example, such that the toner particle concentration becomes 3 to 9% by mass. The volume average particle size of the carrier particles can be measured by, for example, a laser diffraction particle size distribution analyzer HELOS (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
上記各色トナーは、公知の方法で製造することが可能である。たとえば、上記各色トナーは、結着樹脂としての非晶性樹脂微粒子を含有する非晶性樹脂微粒子分散液と着色剤微粒子を含有する着色剤微粒子分散液とを水系媒体中で混合する第1工程と、第1工程で調製した混合液に凝集剤を添加する第2工程と、第2工程で調製した混合液を昇温する第3工程と、第3工程における昇温完了までに結晶性樹脂微粒子を含有する結晶性樹脂微粒子分散液を添加する第4工程と、非晶性樹脂微粒子、結晶性樹脂微粒子および着色剤微粒子を凝集、融着させて凝集粒子を形成する第5工程と、を含む。 Each of the above color toners can be manufactured by a known method. For example, the first step of mixing each of the above color toners in an aqueous medium by mixing an amorphous resin fine particle dispersion containing amorphous resin fine particles as a binder resin and a colorant fine particle dispersion containing colorant fine particles. A second step of adding a coagulant to the mixture prepared in the first step, a third step of raising the temperature of the mixture prepared in the second step, and a crystalline resin A fourth step of adding a crystalline resin fine particle dispersion liquid containing fine particles, and a fifth step of aggregating and fusing amorphous resin fine particles, crystalline resin fine particles and colorant fine particles to form aggregated particles, Including.
非晶性樹脂微粒子および結晶性樹脂微粒子は、例えば、乳化重合法、ミニエマルション重合法、転相乳化法などの公知の方法、またはこれらの組み合わせによって調整することができる。また、非晶性樹脂微粒子に離型剤などの内添剤を含有させてもよく、この場合では、ミニエマルション重合法を用いることがより好ましい。 The amorphous resin fine particles and the crystalline resin fine particles can be adjusted by a known method such as an emulsion polymerization method, a miniemulsion polymerization method, a phase inversion emulsification method, or a combination thereof. In addition, the amorphous resin fine particles may contain an internal additive such as a release agent. In this case, it is more preferable to use a mini-emulsion polymerization method.
トナー粒子中に離型剤などの内添剤を含有させる場合は、上記したように非晶性樹脂微粒子に内添剤が添加されてもよいし、別途調整された内添剤微粒子の分散液を、第1工程で添加してもよいし、第2工程における凝集剤添加後であって第4工程における結晶性樹脂微粒子分散液添加前に添加してもよい。 When an internal additive such as a release agent is contained in the toner particles, the internal additive may be added to the amorphous resin fine particles as described above, or a separately prepared dispersion liquid of the internal additive fine particles. May be added in the first step, or after the addition of the coagulant in the second step and before the addition of the crystalline resin fine particle dispersion in the fourth step.
上記の製造方法は、第5工程の後に、第5工程で生成した凝集粒子にシェル層を生成するためのシェル化工程をさらに含んでいてもよい。当該シェル化工程を含む製造方法によって、コア・シェル構造を有するトナー粒子を製造することができる。具体的には、まず、上記凝集粒子をコア粒子とし、コア粒子の分散液中にシェル層形成用の非晶性樹脂微粒子を添加して、コア粒子表面にシェル層形成用の非晶性樹脂微粒子をさらに凝集・融着させて、コア粒子の表面を被覆するシェル層を形成する。 The above manufacturing method may further include, after the fifth step, a shelling step for forming a shell layer on the aggregated particles generated in the fifth step. By the manufacturing method including the shelling step, toner particles having a core-shell structure can be manufactured. Specifically, first, the above aggregated particles are used as core particles, and amorphous resin fine particles for forming a shell layer are added to a dispersion of the core particles, and the amorphous resin for forming a shell layer is formed on the surface of the core particles. The fine particles are further aggregated and fused to form a shell layer covering the surface of the core particles.
上記第1工程では、非晶性樹脂微粒子を含有する非晶性樹脂微粒子分散液と、着色剤微粒子を含有する着色剤微粒子分散液とを水系媒体中で混合する。また、トナー粒子中に離型剤を含有させる場合であって、非晶性樹脂微粒子が離型剤を含有していない場合、第1工程で離型剤微粒子分散液をさらに混合することが好ましい。 In the first step, an amorphous resin particle dispersion containing amorphous resin particles and a colorant particle dispersion containing colorant particles are mixed in an aqueous medium. In the case where a release agent is contained in the toner particles and the amorphous resin fine particles do not contain a release agent, it is preferable to further mix a release agent fine particle dispersion in the first step. .
非晶性樹脂微粒子分散液、着色剤微粒子分散液および離型剤微粒子分散液は、次のように調製する。 An amorphous resin fine particle dispersion, a colorant fine particle dispersion, and a release agent fine particle dispersion are prepared as follows.
非晶性樹脂微粒子分散液は、例えば、トナー粒子を構成する非晶性樹脂を合成し、この非晶性樹脂を水系媒体中に微粒子状に分散させて調製する。非晶性樹脂を水系媒体中に分散させる方法の例には、非晶性樹脂を得るための単量体から非晶性樹脂微粒子を形成し、当該非晶性樹脂微粒子の水系分散液を調製する方法(I)、および、非晶性樹脂を有機溶媒(溶剤)中に溶解または分散させて油相液を調製し、油相液を、転相乳化などによって水系媒体中に分散させて、所望の粒径に制御された状態の油滴を形成させた後、有機溶媒(溶剤)を除去する方法(II)、が含まれる。 The amorphous resin fine particle dispersion is prepared, for example, by synthesizing an amorphous resin constituting toner particles, and dispersing the amorphous resin into fine particles in an aqueous medium. Examples of the method of dispersing an amorphous resin in an aqueous medium include forming amorphous resin fine particles from a monomer for obtaining an amorphous resin, and preparing an aqueous dispersion of the amorphous resin fine particles. (I), and an amorphous resin is dissolved or dispersed in an organic solvent (solvent) to prepare an oil phase liquid, and the oil phase liquid is dispersed in an aqueous medium by phase inversion emulsification or the like. A method (II) of removing an organic solvent (solvent) after forming an oil droplet in a controlled state to a desired particle size is included.
上記水系媒体は、少なくとも水が50質量%以上含有された液体をいい、水系媒体は、例えば、好ましくは水のみである。水以外の成分の例には、水に溶解する有機溶剤が含まれ、その例には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、メチルセルソルブおよびテトラヒドロフランが含まれる。これらのうち、上記有機溶剤は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのような、樹脂を溶解しない有機溶剤が好ましい。 The aqueous medium refers to a liquid containing at least 50% by mass of water, and the aqueous medium is, for example, preferably only water. Examples of components other than water include organic solvents that dissolve in water, and examples include methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, dimethylformamide, methylcellosolve and tetrahydrofuran. Among these, the organic solvent is preferably an organic solvent that does not dissolve the resin, such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol.
方法(I)では、まず、非晶性樹脂を得るための単量体を重合開始剤とともに水系媒体中に添加して重合し、基礎粒子を得る。次に、好ましくは、当該基礎粒子が分散している分散液中に、非晶性樹脂を得るためのラジカル重合性単量体および重合開始剤を添加し、上記基礎粒子にラジカル重合性単量体をシード重合する。 In the method (I), first, a monomer for obtaining an amorphous resin is added to an aqueous medium together with a polymerization initiator and polymerized to obtain basic particles. Next, preferably, a radical polymerizable monomer and a polymerization initiator for obtaining an amorphous resin are added to the dispersion in which the basic particles are dispersed, and a radical polymerizable monomer is added to the basic particles. The body is seed polymerized.
上記重合開始剤には、水溶性の重合開始剤を用いることができる。水溶性重合開始剤の好適な例には、過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウムなどの水溶性ラジカル重合開始剤が含まれる。 As the above-mentioned polymerization initiator, a water-soluble polymerization initiator can be used. Suitable examples of the water-soluble polymerization initiator include a water-soluble radical polymerization initiator such as potassium persulfate and ammonium persulfate.
また、非晶性樹脂微粒子を得るためのシード重合反応系には、非晶性樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的な連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤は、一種でもそれ以上でもよく、その例には、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン;n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート、ステアリル−3−メルカプトプロピオネートなどのメルカプトプロピオン酸;および、スチレンダイマー、が含まれる。 In the seed polymerization reaction system for obtaining the amorphous resin fine particles, a general chain transfer agent can be used for the purpose of adjusting the molecular weight of the amorphous resin. The chain transfer agent may be one or more, and examples thereof include mercaptans such as octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan; n-octyl-3-mercaptopropionate, stearyl-3-mercaptopropionate. Mercaptopropionic acid; and styrene dimer.
方法(II)において、油相液の調製に使用される有機溶媒(溶剤)は、油滴の形成後の除去処理を容易にする観点から、沸点が低く、かつ、水への溶解性が低いものが好ましく、その例には、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケトン、トルエンおよびキシレンが含まれる。上記溶剤は、一種でもそれ以上でもよい。 In the method (II), the organic solvent (solvent) used for preparing the oil phase liquid has a low boiling point and low solubility in water from the viewpoint of facilitating the removal treatment after the formation of the oil droplets. Those which are preferred include methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, isopropyl alcohol, methyl isobutyl ketone, toluene and xylene. The solvent may be one kind or more.
上記溶剤の使用量(2種類以上使用する場合はその合計使用量)は、非晶性樹脂100質量部に対して、通常10〜500質量部の範囲であり、好ましくは100〜450質量部の範囲内であり、より好ましくは200〜400質量部の範囲内である。上記水系媒体の使用量は、水系媒体中において油相液を所望の粒径に乳化分散させる観点から、油相液100質量部に対して、50〜2000質量部の範囲内であることが好ましく、100〜1000質量部の範囲内であることがより好ましい。 The amount of the solvent used (when two or more types are used, the total amount used) is usually in the range of 10 to 500 parts by mass, preferably 100 to 450 parts by mass, per 100 parts by mass of the amorphous resin. Within the range, more preferably within the range of 200 to 400 parts by mass. From the viewpoint of emulsifying and dispersing the oil phase liquid to a desired particle size in the aqueous medium, the amount of the aqueous medium is preferably in the range of 50 to 2,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the oil phase liquid. , 100 to 1000 parts by mass.
また、水系媒体中には、分散安定剤が溶解されていてもよく、また油滴の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。上記分散安定剤には公知のものを使用することができ、上記分散安定剤は、例えばリン酸三カルシウムなどのように酸やアルカリに可溶であることが好ましく、または環境面の視点から、酵素により分解可能であることが好ましい。 In the aqueous medium, a dispersion stabilizer may be dissolved, and for the purpose of improving the dispersion stability of oil droplets, a surfactant or resin fine particles may be added. Known dispersion stabilizers can be used, and the dispersion stabilizer is preferably soluble in an acid or alkali such as, for example, tricalcium phosphate, or from an environmental point of view, Preferably, it can be degraded by an enzyme.
上記界面活性剤の例には、公知のアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン界面活性剤および両性界面活性剤が含まれる。また、上記樹脂微粒子の例には、ポリメタクリル酸メチル樹脂微粒子、ポリスチレン樹脂微粒子およびポリスチレン−アクリロニトリル樹脂微粒子が含まれる。 Examples of the surfactant include known anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants. Examples of the resin fine particles include polymethyl methacrylate resin fine particles, polystyrene resin fine particles, and polystyrene-acrylonitrile resin fine particles.
上記油相液の乳化分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができる。乳化分散を行うための分散機の例には、ホモジナイザー、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機、および、高圧衝撃式分散機アルティマイザー、が含まれる。 The emulsification and dispersion of the oil phase liquid can be performed using mechanical energy. Examples of dispersers for emulsifying and dispersing include homogenizers, low-speed shear dispersers, high-speed shear dispersers, friction dispersers, high-pressure jet dispersers, ultrasonic dispersers, and high-pressure impact dispersers. Ultimateizer, included.
油滴の形成後における有機溶媒の除去は、例えば、非晶性樹脂微粒子が水系媒体中に分散された状態の分散液全体を撹拌しながら徐々に昇温し、一定の温度域において強く撹拌した後に行うことができる。あるいは、上記有機溶剤は、エバポレータなどの減圧濃縮装置を用いて減圧しながら除去することができる。 The removal of the organic solvent after the formation of the oil droplets is performed, for example, by gradually increasing the temperature while stirring the entire dispersion liquid in which the amorphous resin fine particles are dispersed in the aqueous medium, and strongly stirring in a certain temperature range. You can do it later. Alternatively, the organic solvent can be removed while reducing the pressure using a reduced-pressure concentrator such as an evaporator.
上記方法(I)または(II)によって調製された非晶性樹脂微粒子分散液における非晶性樹脂微粒子(油滴)の粒径は、体積基準のメジアン径(体積平均粒径)で、60〜1000nmの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは80〜500nmの範囲内である。当該体積平均粒径は、公知の方法で測定することができ、乳化分散時の機械的エネルギーの大きさなどによりコントロールすることができる。 The particle diameter of the amorphous resin fine particles (oil droplets) in the amorphous resin fine particle dispersion prepared by the above method (I) or (II) is 60 to 60 in terms of volume-based median diameter (volume average particle diameter). It is preferably in the range of 1000 nm, more preferably in the range of 80 to 500 nm. The volume average particle diameter can be measured by a known method, and can be controlled by the magnitude of mechanical energy at the time of emulsification and dispersion.
上記非晶性樹脂微粒子分散液における非晶性樹脂微粒子の含有量は、生成する非晶性樹脂微粒子の粒度分布の広がりを抑制し、トナー特性を向上させる観点から、5〜50質量%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは10〜30質量%の範囲内である。 The content of the amorphous resin fine particles in the amorphous resin fine particle dispersion is in the range of 5 to 50% by mass from the viewpoint of suppressing the spread of the particle size distribution of the generated amorphous resin fine particles and improving the toner characteristics. It is preferably within the range, more preferably within the range of 10 to 30% by mass.
上記着色剤微粒子分散液は、着色剤を水系媒体中に微粒子状に分散させることによって調製される。当該水系媒体は、上記非晶性樹脂微粒子分散液の調製におけるそれと同じでよく、この水系媒体中には、着色剤の分散安定性を向上させる目的で、前述したような界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。着色剤の分散も、上記非晶性樹脂微粒子分散液の調製と同様に行うことができる。 The colorant fine particle dispersion is prepared by dispersing the colorant in the form of fine particles in an aqueous medium. The aqueous medium may be the same as that in the preparation of the above-mentioned amorphous resin fine particle dispersion, and in this aqueous medium, for the purpose of improving the dispersion stability of the colorant, the surfactant or the resin fine particles described above. Etc. may be added. The dispersion of the colorant can be performed in the same manner as in the preparation of the above-mentioned amorphous resin fine particle dispersion.
上記着色剤微粒子分散液における着色剤の含有量は、色再現性の観点から、5〜50質量%の範囲内であることが好ましく、10〜40質量%の範囲内であることがより好ましい。 From the viewpoint of color reproducibility, the content of the colorant in the colorant fine particle dispersion is preferably in the range of 5 to 50% by mass, and more preferably in the range of 10 to 40% by mass.
上記離型剤微粒子分散液も、着色剤に代えて離型剤を用いる以外は着色剤微粒子との調製と同様に行うことができる。離型剤微粒子分散液における離型剤の含有量は、ホットオフセットの発生を抑制する観点、および、定着時における記録媒体の分離性を高める観点から、10〜50質量%の範囲内であることが好ましく、15〜40質量%の範囲内であることがより好ましい。 The release agent fine particle dispersion can be prepared in the same manner as the preparation of the colorant fine particles, except that the release agent is used instead of the colorant. The content of the release agent in the release agent fine particle dispersion is in the range of 10 to 50% by mass from the viewpoint of suppressing the occurrence of hot offset and enhancing the separability of the recording medium during fixing. Is preferably, and more preferably in the range of 15 to 40% by mass.
上記第2工程では、第1工程で調製した混合液に凝集剤を添加する。 In the second step, a coagulant is added to the mixture prepared in the first step.
上記凝集剤には、金属塩の凝集剤が好適に使用される。当該凝集剤は、一種でもそれ以上でもよく、その例には、ナトリウムやカリウム、リチウムなどのアルカリ金属の塩などの1価の金属の塩;カルシウムやマグネシウム、マンガン、銅などの2価の金属の塩;鉄やアルミニウムなどの3価の金属の塩;が含まれる。より具体的には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウムおよび硫酸マンガンが含まれる。中でも、少量で凝集を進めることができる観点から、特に好ましくは2価以上の金属の塩である。 As the coagulant, a coagulant of a metal salt is preferably used. The coagulant may be one kind or more, and examples thereof include salts of monovalent metals such as salts of alkali metals such as sodium, potassium and lithium; divalent metals such as calcium, magnesium, manganese and copper. And salts of trivalent metals such as iron and aluminum. More specifically, it includes sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, copper sulfate, magnesium sulfate and manganese sulfate. Among these, salts of divalent or higher valent metals are particularly preferred from the viewpoint that aggregation can be promoted with a small amount.
上記第3工程では、第2工程で調製した混合液を昇温する。 In the third step, the temperature of the mixture prepared in the second step is raised.
第3工程における上記混合液の昇温速度は、0.8℃/分以上であることが好ましい。昇温速度の上限は、特に限定されないが、急速な融着の進行による粗大粒子の発生を抑制する観点から15℃/分以下とすることが好ましい。第3工程では、上記混合液の温度が例えば凝集温度に到達するまで加熱する。当該凝集温度は、非晶性樹脂のガラス転移温度以上であって、さらには結晶性樹脂の融点に対して−10〜+10℃の温度範囲内であることが好ましい。第3工程により、昇温に伴って非晶性樹脂微粒子および着色剤微粒子が凝集して凝集体が形成される。 The rate of temperature rise of the mixed solution in the third step is preferably 0.8 ° C./min or more. The upper limit of the heating rate is not particularly limited, but is preferably 15 ° C./min or less from the viewpoint of suppressing generation of coarse particles due to rapid fusion. In the third step, the mixture is heated until the temperature of the mixture reaches, for example, the aggregation temperature. The aggregation temperature is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the amorphous resin, and more preferably within a temperature range of −10 to + 10 ° C. with respect to the melting point of the crystalline resin. In the third step, the amorphous resin fine particles and the colorant fine particles aggregate with the increase in temperature to form an aggregate.
また、トナー母体粒子中に離型剤を含有させる場合であって、非晶性樹脂微粒子が離型剤を含有していない場合では、第2工程における凝集剤添加後であって第4工程における結晶性樹脂微粒子分散液添加前に、上記した離型剤微粒子分散液を添加することが好ましい。 In the case where the release agent is contained in the toner base particles and the amorphous resin fine particles do not contain the release agent, after the coagulant is added in the second step, It is preferable to add the above-mentioned release agent fine particle dispersion before adding the crystalline resin fine particle dispersion.
上記第4工程では、第3工程における昇温完了までに少なくとも一種の結晶性樹脂微粒子を含有する結晶性樹脂微粒子分散液を上記混合液に添加する。 In the fourth step, a crystalline resin fine particle dispersion containing at least one kind of crystalline resin fine particles is added to the mixed liquid by the completion of the temperature increase in the third step.
低温定着性、色特性、帯電性および高温保存性を高める観点から、第4工程において結晶性樹脂微粒子分散液を上記混合液に添加する際の上記凝集体の体積平均粒径(体積基準のメジアン径)は、0.2〜2.5μmの範囲内であることが好ましい。凝集体の上記粒径が2.5μm以下のときに結晶性樹脂微粒子を上記混合液に添加すると、凝集が進行して粒径がある程度大きくなった凝集体の外側に結晶性樹脂微粒子が凝集することが抑制され、帯電性および高温保存性を高める観点から好ましい。また、凝集体の粒径が0.2μm以上のときに結晶性樹脂微粒子を上記混合液に添加することで、結晶性樹脂微粒子が非晶性樹脂微粒子と着色剤微粒子との凝集を阻害しないことから、帯電性を高める観点から好ましい。なお、凝集体の体積基準のメジアン径は、UPA−150(マイクロトラック・ベル株式会社製)にて体積平均粒径を測定することにより得ることができる。 From the viewpoint of improving low-temperature fixability, color characteristics, chargeability, and high-temperature preservability, the volume average particle size (volume-based median) of the aggregate when the crystalline resin fine particle dispersion is added to the mixture in the fourth step (Diameter) is preferably in the range of 0.2 to 2.5 μm. When the crystalline resin fine particles are added to the mixed solution when the particle size of the aggregate is 2.5 μm or less, the crystalline resin fine particles aggregate on the outside of the aggregate whose particle size has increased to some extent due to the progress of aggregation. This is preferable from the viewpoint of suppressing charging and improving the chargeability and the high-temperature storage property. Further, when the particle diameter of the aggregate is 0.2 μm or more, by adding the crystalline resin fine particles to the mixture, the crystalline resin fine particles do not inhibit the aggregation of the amorphous resin fine particles and the colorant fine particles. From the viewpoint of enhancing the chargeability. The volume-based median diameter of the aggregate can be obtained by measuring the volume average particle diameter with UPA-150 (manufactured by Microtrac Bell Inc.).
また、第4工程において結晶性樹脂微粒子分散液を上記混合液に添加する際の当該混合液の温度は、結晶性樹脂微粒子の融点に対して−40〜+10℃の範囲内であることが好ましく、−20〜+5℃の範囲内であることがより好ましい。また、第4工程において結晶性樹脂微粒子分散液を上記混合液に添加する際の上記混合液の温度は、非晶性樹脂のガラス転移温度以上であって結晶性樹脂の融点以下であることが好ましい。 In addition, the temperature of the mixed liquid when adding the crystalline resin fine particle dispersion to the mixed liquid in the fourth step is preferably in the range of -40 to + 10 ° C with respect to the melting point of the crystalline resin fine particles. , -20 to + 5 ° C. Further, in the fourth step, the temperature of the mixed liquid when the crystalline resin fine particle dispersion is added to the mixed liquid may be equal to or higher than the glass transition temperature of the amorphous resin and equal to or lower than the melting point of the crystalline resin. preferable.
上記結晶性樹脂微粒子分散液は、結晶性樹脂を合成し、この結晶性樹脂を水系媒体中に微粒子状に分散させることによって調製される。結晶性樹脂微粒子分散液は、例えば、溶剤を用いることなく、水系媒体中において分散処理を行う方法、または、結晶性樹脂をメチルエチルケトンなどの溶剤に溶解させて溶液とし、分散機を用いて当該溶液を機械的に、あるいは転相乳化などによって水系媒体中に乳化分散させた後、脱溶剤処理を行う方法、によって調製することができる。 The crystalline resin fine particle dispersion is prepared by synthesizing a crystalline resin and dispersing the crystalline resin in the form of fine particles in an aqueous medium. The crystalline resin fine particle dispersion is, for example, a method of performing a dispersion treatment in an aqueous medium without using a solvent, or dissolving the crystalline resin in a solvent such as methyl ethyl ketone to form a solution, and using a disperser to obtain the solution. Can be prepared by emulsifying and dispersing the compound in an aqueous medium mechanically or by phase inversion emulsification, and then subjecting it to a solvent removal treatment.
結晶性樹脂はカルボキシ基を含む場合がある。このような場合、当該カルボキシ基をイオン乖離させて、水相に安定かつ円滑に乳化させるために、上記水系媒体にアンモニアや水酸化ナトリウムなどの塩基性化合物を添加してもよい。水系媒体中には、非晶性樹脂微粒子分散液の調製と同様に、分散安定剤が溶解されていてもよく、また油滴の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。また、結晶性樹脂微粒子の分散処理も、非晶性樹脂微粒子分散液の調製と同様に行うことができる。 Crystalline resins may contain carboxy groups. In such a case, a basic compound such as ammonia or sodium hydroxide may be added to the aqueous medium in order to ion-dissociate the carboxy group and stably and smoothly emulsify the aqueous phase. In the aqueous medium, a dispersion stabilizer may be dissolved in the same manner as in the preparation of the amorphous resin fine particle dispersion, and in order to improve the dispersion stability of the oil droplets, a surfactant or resin fine particles may be used. May be added. The dispersion treatment of the crystalline resin fine particles can be performed in the same manner as the preparation of the amorphous resin fine particle dispersion.
上記結晶性樹脂微粒子における結晶性樹脂微粒子(油滴)の粒径は、体積基準のメジアン径(体積平均粒径)で、50〜1000nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは50〜500nmの範囲内、さらに好ましくは80〜500nmの範囲内である。上記体積平均粒径は、乳化分散時の機械的エネルギーの大きさなどによりコントロールすることができる。また、結晶性樹脂微粒子分散液における結晶性樹脂微粒子の含有量は、上記凝集体の粒度分布の広がりを抑制し、トナー特性を向上させる観点から、分散液100質量%に対して10〜50質量%の範囲内であることが好ましく、15〜40質量%の範囲内であることがより好ましい。 The particle size of the crystalline resin fine particles (oil droplets) in the crystalline resin fine particles is preferably 50 to 1000 nm, more preferably 50 to 500 nm, as a volume-based median diameter (volume average particle size). And more preferably within the range of 80 to 500 nm. The volume average particle size can be controlled by the magnitude of mechanical energy during emulsification and dispersion. Further, the content of the crystalline resin fine particles in the crystalline resin fine particle dispersion is from 10 to 50 mass% with respect to 100 mass% of the dispersion from the viewpoint of suppressing the spread of the particle size distribution of the aggregate and improving the toner characteristics. %, More preferably 15 to 40% by mass.
上記第5工程では、非晶性樹脂微粒子、結晶性樹脂微粒子および着色剤微粒子を凝集、融着させて凝集粒子を形成する。 In the fifth step, the amorphous resin fine particles, the crystalline resin fine particles, and the colorant fine particles are aggregated and fused to form aggregated particles.
具体的には、第3工程における結晶性樹脂微粒子分散液、非晶性樹脂微粒子分散液および着色剤微粒子分散液の混合液の昇温が完了したら、当該混合液の温度を保持しながら、撹拌速度を低下させる。第5工程では、混合液の撹拌速度を低下させて凝集体同士の衝突による凝集体の再分散を抑制することで、粒子の凝集を進行させることができる。 Specifically, when the temperature rise of the mixed liquid of the crystalline resin fine particle dispersion, the amorphous resin fine particle dispersion, and the colorant fine particle dispersion in the third step is completed, stirring is performed while maintaining the temperature of the mixed liquid. Decrease speed. In the fifth step, the aggregation speed of the particles can be advanced by reducing the stirring speed of the mixed liquid to suppress the re-dispersion of the aggregate due to the collision between the aggregates.
第5工程における上記混合液の温度は、結晶性樹脂の融点よりも高い温度であることが好ましい。混合液の温度を保持しながら撹拌速度を低下させることにより、結晶性樹脂微粒子、非晶性樹脂微粒子および着色剤微粒子の凝集および融着を進行させ、その凝集粒子の粒径が所望の値に到達したら、凝集停止剤として塩化ナトリウム水溶液などの塩を上記混合液に添加して凝集を停止させる。このときの凝集粒子の粒径は、体積基準のメジアン径で4.5〜7.0μmの範囲内であることが好ましい。凝集粒子の体積基準のメジアン径は、「コールターマルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)にて体積平均粒径を測定することにより得ることができる。 The temperature of the mixed solution in the fifth step is preferably higher than the melting point of the crystalline resin. By lowering the stirring speed while maintaining the temperature of the mixture, the aggregation and fusion of the crystalline resin fine particles, the amorphous resin fine particles, and the colorant fine particles are advanced, and the particle size of the aggregated particles reaches a desired value. Upon reaching, aggregation is stopped by adding a salt such as an aqueous solution of sodium chloride as an aggregation stopping agent to the mixed solution. The particle diameter of the aggregated particles at this time is preferably in the range of 4.5 to 7.0 μm in terms of volume-based median diameter. The volume-based median diameter of the agglomerated particles can be obtained by measuring the volume average particle size using “Coulter Multisizer 3” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
第5工程においては、凝集停止剤を添加するか、撹拌速度を上げるかの一方または両方によって粒子の凝集を停止させた後、上記混合液を撹拌しながらその温度を保持または調整し、当該混合液中の粒子の平均円形度が所望の値に到達するまでトナー母体粒子の溶融および融着を進行させることが好ましい。このときの混合液中のトナー母体粒子の平均円形度は、0.920〜1.000の範囲内であることが好ましく、0.940〜0.995の範囲内であることがより好ましい。平均円形度は、前述の方法により測定することができる。 In the fifth step, after the aggregation of the particles is stopped by adding one or both of an aggregating terminator and increasing the stirring speed, the temperature is maintained or adjusted while stirring the mixture, and the mixing is performed. It is preferred that melting and fusing of the toner base particles proceed until the average circularity of the particles in the liquid reaches a desired value. At this time, the average circularity of the toner base particles in the mixed liquid is preferably in the range of 0.920 to 1.000, and more preferably in the range of 0.940 to 0.995. The average circularity can be measured by the method described above.
上述の方法により、粒子の成長(結晶性樹脂微粒子、非晶性樹脂微粒子および着色剤粒子、必要に応じて離型剤微粒子の凝集)と、融着(粒子間の界面の消失)とを効果的に進行させることができ、耐久性により一層優れたトナー粒子を得ることができる。 By the above-described method, effects of particle growth (aggregation of crystalline resin fine particles, amorphous resin fine particles and colorant particles, and release agent fine particles if necessary) and fusion (loss of interface between particles) are effective. And toner particles having more excellent durability can be obtained.
上記各色トナーの製造方法は、本実施の形態の効果が得られる範囲において、上記第1から第5の工程以外の他の工程をさらに含んでいてもよい。当該他の工程の例には、シェル化工程、冷却工程、ろ過、洗浄、乾燥工程、外添剤処理工程およびキャリア粒子混合工程が含まれる。 The method for producing each color toner may further include other steps than the first to fifth steps as long as the effects of the present embodiment can be obtained. Examples of the other steps include a shelling step, a cooling step, a filtration, a washing, a drying step, an external additive treatment step, and a carrier particle mixing step.
コア・シェル構造のトナー樹脂を得る場合には、シェル化工程をさらに行うことが好ましい。シェル化工程では、上記第5工程で生成した凝集粒子を含む分散液へ、シェル層を構成するシェル層形成用樹脂(好ましくは上記の非晶性樹脂)の水系分散液をさらに添加し、上記凝集粒子(コア粒子)の表面にシェル層形成用樹脂を凝集、融着させる。これにより、コア・シェル構造を有するトナー粒子が得られる。 When a toner resin having a core-shell structure is obtained, it is preferable to further perform a shelling step. In the shelling step, an aqueous dispersion of a shell layer forming resin (preferably the amorphous resin) constituting the shell layer is further added to the dispersion containing the aggregated particles generated in the fifth step, and The resin for forming the shell layer is aggregated and fused to the surface of the aggregated particles (core particles). As a result, toner particles having a core-shell structure are obtained.
この際、コア粒子の表面へのシェル層形成用樹脂の凝集、融着をより強固にし、かつ粒子の形状が所望の形状になるまで、さらに反応系の加熱処理を行うとよい。この加熱処理は、コア・シェル構造を有するトナー粒子の平均円形度が、上記平均円形度の範囲内になるまで行えばよい。 At this time, it is preferable to further heat-treat the reaction system until coagulation and fusion of the shell layer forming resin to the surface of the core particle are further strengthened and the particle shape becomes a desired shape. This heat treatment may be performed until the average circularity of the toner particles having the core-shell structure falls within the range of the average circularity.
上記冷却工程では、上記のトナー粒子の分散液を冷却処理する。冷却処理における冷却速度は、制限されないが、0.2〜20℃/分の範囲内が好ましい。冷却処理方法は、限定されず、例えば、反応容器の外部に冷媒を導入して反応容器ごと上記分散液を冷却する方法であってもよいし、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法、あるいは反応系の分散液を冷水に投入する方法、であってもよい。 In the cooling step, the dispersion of the toner particles is cooled. The cooling rate in the cooling treatment is not limited, but is preferably in the range of 0.2 to 20 ° C./min. The cooling method is not limited, and may be, for example, a method of introducing a refrigerant to the outside of the reaction vessel to cool the dispersion together with the reaction vessel, or a method of cooling by directly supplying cold water to the reaction system. Alternatively, a method in which a reaction system dispersion is charged into cold water may be used.
上記濾過工程では、上記分散液からトナー母体粒子を濾別する。濾過処理方法の例には、遠心分離法、ヌッチェなどを使用して行う減圧濾過法、フィルタープレスなどを用いる濾過法が含まれる。 In the filtration step, toner base particles are filtered from the dispersion. Examples of the filtration method include a centrifugal separation method, a reduced pressure filtration method using a Nutsche method, and a filtration method using a filter press.
上記洗浄工程では、洗浄することにより濾別されたトナー母体粒子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や凝集剤などの付着物を除去する。洗浄処理は、例えば水洗処理であり、濾液の電気伝導度が例えば5〜10μS/cmの範囲内になるまで行われる。 In the above-mentioned washing step, extraneous substances such as a surfactant and an aggregating agent are removed from the toner base particles (cake-like aggregate) that have been filtered out by washing. The washing process is, for example, a water washing process, and is performed until the electric conductivity of the filtrate falls within a range of, for example, 5 to 10 μS / cm.
上記乾燥工程では、洗浄処理されたトナー母体粒子に乾燥処理が施される。この乾燥工程で使用される乾燥機の例には、スプレードライヤーや、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機など公知の乾燥機が含まれ、加えて静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機および撹拌式乾燥機も含まれる。乾燥処理されたトナー母体粒子に含有される水分量は、5質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2質量%以下である。 In the drying step, a drying process is performed on the washed toner base particles. Examples of the dryer used in the drying step include known dryers such as a spray dryer, a vacuum freeze dryer, and a reduced pressure dryer, and additionally include a stationary shelf dryer, a movable shelf dryer, and a fluidized shelf dryer. Also included are layer dryers, tumble dryers and stirred dryers. The amount of water contained in the dried toner base particles is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less.
また、乾燥処理されたトナー粒子ボ母体同士が弱い粒子間引力で凝集している場合には、解砕処理をさらに行ってもよい。解砕処理装置の例には、ジェットミルやヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサーなどの機械式の解砕装置が含まれる。 Further, in the case where the mother particles of the dried toner particles are agglomerated by weak attraction between particles, a crushing process may be further performed. Examples of the crushing processing device include a mechanical crushing device such as a jet mill, a Henschel mixer, a coffee mill, and a food processor.
上記外添剤処理工程では、乾燥処理したトナー母体粒子に必要に応じて外添剤を添加、混合してトナー母体粒子の表面に付着させる。外添剤の添加により、トナーの流動性や帯電性が改良され、また、クリーニング性の向上などが実現される。得られたトナー粒子は、一成分現像剤として使用され得る。 In the external additive treatment step, an external additive is added to the dried toner base particles as necessary, mixed, and adhered to the surface of the toner base particles. The addition of the external additive improves the fluidity and chargeability of the toner, and also improves the cleaning properties. The resulting toner particles can be used as a one-component developer.
上記キャリア粒子混合工程では、得られたトナー粒子に、トナー粒子の濃度が3〜9質量%となる量でキャリア粒子を混合する。得られた混合粉体は、二成分現像剤として使用され得る。 In the above carrier particle mixing step, the carrier particles are mixed with the obtained toner particles in such an amount that the concentration of the toner particles becomes 3 to 9% by mass. The obtained mixed powder can be used as a two-component developer.
上記トナーは、通常の電子写真方式の画像形成方法に適用され、静電潜像の現像に供される。上記トナーは、例えば、図1に示される画像形成装置に収容され、記録媒体上でのトナー像の形成に供される。 The toner is applied to a normal electrophotographic image forming method, and is used for developing an electrostatic latent image. The toner is accommodated in, for example, the image forming apparatus shown in FIG. 1 and is used for forming a toner image on a recording medium.
図1に示す画像形成装置100は、画像読取部110、画像処理部30、画像形成部40、用紙搬送部50および定着装置60を有する。
The
画像形成部40は、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色トナーによる画像を形成する画像形成ユニット41Y、41M、41Cおよび41Kを有する。これらは、収容されるトナー以外はいずれも同じ構成を有するので、以後、色を表す記号を省略することがある。画像形成部40は、さらに、中間転写ユニット42および二次転写ユニット43を有する。これらは、転写装置に相当する。
The
画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置412、感光体ドラム413、帯電装置414、およびドラムクリーニング装置415を有する。感光体ドラム413は、例えば負帯電型の有機感光体である。感光体ドラム413の表面は、光導電性を有する。感光体ドラム413は、感光体に相当する。
The
帯電装置414は、例えばコロナ帯電器である。帯電装置414は、帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレードなどの接触帯電部材を感光体ドラム413に接触させて帯電させる接触帯電装置であってもよい。 The charging device 414 is, for example, a corona charger. The charging device 414 may be a contact charging device that charges a contact charging member such as a charging roller, a charging brush, or a charging blade by bringing the charging member into contact with the photosensitive drum 413.
露光装置411は、例えば、光源としての半導体レーザーと、形成すべき画像に応じたレーザー光を感光体ドラム413に向けて照射する光偏向装置(ポリゴンモータ)とを含む。 The exposure device 411 includes, for example, a semiconductor laser as a light source, and a light deflecting device (polygon motor) for irradiating the photosensitive drum 413 with laser light corresponding to an image to be formed.
現像装置412は、二成分現像方式の現像装置である。現像装置412は、例えば、二成分現像剤を収容する現像容器と、当該現像容器の開口部に回転自在に配置されている現像ローラー(磁性ローラー)と、二成分現像剤が連通可能に現像容器内を仕切る隔壁と、現像容器における開口部側の二成分現像剤を現像ローラーに向けて搬送するための搬送ローラーと、現像容器内の二成分現像剤を撹拌するための撹拌ローラーと、を有する。上記現像容器には、二成分現像剤としての上記トナーが収容されている。 The developing device 412 is a two-component developing type developing device. The developing device 412 includes, for example, a developing container that stores a two-component developer, a developing roller (magnetic roller) rotatably disposed at an opening of the developing container, and a developing container that allows the two-component developer to communicate with the developing container. A partition wall for partitioning the inside, a transport roller for transporting the two-component developer on the opening side of the developing container toward the developing roller, and a stirring roller for stirring the two-component developer in the developing container. . The developing container contains the toner as a two-component developer.
中間転写ユニット42は、中間転写ベルト421、中間転写ベルト421を感光体ドラム413に圧接させる一次転写ローラー422、バックアップローラー423Aを含む複数の支持ローラー423、およびベルトクリーニング装置426を有する。中間転写ベルト421は、複数の支持ローラー423にループ状に張架される。複数の支持ローラー423のうちの少なくとも一つの駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト421は矢印A方向に一定速度で走行する。
The
二次転写ユニット43は、無端状の二次転写ベルト432、および二次転写ローラー431Aを含む複数の支持ローラー431を有する。二次転写ベルト432は、二次転写ローラー431Aおよび支持ローラー431によってループ状に張架される。
The
定着装置60は、例えば、定着ローラー62と、定着ローラー62の外周面を覆い、用紙S上のトナー画像を構成するトナーを加熱、融解するための無端状の加熱ベルト10と、用紙Sを定着ローラー62および加熱ベルト10に向けて押圧する加圧ローラー63と、を有する。用紙Sは、記録媒体に相当する。
The fixing
画像形成装置100は、さらに、画像読取部110、画像処理部30および用紙搬送部50を有する。画像読取部110は、給紙装置111およびスキャナー112を有する。用紙搬送部50は、給紙部51、排紙部52、および搬送経路部53を有する。給紙部51を構成する三つの給紙トレイユニット51a〜51cには、坪量やサイズなどに基づいて識別された用紙S(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部53は、レジストローラー対53aなどの複数の搬送ローラー対を有する。
The
画像形成装置100による画像の形成を説明する。
スキャナー112は、コンタクトガラス上の原稿Dを光学的に走査して読み取る。原稿Dからの反射光がCCDセンサー112aにより読み取られ、入力画像データとなる。入力画像データは、画像処理部30において所定の画像処理が施され、露光装置411に送られる。
The formation of an image by the
The scanner 112 optically scans and reads the document D on the contact glass. The reflected light from the document D is read by the
感光体ドラム413は一定の周速度で回転する。帯電装置414は、感光体ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置411では、ポリゴンモータのポリゴンミラーが高速で回転し、各色成分の入力画像データに対応するレーザー光が、感光体ドラム413の軸方向に沿って展開し、当該軸方向に沿って感光体ドラム413の外周面に照射される。こうして感光体ドラム413の表面には、静電潜像が形成される。 The photoconductor drum 413 rotates at a constant peripheral speed. The charging device 414 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 413 to a negative polarity. In the exposure device 411, the polygon mirror of the polygon motor rotates at a high speed, and the laser light corresponding to the input image data of each color component is developed along the axial direction of the photosensitive drum 413, and the photosensitive member along the axial direction. The light is irradiated on the outer peripheral surface of the drum 413. Thus, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 413.
現像装置412では、上記現像容器内の二成分現像剤の撹拌、搬送によってトナー粒子が帯電し、二成分現像剤は上記現像ローラーに搬送され、当該現像ローラーの表面で磁性ブラシを形成する。帯電したトナー粒子は、上記磁性ブラシから感光体ドラム413における静電潜像の部分に静電的に付着する。こうして、感光体ドラム413の表面の静電潜像が可視化され、感光体ドラム413の表面に、静電潜像に応じたトナー画像が形成される。上記の搬送に伴い、上記現像容器内のトナーは撹拌され、当該撹拌に伴うストレスを受けるが、上記トナーは、優れた耐破砕性を有するので、上記搬送によるトナーの破砕が生じない。 In the developing device 412, the toner particles are charged by stirring and transporting the two-component developer in the developing container, and the two-component developer is transported to the developing roller to form a magnetic brush on the surface of the developing roller. The charged toner particles electrostatically adhere to the portion of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 413 from the magnetic brush. Thus, the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 413 is visualized, and a toner image corresponding to the electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 413. The toner in the developing container is agitated by the transport, and receives the stress caused by the agitation. However, the toner has excellent crush resistance, so that the toner is not crushed by the transport.
感光体ドラム413の表面のトナー画像は、中間転写ユニット42によって中間転写ベルト421に転写される。転写後に感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーは、感光体ドラム413の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有するドラムクリーニング装置415によって除去される。
The toner image on the surface of the photosensitive drum 413 is transferred to the
一次転写ローラー422によって中間転写ベルト421が感光体ドラム413に圧接することにより、感光体ドラム413と中間転写ベルト421とによって、一次転写ニップが感光体ドラムごとに形成される。当該一次転写ニップにおいて、各色のトナー画像が中間転写ベルト421に順次重なって転写される。
When the
一方、二次転写ローラー431Aは、中間転写ベルト421および二次転写ベルト432を介して、バックアップローラー423Aに圧接される。それにより、中間転写ベルト421と二次転写ベルト432とによって、二次転写ニップが形成される。用紙Sは、用紙搬送部50によって二次転写ニップへ搬送され、当該二次転写ニップを用紙Sが通過する。用紙Sの傾きの補正および搬送のタイミングの調整は、レジストローラー対53aが配設されたレジストローラー部により行われる。
On the other hand, the secondary transfer roller 431A is pressed against the backup roller 423A via the
上記二次転写ニップに用紙Sが搬送されると、二次転写ローラー431Aへ転写バイアスが印加される。この転写バイアスの印加によって、中間転写ベルト421に担持されているトナー画像が用紙Sに転写される。トナー画像が転写された用紙Sは、二次転写ベルト432によって、定着装置60に向けて搬送される。
When the sheet S is transported to the secondary transfer nip, a transfer bias is applied to the secondary transfer roller 431A. By applying the transfer bias, the toner image carried on the
定着装置60は、加熱ベルト10と加圧ローラー63とによって、定着ニップを形成し、搬送されてきた用紙Sを当該定着ニップ部で加熱、加圧する。用紙S上のトナー画像を構成するトナー粒子は、加熱され、その内部でハイブリッド結晶性樹脂が速やかに融け、その結果、比較的少ない熱量で速やかにトナー粒子全体が融解し、トナー成分が用紙Sに付着する。付着している溶融トナー成分では、ハイブリッド結晶性樹脂中のポリエステル重合セグメントが速やかに結晶化し、当該溶融トナー成分全体が速やかに固化する。こうして、比較的少ない熱量で速やかにトナー画像が用紙Sに定着する。トナー像が定着された用紙Sは、排紙ローラー52aを備えた排紙部52により機外に排紙される。こうして、高画質の画像が形成される。
The fixing
なお、二次転写後に中間転写ベルト421の表面に残存する転写残トナーは、中間転写ベルト421の表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有するベルトクリーニング装置426によって除去される。
The transfer residual toner remaining on the surface of the
以上の説明から明らかなように、上記トナーは、結晶性ポリエステルを含む結着樹脂を含有するトナー母体粒子を少なくとも含有し、前述したように下記式(1)、式(2)および式(3)のいずれの関係をも満たす。したがって、上記トナーは、電子写真方式による高速の画像形成においても十分な低温定着性を有し、坪量の大きな紙種においても光沢度の高い安定性を有し、かつトナー粒子および定着画像の両方において熱的な安定性を有する。
式(1) 0.01≦ΔH1/ΔHth<0.20
式(2) 0.06≦ΔH2/ΔHth<0.25
式(3) 55<Tm<90
As is clear from the above description, the toner contains at least toner base particles containing a binder resin containing a crystalline polyester, and as described above, the following formulas (1), (2) and (3). Satisfies both relationships. Therefore, the toner has a sufficient low-temperature fixability even in high-speed image formation by an electrophotographic method, has a high glossiness even in a paper type having a large basis weight, and has a toner particle and a fixed image. Both have thermal stability.
Formula (1) 0.01 ≦ ΔH1 / ΔHth <0.20
Formula (2) 0.06 ≦ ΔH2 / ΔHth <0.25
Formula (3) 55 <Tm <90
上記トナーが下記式(4)をさらに満たすことは、定着温度の変動による画質の変動を抑制する観点、および、画像の保存安定性を高める観点、からより効果的と考えられ、下記式(5)をさらに満たすことは、上記の観点からより一層効果的と考えられる。
式(4) 0.10≦ΔH2/ΔHth≦0.20
式(5) 0.12≦ΔH2/ΔHth≦0.16
The fact that the toner further satisfies the following formula (4) is considered to be more effective from the viewpoint of suppressing the fluctuation of the image quality due to the fluctuation of the fixing temperature and the viewpoint of enhancing the storage stability of the image. It is considered that further satisfying the above condition) is more effective from the above viewpoint.
Formula (4) 0.10 ≦ ΔH2 / ΔHth ≦ 0.20
Formula (5): 0.12 ≦ ΔH2 / ΔHth ≦ 0.16
また、上記トナーが下記式(6)をさらに満たすことは、耐熱性の低下を抑制する観点、および、定着時におけるトナー粒子の迅速な融解の観点、からより効果的と考えられる。
式(6) 0.05≦ΔH1/ΔHth≦0.15
Further, it is considered that the toner further satisfies the following formula (6) from the viewpoint of suppressing a decrease in heat resistance and from the viewpoint of prompt melting of toner particles during fixing.
Equation (6) 0.05 ≦ ΔH1 / ΔHth ≦ 0.15
また、上記ΔH1が2J/g以上10J/g未満であることは、トナーの定着時における融解性とトナーの保存時における熱的安定性との両立の観点からより効果的と考えられ、上記ΔH1が3J/g以上7J/g未満であることは、上記の観点からより一層効果的と考えられる。 Further, it is considered that ΔH1 of 2 J / g or more and less than 10 J / g is more effective from the viewpoint of compatibility between the melting property at the time of fixing the toner and the thermal stability at the time of storage of the toner. Is more than 3 J / g and less than 7 J / g is considered to be even more effective from the above viewpoint.
また、上記ΔHthが25J/g以上であることは、低温定着性の向上の観点からより効果的と考えられる。これは、十分な量の直鎖脂肪族モノマーが存在することで、高速機における定着時においても非晶性樹脂が可塑化されるため、と考えられる。 Further, it is considered that the ΔHth of 25 J / g or more is more effective from the viewpoint of improving the low-temperature fixability. This is presumably because the presence of a sufficient amount of the linear aliphatic monomer plasticizes the amorphous resin even during fixing in a high-speed machine.
また、上記結着樹脂が非晶性樹脂をさらに含み、当該非晶性樹脂が、直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造を有することは、トナーの熱的安定性の観点からより効果的と考えられ、上記非晶性樹脂が直鎖脂肪族構造を有する非晶性ポリエステルであることは、上記の観点からより一層効果的と考えられる。これは、SP値や極性からだけでは説明のできない、構造の類似性による効果によるものと推測され、例えば非晶性樹脂のモノマーとして直鎖脂肪族モノマーを用いことにより、詳細な機構は明らかではないが結晶性ポリエステルの結晶性が低い状態、すなわちΔH1が小さい状態においても、トナーとしての熱的安定性を維持することができるため、と考えられる。 Further, the binder resin further includes an amorphous resin, the amorphous resin is derived from a linear aliphatic polycarboxylic acid, a linear aliphatic polyhydric alcohol, and a linear aliphatic hydroxycarboxylic acid. Having a structure that is considered to be more effective from the viewpoint of thermal stability of the toner, and that the amorphous resin is an amorphous polyester having a linear aliphatic structure, It is considered more effective. This is presumed to be due to the effect of structural similarity, which cannot be explained solely from the SP value and polarity.For example, by using a linear aliphatic monomer as a monomer of the amorphous resin, the detailed mechanism is not clear. It is considered that the thermal stability as a toner can be maintained even in a state where the crystalline polyester has low crystallinity, that is, in a state where ΔH1 is small.
また、上記結晶性ポリエステルが結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂のユニットが化学的に結合したハイブリッド結晶性ポリエステルであることは、低温定着性の観点からより効果的と考えられる。これは、ΔH1/ΔHthが低い、すなわち相溶性が高く、かつ加熱後に相溶が進んだ状態であっても、上記結晶性ポリエステルがある程度のドメインをもって存在し、その結果、冷却時の結晶化の促進に有利であるため、と考えられる。 Further, it is considered that the crystalline polyester is a hybrid crystalline polyester in which a crystalline polyester unit and an amorphous resin unit are chemically bonded to each other, from the viewpoint of low-temperature fixability. This is because even when ΔH1 / ΔHth is low, that is, the compatibility is high and the compatibility has advanced after heating, the crystalline polyester exists with some domains, and as a result, the crystallization during cooling This is considered to be advantageous for promotion.
また、上記ハイブリッド結晶性ポリエステルが結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂ユニットが窒素原子を介さずに結合した樹脂であることは、低温定着性の観点からより効果的と考えられる。これは、詳細な機構は明らかではないが、結晶性ポリエステルユニットと非晶性樹脂のユニットが窒素原子を介して結合されている場合には、水素結合などにより凝集力が強くなることで結晶性ポリエステルの非相溶化および結晶化が進行し、例えばウレタン結合やウレア結合を介している場合には水素結合がさらに強くなるとともに、結合の平面性によりパッキングが起こりやすくなることで結晶化が過剰に進行し、ΔH1/ΔHthが好ましい範囲よりも過大になる傾向にあるため、と考えられる。 Further, it is considered that the above-mentioned hybrid crystalline polyester is a resin in which a crystalline polyester unit and an amorphous resin unit are bonded without via a nitrogen atom, which is more effective from the viewpoint of low-temperature fixability. Although the detailed mechanism is not clear, when the crystalline polyester unit and the amorphous resin unit are bonded via a nitrogen atom, the cohesive force is increased by hydrogen bonding and the like, and the crystallinity is increased. Incompatibility and crystallization of the polyester proceed, for example, when a urethane bond or a urea bond is mediated, the hydrogen bond is further strengthened, and packing tends to occur due to the planarity of the bond, resulting in excessive crystallization. It is considered that ΔH1 / ΔHth tends to be larger than a preferable range.
また、上記ハイブリッド結晶性ポリエステルが結晶性ポリエステルユニットと非晶性ビニル系樹脂ユニットが化学的に結合した樹脂であることは、結晶性ポリエステルの結晶性を適宜に調整する観点からより効果的と考えられる。これは、ビニル系樹脂ユニットは、そのモノマーの選択肢の幅が広く、その熱的物性や分子構造などの制御が可能であるため、と考えられる。 Further, it is considered that the above-mentioned hybrid crystalline polyester is a resin in which a crystalline polyester unit and an amorphous vinyl-based resin unit are chemically bonded, which is more effective from the viewpoint of appropriately adjusting the crystallinity of the crystalline polyester. Can be This is presumably because the vinyl resin unit has a wide range of monomer choices and its thermal properties and molecular structure can be controlled.
また、上記トナーが下記式(7)の関係をさらに満たすことは、定着温度が高いためによる排紙直後の画像表面のトナー温度の上昇によるタッキングを抑制する観点、および、定着の線速が高い高速機において、トナー内部や用紙との界面付近のトナーの温度を十分に高めることが難しい場合においても、結晶性樹脂がより確実に溶融可能である点からより効果的と考えられる。
式(7) 65<Tm<80
Further, the toner satisfies the relationship of the following expression (7) further from the viewpoint of suppressing tacking due to a rise in toner temperature on the image surface immediately after discharging due to a high fixing temperature, and a high fixing linear velocity. In a high-speed machine, even when it is difficult to sufficiently increase the temperature of the toner inside the toner or in the vicinity of the interface with the paper, it is considered more effective because the crystalline resin can be more reliably melted.
Formula (7): 65 <Tm <80
上記のトナーは、トナー粒子において結晶性ポリエステルが結晶ドメインとして存在する割合(ΔH1/ΔHth)、および、熱定着後の定着画像において結晶性ポリエステルが結晶ドメインとして存在する割合(ΔH2/ΔHth)がそれぞれ特定の範囲にあるとともに結晶性ポリエステルに融点が適切な範囲に特定されていることにより、十分な高温保存性および低温定着性が得られるとともに、長期間にわたって耐破砕性が得られ、しかも、優れた画像保存性を有する定着画像を形成することができる。 In the toner described above, the ratio (ΔH1 / ΔHth) of the crystalline polyester existing as the crystal domain in the toner particles and the ratio (ΔH2 / ΔHth) of the crystalline polyester existing as the crystal domain in the fixed image after heat fixing are respectively determined. By being in a specific range and the melting point of the crystalline polyester being specified in an appropriate range, sufficient high-temperature preservability and low-temperature fixability can be obtained, and crushing resistance can be obtained over a long period of time, and excellent. A fixed image having improved image storability can be formed.
本発明を、以下の実施例および比較例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例などに限定されない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following Examples and Comparative Examples. Note that the present invention is not limited to the following examples.
〔非晶性樹脂A1の合成〕 (第1段重合)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム8gをイオン交換水3Lに溶解させた溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた後、過硫酸カリウム10gをイオン交換水200gに溶解させた溶液を添加し、再度液温を80℃とした。
[Synthesis of amorphous resin A1] (First-stage polymerization)
A solution prepared by dissolving 8 g of sodium dodecyl sulfate in 3 L of ion-exchanged water was charged into a 5 L reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introduction device, and stirred at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream. After raising the internal temperature to 80 ° C., a solution in which 10 g of potassium persulfate was dissolved in 200 g of ion-exchanged water was added, and the liquid temperature was again set to 80 ° C.
得られた溶液に下記の成分を下記の量で混合してなる単量体混合液を1時間かけて滴下し、その後、80℃で2時間加熱、撹拌することにより重合を行い、樹脂微粒子x1が分散されてなる樹脂微粒子分散液X1を調製した。
スチレン 480g
n−ブチルアクリレート 250g
メタクリル酸 68g
To the obtained solution, a monomer mixture obtained by mixing the following components in the following amounts was added dropwise over 1 hour, and thereafter, polymerization was carried out by heating and stirring at 80 ° C. for 2 hours to obtain resin fine particles x1. Was dispersed to prepare a resin fine particle dispersion X1.
480 g of styrene
250 g of n-butyl acrylate
Methacrylic acid 68g
(第2段重合)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム7gをイオン交換水1460mLに溶解させた溶液を仕込み、98℃に加熱した。
(Second stage polymerization)
A solution prepared by dissolving 7 g of polyoxyethylene (2) sodium dodecyl ether sulfate in 1460 mL of ion-exchanged water was charged into a 5 L reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introducing device, and heated to 98 ° C. .
得られた溶液に、樹脂微粒子分散液X1を樹脂微粒子x1で260gとなる量で添加し、また、下記成分を下記の量で含有する80℃の単量体溶液を上記溶液に添加し、循環経路を有する機械式分散機「CREARMIX」(エム・テクニック株式会社製、「CREARMIX」は同社の登録商標)により1時間混合分散させて、乳化粒子(油滴)を含む分散液を調製した。
スチレン 245g
n−ブチルアクリレート 95g
メタクリル酸 35g
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 4.0g
To the obtained solution, the resin fine particle dispersion liquid X1 was added in an amount of 260 g based on the resin fine particle x1, and a monomer solution at 80 ° C. containing the following components in the following amount was added to the above solution, followed by circulation. A mechanical dispersing machine “CREAMIX” having a path (“MREAK”, manufactured by M Technic Co., Ltd., “CREAMIX” is a registered trademark of the company) was mixed and dispersed for one hour to prepare a dispersion liquid containing emulsified particles (oil droplets).
245 g of styrene
95 g of n-butyl acrylate
Methacrylic acid 35g
n-octyl-3-mercaptopropionate 4.0 g
次いで、得られた分散液に、過硫酸カリウム6gをイオン交換水200mLに溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を82℃で1時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行い、樹脂微粒子x2が分散されてなる樹脂微粒子分散液X2を調製した。 Next, to the obtained dispersion, an initiator solution obtained by dissolving 6 g of potassium persulfate in 200 mL of ion-exchanged water was added, and the system was heated and stirred at 82 ° C. for 1 hour to carry out polymerization. Was dispersed to prepare a resin fine particle dispersion X2.
(第3段重合)
上記樹脂微粒子分散液X2に、過硫酸カリウム11gをイオン交換水400mLに溶解させた溶液を添加し、82℃の温度条件下で、下記成分を下記の量で含有する単量体組成物を上記溶液に1時間かけて滴下し、滴下後、2時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行った。その後、得られた分散液を28℃まで冷却した。こうして、非晶性ビニル系樹脂である非晶性樹脂A1を調製した。
スチレン 405g
n−ブチルアクリレート 160g
メタクリル酸 33g
n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート 10g
(3rd stage polymerization)
To the resin fine particle dispersion X2, a solution prepared by dissolving 11 g of potassium persulfate in 400 mL of ion-exchanged water was added, and a monomer composition containing the following components in the following amounts at a temperature of 82 ° C. The solution was added dropwise over 1 hour, and after the addition, the mixture was heated and stirred for 2 hours to perform polymerization. Thereafter, the obtained dispersion was cooled to 28 ° C. Thus, an amorphous resin A1, which is an amorphous vinyl resin, was prepared.
Styrene 405g
160 g of n-butyl acrylate
33 g of methacrylic acid
n-octyl-3-mercaptopropionate 10 g
また、上記分散液を非晶性樹脂A1の水系分散液B1とした。水系分散液B1中の樹脂微粒子の体積基準のメジアン径D50zを測定したところ、220nmであった。また、非晶性樹脂A1の重量平均分子量Mwを測定したところ、32500であった。 Further, the above dispersion was designated as an aqueous dispersion B1 of the amorphous resin A1. The volume-based median diameter D50z of the resin fine particles in the aqueous dispersion B1 was measured and found to be 220 nm. The weight-average molecular weight Mw of the amorphous resin A1 was 32500.
〔非晶性ポリエステルA2の合成〕
撹拌装置、窒素導入管、温度センサー、精留塔を備えた反応容器に、下記の成分を下記の量で仕込んだ。「BPA−PO」は、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンプロピレンオキサイド2モル付加物を表し、「BPO−EO」は、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンエチレンオキサイド2モル付加物を表す。また、フマル酸およびテレフタル酸は、多価カルボン酸に該当し、BPA−POおよびBPO−EOは、多価アルコールに該当する。
フマル酸(FA) 1.8質量部
テレフタル酸(TA) 29.2質量部
BPA−PO 58.2質量部
BPO−EO 6.7質量部
[Synthesis of amorphous polyester A2]
The following components were charged in the following amounts into a reaction vessel equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube, a temperature sensor, and a rectification column. “BPA-PO” represents 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane propylene oxide 2 mol adduct, and “BPO-EO” represents 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane ethylene oxide 2 Represents a molar adduct. Further, fumaric acid and terephthalic acid correspond to polyhydric carboxylic acids, and BPA-PO and BPO-EO correspond to polyhydric alcohols.
1.8 parts by mass of fumaric acid (FA) 29.2 parts by mass of terephthalic acid (TA) 58.2 parts by mass of BPA-PO 6.7 parts by mass of BPO-EO
得られた混合物の温度を1時間かけて190℃に上昇させ、当該混合物が均一に撹拌されていることを確認した後、触媒として、多価カルボン酸全量に対して0.006質量%となる量のジブチルスズオキシドを投入し、さらに、生成する水を留去しながら上記混合物の温度を同温度から6時間かけて240℃に上昇させ、240℃に到達した時点で上記混合物にトリメリット酸1.6質量部を添加した後、さらに240℃に維持した状態で生成物の酸価が21mgKOH/gとなるまで脱水縮合反応を継続して重合反応を行うことにより、非晶性ポリエステルである非晶性樹脂A2を得た。得られた非晶性ポリエステルA2の数平均分子量(Mn)は3600であり、ガラス転移点(Tg)は62℃であった。非晶性樹脂A2の酸価、MnおよびTgは、前述の通りに測定した。 After raising the temperature of the obtained mixture to 190 ° C. over 1 hour and confirming that the mixture is uniformly stirred, the amount of the catalyst becomes 0.006% by mass based on the total amount of the polycarboxylic acid. The temperature of the mixture was raised from the same temperature to 240 ° C. over 6 hours while distilling off generated water, and when the temperature reached 240 ° C., trimellitic acid 1 was added to the mixture. After adding 0.6 parts by mass, the dehydration condensation reaction was continued until the acid value of the product reached 21 mgKOH / g while maintaining the temperature at 240 ° C. to carry out the polymerization reaction, whereby the non-crystalline polyester non-crystalline polyester was obtained. A crystalline resin A2 was obtained. The obtained amorphous polyester A2 had a number average molecular weight (Mn) of 3,600 and a glass transition point (Tg) of 62 ° C. The acid value, Mn and Tg of the amorphous resin A2 were measured as described above.
〔非晶性ポリエステルA3〜A6の合成〕
フマル酸の量を3.4質量部に、テレフタル酸の量を27.2質量部に、トリメリット酸の量を0.9質量部に、BPA−POの量を56.8質量部に、そしてBPO−EOの量を5.1質量部にそれぞれ変更した以外は非晶性ポリエステルA2の合成と同様にして、非晶性ポリエステルである非晶性樹脂A3を得た。非晶性ポリエステルA3のMnは4900であり、Tgは63℃であった。
[Synthesis of Amorphous Polyesters A3 to A6]
The amount of fumaric acid to 3.4 parts by mass, the amount of terephthalic acid to 27.2 parts by mass, the amount of trimellitic acid to 0.9 parts by mass, the amount of BPA-PO to 56.8 parts by mass, Then, an amorphous resin A3 as an amorphous polyester was obtained in the same manner as in the synthesis of the amorphous polyester A2 except that the amount of BPO-EO was changed to 5.1 parts by mass. The Mn of the amorphous polyester A3 was 4900, and the Tg was 63 ° C.
また、フマル酸およびテレフタル酸に加えて7.2質量部のアジピン酸(AA)を加え、フマル酸の量を3.4質量部に、テレフタル酸の量を20.0質量部に、トリメリット酸の量を1.2質量部に、BPA−POの量を58.1質量部に、そしてBPO−EOの量を6.1質量部にそれぞれ変更した以外は非晶性ポリエステルA2の合成と同様にして、非晶性ポリエステルである非晶性樹脂A4を得た。非晶性ポリエステルA4のMnは4700であり、Tgは57℃であった。 Further, in addition to fumaric acid and terephthalic acid, 7.2 parts by weight of adipic acid (AA) were added, and the amount of fumaric acid was reduced to 3.4 parts by weight, and the amount of terephthalic acid was reduced to 20.0 parts by weight. Synthesis of the amorphous polyester A2 except that the amount of the acid was changed to 1.2 parts by mass, the amount of BPA-PO was changed to 58.1 parts by mass, and the amount of BPO-EO was changed to 6.1 parts by mass. Similarly, amorphous resin A4, which is an amorphous polyester, was obtained. The Mn of the amorphous polyester A4 was 4,700, and the Tg was 57 ° C.
また、BPA−POおよびBPO−EOに加えて4.8質量部の1,9−ノナンジオール(1,9−DN)を加え、フマル酸の量を2.4質量部に、テレフタル酸の量を30.2質量部に、BPA−POの量を50.9質量部に、そしてBPO−EOの量を6.1質量部にそれぞれ変更した以外は非晶性ポリエステルA2の合成と同様にして、非晶性ポリエステルである非晶性樹脂A5を得た。非晶性ポリエステルA5のMnは4200であり、Tgは58℃であった。 Further, in addition to BPA-PO and BPO-EO, 4.8 parts by mass of 1,9-nonanediol (1,9-DN) was added, and the amount of fumaric acid was changed to 2.4 parts by mass, and the amount of terephthalic acid was changed to 2.4 parts by mass. To 30.2 parts by mass, the amount of BPA-PO to 50.9 parts by mass, and the amount of BPO-EO to 6.1 parts by mass, respectively, in the same manner as in the synthesis of the amorphous polyester A2. Thus, an amorphous resin A5 as an amorphous polyester was obtained. The Mn of the amorphous polyester A5 was 4,200, and the Tg was 58 ° C.
また、フマル酸を加えず、テレフタル酸の量を21.1質量部に、トリメリット酸の量を11.4質量部に、BPA−POの量を31.1質量部に、そしてBPO−EOの量を28.6質量部にそれぞれ変更した以外は非晶性ポリエステルA2の合成と同様にして、非晶性ポリエステルである非晶性樹脂A6を得た。非晶性ポリエステルA6のMnは3900であり、Tgは59℃であった。 Also, without adding fumaric acid, the amount of terephthalic acid to 21.1 parts by mass, the amount of trimellitic acid to 11.4 parts by mass, the amount of BPA-PO to 31.1 parts by mass, and BPO-EO Was changed to 28.6 parts by mass, and an amorphous resin A6 was obtained in the same manner as in the synthesis of the amorphous polyester A2. The Mn of the amorphous polyester A6 was 3,900, and the Tg was 59 ° C.
〔非晶性樹脂A7の合成〕
窒素導入管、脱水管、攪拌器および熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコ内に、L−ラクチドとD−ラクチドとをモル比(L−ラクチド:D−ラクチド)が90:10で100質量部仕込み、エチレングリコール0.5質量部、触媒として2−エチルヘキサン酸スズ(樹脂成分に対して200質量ppm)と共に、190℃で4時間反応させた後、175℃に降温して8.3kPaの圧力で2時間反応させて、非晶性樹脂A7を得た。非晶性樹脂A7のMwは28000であり、Mw/Mnは2.4であり、ガラス転移温度Tgは54℃であった。なお、非晶性樹脂A7の非晶性は、X線回折法による回折スペクトルにおける、測定領域に渡って広範に広がるブロードなピークにより確認される。
[Synthesis of amorphous resin A7]
In a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen introducing tube, a dehydrating tube, a stirrer, and a thermocouple, a molar ratio of L-lactide to D-lactide (L-lactide: D-lactide) is 90:10. 100 parts by mass, 0.5 parts by mass of ethylene glycol, and a reaction with tin 2-ethylhexanoate (200 mass ppm with respect to the resin component) as a catalyst at 190 ° C. for 4 hours, followed by cooling to 175 ° C. The mixture was reacted at a pressure of 0.3 kPa for 2 hours to obtain an amorphous resin A7. The Mw of the amorphous resin A7 was 28,000, the Mw / Mn was 2.4, and the glass transition temperature Tg was 54 ° C. In addition, the amorphousness of the amorphous resin A7 is confirmed by a broad peak in a diffraction spectrum by an X-ray diffraction method that spreads widely over a measurement region.
非晶性ポリエステルA2〜A7のモノマーの種類および量を表1に示す。 Table 1 shows the types and amounts of the monomers of the amorphous polyesters A2 to A7.
〔非晶性ポリエステル微粒子の水系分散液B2の調製〕
撹拌動力を与えるアンカー翼を備える反応容器に、メチルエチルケトン240質量部およびイソプロピルアルコール(IPA)60質量部を添加し、窒素を反応容器内に送って反応容器内の空気を窒素に置換した。次いで、反応容器内の混合液をオイルバス装置により60℃に加熱しながら、300質量部の非晶性ポリエステルA2を当該混合液にゆっくりと添加し、撹拌しながら溶解させた。次いで、得られた混合液に20質量部の10%アンモニア水を添加したのち、得られた混合液に撹拌しながら定量ポンプを用いて脱イオン水1500質量部を投入した。得られた混合液が乳白色を呈し、かつ、撹拌粘度が低下することにより、乳化が行われたことを確認した。
[Preparation of Aqueous Dispersion B2 of Amorphous Polyester Fine Particles]
240 parts by mass of methyl ethyl ketone and 60 parts by mass of isopropyl alcohol (IPA) were added to a reaction vessel equipped with an anchor blade for providing stirring power, and nitrogen was sent into the reaction vessel to replace air in the reaction vessel with nitrogen. Subsequently, 300 parts by mass of the amorphous polyester A2 was slowly added to the mixture while the mixture in the reaction vessel was heated to 60 ° C. with an oil bath apparatus, and dissolved with stirring. Next, after adding 20 parts by mass of 10% ammonia water to the obtained mixture, 1500 parts by mass of deionized water was added to the obtained mixture while stirring using a metering pump. It was confirmed that emulsification was carried out by the obtained liquid mixture exhibiting a milky white color and having reduced stirring viscosity.
その後、得られた乳化液を、遠心力に基づく差圧によって汲み上げ、反応槽内の壁面上に濡れ壁を形成する撹拌翼、還流装置および真空ポンプによる減圧装置が備えられたセパラブルフラスコへ移送し、反応槽内の壁温度を58℃とし、かつ減圧下の条件で撹拌を継続しながら乳化液中の溶媒および分散媒を留去し、得られた分散液が1000質量部に達した時点を当該留去の終点とし、反応槽内圧を常圧にして、撹拌しながら分散液を常温まで冷却し、固形分率30質量%の非晶性ポリエステルA2の微粒子の水系分散液B2を得た。 Thereafter, the obtained emulsion is pumped up by a differential pressure based on centrifugal force, and transferred to a separable flask equipped with a stirring blade that forms a wetted wall on a wall in the reaction tank, a reflux device, and a decompression device using a vacuum pump. The solvent and the dispersion medium in the emulsion were distilled off while keeping the temperature of the wall in the reaction vessel at 58 ° C. and stirring under reduced pressure, and the obtained dispersion reached 1,000 parts by mass. Was used as the end point of the distillation, the internal pressure of the reaction vessel was set to normal pressure, and the dispersion was cooled to room temperature while stirring to obtain an aqueous dispersion B2 of fine particles of amorphous polyester A2 having a solid content of 30% by mass. .
水系分散液B2中に分散する樹脂微粒子の体積基準のメジアン径(D50v)は162nmであった。 The volume-based median diameter (D50v) of the resin fine particles dispersed in the aqueous dispersion B2 was 162 nm.
〔非晶性ポリエステル微粒子の水系分散液B3〜B7の調製〕
非晶性ポリエステルA2に代えて非晶性ポリエステルA3〜A7のそれぞれを用いた以外は水系分散液B2の調製と同様にして、非晶性ポリエステルA3〜A7のそれぞれの微粒子が分散する水系分散液B3〜B7をそれぞれ調製した。水系分散液B3〜B7中の樹脂微粒子のD50vは、いずれも150〜350nmの範囲内であった。
[Preparation of Aqueous Dispersions B3 to B7 of Amorphous Polyester Fine Particles]
An aqueous dispersion in which fine particles of each of the amorphous polyesters A3 to A7 are dispersed in the same manner as in the preparation of the aqueous dispersion B2 except that each of the amorphous polyesters A3 to A7 is used instead of the amorphous polyester A2. B3 to B7 were prepared respectively. D50v of the resin fine particles in the aqueous dispersions B3 to B7 was all within the range of 150 to 350 nm.
〔結晶性ポリエステルC1の合成〕
撹拌装置、窒素導入管、温度センサー、精留塔を備えた反応容器に、下記成分を下記の量で仕込んだ。セバシン酸は、多価カルボン酸に該当する。
セバシン酸(SA) 205質量部
エチレングリコール 61質量部
[Synthesis of crystalline polyester C1]
The following components were charged in the following amounts into a reaction vessel equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube, a temperature sensor, and a rectification column. Sebacic acid corresponds to a polycarboxylic acid.
Sebacic acid (SA) 205 parts by mass Ethylene glycol 61 parts by mass
上記の混合物の温度を1時間かけて190℃に上昇させ、当該混合物が均一に撹拌されていることを確認した後、触媒として、多価カルボン酸全量に対して0.006質量%となる量のTi(OBu)4を上記反応容器に投入し、さらに、生成する水を留去しながら上記混合物の温度を同温度から6時間かけて240℃に上昇させ、さらに240℃に維持した状態で生成物の酸価が20mgKOH/gとなるまで脱水縮合反応を継続して重合反応を行うことにより、結晶性ポリエステルC1を得た。 After raising the temperature of the mixture to 190 ° C. over 1 hour and confirming that the mixture is uniformly stirred, the amount of the catalyst becomes 0.006% by mass based on the total amount of the polycarboxylic acid. Of Ti (OBu) 4 was charged into the reaction vessel, and the temperature of the mixture was raised from the same temperature to 240 ° C. over 6 hours while distilling off generated water, and further maintained at 240 ° C. The dehydration-condensation reaction was continued until the acid value of the product reached 20 mgKOH / g, and the polymerization reaction was carried out to obtain a crystalline polyester C1.
得られた結晶性ポリエステルC1の数平均分子量(Mn)は3100であり、融点(Tm)は75℃であった。結晶性ポリエステルC1の酸価、数平均分子量および融点は、前述の通りに測定した。 The number average molecular weight (Mn) of the obtained crystalline polyester C1 was 3100, and the melting point (Tm) was 75 ° C. The acid value, number average molecular weight and melting point of the crystalline polyester C1 were measured as described above.
〔結晶性ポリエステルC2〜C5、C8、C12の合成〕
多価カルボン酸に177質量部のドデカン二酸(DDA)を用い、多価アルコールに89質量部の1,6−ヘキサンジオール(1,6−DH)を用いた以外は結晶性ポリエステルC1の合成と同様にして、結晶性ポリエステルC2を得た。結晶性ポリエステルC2のMnは3600であり、Tmは69℃であった。
[Synthesis of crystalline polyesters C2 to C5, C8 and C12]
Synthesis of crystalline polyester C1 except that 177 parts by mass of dodecanedioic acid (DDA) was used as polyhydric carboxylic acid and 89 parts by mass of 1,6-hexanediol (1,6-DH) was used as polyhydric alcohol. In the same manner as in the above, a crystalline polyester C2 was obtained. Mn of the crystalline polyester C2 was 3,600, and Tm was 69 ° C.
また、多価カルボン酸に158質量部のドデカン二酸(DDA)を用い、多価アルコールに108質量部の1,9−ノナンジオール(1,9−DN)を用いた以外は結晶性ポリエステルC1の合成と同様にして、結晶性ポリエステルC3を得た。結晶性ポリエステルC3のMnは3900であり、Tmは68℃であった。 In addition, a crystalline polyester C1 was used except that 158 parts by mass of dodecane diacid (DDA) was used as the polyhydric carboxylic acid and 108 parts by mass of 1,9-nonanediol (1,9-DN) was used as the polyhydric alcohol. Crystalline polyester C3 was obtained in the same manner as in the synthesis of. Mn of the crystalline polyester C3 was 3900, and Tm was 68 ° C.
また、セバシン酸の量を169質量部に変更し、多価アルコールに97質量部の1,6−ヘキサンジオールを用いた以外は結晶性ポリエステルC1の合成と同様にして、結晶性ポリエステルC4を得た。結晶性ポリエステルC4のMnは3800であり、Tmは61℃であった。 A crystalline polyester C4 was obtained in the same manner as in the synthesis of the crystalline polyester C1, except that the amount of sebacic acid was changed to 169 parts by mass and 97 parts by mass of 1,6-hexanediol was used as the polyhydric alcohol. Was. Mn of the crystalline polyester C4 was 3,800, and Tm was 61 ° C.
また、多価カルボン酸に153質量部のドデカン二酸(DDA)を用い、多価アルコールに113質量部の1,10−デカンジオール(1,10−DD)を用いた以外は結晶性ポリエステルC1の合成と同様にして、結晶性ポリエステルC5を得た。結晶性ポリエステルC5のMnは3300であり、Tmは82℃であった。 Further, a crystalline polyester C1 was obtained except that 153 parts by mass of dodecane diacid (DDA) was used as the polyhydric carboxylic acid and 113 parts by mass of 1,10-decanediol (1,10-DD) was used as the polyhydric alcohol. Crystalline polyester C5 was obtained in the same manner as in the synthesis of. Mn of the crystalline polyester C5 was 3,300, and Tm was 82 ° C.
また、多価カルボン酸に87質量部のフマル酸および36.5質量部のアジピン酸を用い、多価アルコールに81質量部の1,4−ブタンジオール(1,4−DB)および11.8質量部の1,6−ヘキサンジオールを用いた以外は結晶性ポリエステルC1の合成と同様にして、結晶性ポリエステルC8を得た。結晶性ポリエステルC8のMnは3400であり、Tmは115℃であった。 Further, 87 parts by mass of fumaric acid and 36.5 parts by mass of adipic acid are used as the polycarboxylic acid, and 81 parts by mass of 1,4-butanediol (1,4-DB) and 11.8 parts are used as the polyhydric alcohol. A crystalline polyester C8 was obtained in the same manner as in the synthesis of the crystalline polyester C1, except that 1,6-hexanediol in parts by mass was used. Mn of the crystalline polyester C8 was 3,400, and Tm was 115 ° C.
また、セバシン酸に代えて210質量部のドデカン二酸を用い、エチレングリコールの量を56質量部に変更した以外は結晶性ポリエステルC1の合成と同様にして、結晶性ポリエステルC12を得た。結晶性ポリエステルC12のMnは4100であり、Tmは84℃であった。 Further, a crystalline polyester C12 was obtained in the same manner as in the synthesis of the crystalline polyester C1, except that 210 parts by mass of dodecanedioic acid was used instead of sebacic acid and the amount of ethylene glycol was changed to 56 parts by mass. Mn of the crystalline polyester C12 was 4100, and Tm was 84 ° C.
〔結晶性ポリエステルC6の合成〕
窒素導入管、脱水管、撹拌器および熱電対を装備した容量10リットルの四つ口フラス
コに、ドデカン二酸142質量部と1,9−ノナンジオール97質量部とを入れ、160℃に加熱し、溶解させた。
[Synthesis of crystalline polyester C6]
In a 10-liter four-necked flask equipped with a nitrogen introducing tube, a dehydrating tube, a stirrer, and a thermocouple, 142 parts by mass of dodecandioic acid and 97 parts by mass of 1,9-nonanediol were put, and heated to 160 ° C. Was dissolved.
得られた溶液に、下記の成分を下記の量で含有する混合液を滴下ロートにより1時間かけて滴下し、滴下後、170℃に保持して1時間撹拌を続けて、ビニル単量体を重合させた。
スチレン 21.5質量部
2−エチルヘキシルアクリレート 5.2質量部
アクリル酸 0.3質量部
ジクミルパーオキサイド 0.6質量部
To the resulting solution, a mixed solution containing the following components in the following amounts was dropped by a dropping funnel over 1 hour, and after the dropping, the mixture was kept at 170 ° C. and stirred for 1 hour to remove the vinyl monomer. Polymerized.
Styrene 21.5 parts by mass 2-Ethylhexyl acrylate 5.2 parts by mass Acrylic acid 0.3 parts by mass Dicumyl peroxide 0.6 parts by mass
次いで、得られた混合液に、Ti(OBu)4を多価カルボン酸(ドデカン二酸)全量に対して0.006質量%となる量で投入し、210℃に昇温して8時間反応を行った。さらに8.3kPaにて1時間反応を行うことにより、ビニル変性結晶性ポリエステルである結晶性ポリエステルC6を得た。結晶性ポリエステルC6のMnは4200であり、Tmは67℃であった。 Next, Ti (OBu) 4 was added to the resulting mixed solution in an amount of 0.006% by mass based on the total amount of the polyvalent carboxylic acid (dodecane diacid), and the mixture was heated to 210 ° C. and reacted for 8 hours. Was done. The reaction was further performed at 8.3 kPa for 1 hour to obtain a crystalline polyester C6 which is a vinyl-modified crystalline polyester. Mn of the crystalline polyester C6 was 4,200, and Tm was 67 ° C.
〔結晶性ポリエステルC7の合成〕
ドデカン二酸の量を126質量部に、1,9−ノナンジオールの量を86質量部に、スチレンの量を42.9質量部に、2−エチルヘキシルアクリレートの量を10.7質量部に、アクリル酸の量を0.4質量部に、そしてジクミルパーオキサイドの量を1.0質量部にそれぞれ変更する以外は結晶性ポリエステルC6の合成と同様にして、結晶性ポリエステルC7を合成した。結晶性ポリエステルC7のMnは4400であり、Tmは67℃であった。
[Synthesis of crystalline polyester C7]
The amount of dodecanedioic acid to 126 parts by mass, the amount of 1,9-nonanediol to 86 parts by mass, the amount of styrene to 42.9 parts by mass, the amount of 2-ethylhexyl acrylate to 10.7 parts by mass, Crystalline polyester C7 was synthesized in the same manner as in the synthesis of crystalline polyester C6, except that the amount of acrylic acid was changed to 0.4 part by mass and the amount of dicumyl peroxide was changed to 1.0 part by mass. Mn of the crystalline polyester C7 was 4,400, and Tm was 67 ° C.
〔結晶性ポリエステルC9の合成〕
窒素導入管、脱水管、攪拌器、および熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコ内に、セバシン酸、および1,4−ブタンジオールを、水酸基とカルボキシル基とのモル比(OH/COOH)が1.2となるように仕込み、チタンテトライソプロポキシド(樹脂成分に対して500質量ppm)と共に、190℃で12時間反応させた後、200℃に昇温して3時間反応させ、更に7.5kPaの圧力で2時間反応させて、結晶性ポリエステルC9を得た。結晶性ポリエステルC9のMwは12000であり、Mw/Mnは3.0であり、Tmは62℃であった。
[Synthesis of crystalline polyester C9]
In a 5 L four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a dehydrating tube, a stirrer, and a thermocouple, sebacic acid and 1,4-butanediol were placed in a molar ratio of hydroxyl group to carboxyl group (OH / COOH). ) Was set to 1.2, and reacted with titanium tetraisopropoxide (500 mass ppm with respect to the resin component) at 190 ° C. for 12 hours, and then heated to 200 ° C. and reacted for 3 hours. The mixture was further reacted at a pressure of 7.5 kPa for 2 hours to obtain a crystalline polyester C9. Mw of the crystalline polyester C9 was 12000, Mw / Mn was 3.0, and Tm was 62 ° C.
〔結晶性ポリエステルC10の合成〕
冷却管、撹拌機、および窒素導入管を装備した反応槽中に、結晶性ポリエステルC9と非晶性樹脂A7とを、非晶性樹脂A7の質量に対する結晶性ポリエステルC9の質量の比が30/70となるように入れた。さらに当該反応槽へ、イソホロンジイソシアネート(IPDI)を、そのイソシアネート基のモル比が0.65となるように添加し、上記の添加物の濃度が50質量%となるように酢酸エチルで希釈した。そして、窒素気流下にて80℃で5時間反応させた。次いで、減圧下にて酢酸エチルを留去した。こうして、結晶性ポリエステルC10を得た。結晶性ポリエステルC10のMwは35000であり、Mw/Mnは2.2であり、ガラス転移温度Tgは34℃であり、Tmは60℃であった。
[Synthesis of crystalline polyester C10]
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, the crystalline polyester C9 and the amorphous resin A7 were mixed at a ratio of the mass of the crystalline polyester C9 to the mass of the amorphous resin A7 of 30 / 70. Further, isophorone diisocyanate (IPDI) was added to the reaction tank so that the molar ratio of the isocyanate groups became 0.65, and the mixture was diluted with ethyl acetate so that the concentration of the above additive became 50% by mass. Then, the reaction was carried out at 80 ° C. for 5 hours under a nitrogen stream. Then, ethyl acetate was distilled off under reduced pressure. Thus, a crystalline polyester C10 was obtained. The Mw of the crystalline polyester C10 was 35,000, the Mw / Mn was 2.2, the glass transition temperature Tg was 34 ° C., and Tm was 60 ° C.
なお、「上記イソシアネート基のモル比」とは、結晶性ポリエステルC9の水酸基価から求められるカルボキシル基とヒドロキシル基のモル数の和であるOHa(mol)、および非晶性樹脂A7の水酸基価から求められるカルボキシ基とヒドロキシル基のモル数の和であるOHb(mol)に対する上記IPDIのイソシアネート基のモル数(mol)の比率(NCO/(OHa+OHb))である。 The “molar ratio of the isocyanate groups” is defined as OHa (mol) which is the sum of the number of moles of a carboxyl group and a hydroxyl group obtained from the hydroxyl value of the crystalline polyester C9, and the hydroxyl value of the amorphous resin A7. It is a ratio (NCO / (OHa + OHb)) of the number of moles (mol) of the isocyanate group of the IPDI to OHb (mol), which is the sum of the number of moles of the carboxy group and the number of moles of the hydroxyl group.
〔結晶性ポリエステルC11の合成〕
ドデカン二酸に代えて135質量部のセバシン酸を、そして1,9−ノナンジオールに代えて77質量部の1,6−ヘキサンジオールを、それぞれ用いる以外は結晶性ポリエステルC7の合成と同様にして、結晶性ポリエステルC11を合成した。結晶性ポリエステルC11のMnは4500であり、Tmは57℃であった。
[Synthesis of crystalline polyester C11]
In the same manner as in the synthesis of the crystalline polyester C7, except that 135 parts by mass of sebacic acid is used in place of dodecanediacid and 77 parts by mass of 1,6-hexanediol in place of 1,9-nonanediol, respectively. A crystalline polyester C11 was synthesized. Mn of the crystalline polyester C11 was 4,500, and Tm was 57 ° C.
結晶性ポリエステルC1〜C12におけるモノマーの種類、その量および融点を表2に示す。 Table 2 shows the types, amounts, and melting points of the monomers in the crystalline polyesters C1 to C12.
〔結晶性ポリエステル微粒子の水系分散液D1の調製〕
300質量部の結晶性ポリエステルC1を溶融させて溶融状態のまま、乳化分散機「キャビトロンCD1010」(株式会社ユーロテック製)へ毎分15質量部の移送速度で移送した。また、この溶融状態の結晶性ポリエステルC1の移送と同時に、当該乳化分散機へ、濃度0.37質量%の希アンモニア水700質量部を、熱交換機で100℃に加熱しながら毎分35質量部の移送速度で移送した。上記希アンモニア水は、水性溶媒タンクにおいて試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈することによって得た。
[Preparation of aqueous dispersion D1 of crystalline polyester fine particles]
300 parts by mass of the crystalline polyester C1 was melted and transferred in a molten state to an emulsifying and dispersing machine “Cavitron CD1010” (manufactured by Eurotech Co., Ltd.) at a transfer rate of 15 parts per minute. Simultaneously with the transfer of the crystalline polyester C1 in the molten state, 700 parts by mass of dilute ammonia water having a concentration of 0.37% by mass was heated to 100 ° C. by a heat exchanger at a rate of 35 parts by mass per minute. At a transfer speed of. The diluted ammonia water was obtained by diluting the reagent ammonia water with ion-exchanged water in an aqueous solvent tank.
そして、この乳化分散機を、回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2(490.35kPa)の条件で運転することにより、体積基準のメジアン径D50vが200nmであり、固形分率が30質量%である結晶性ポリエステルC1の微粒子が分散している水系分散液D1を調製した。 By operating this emulsifying and dispersing machine under the conditions of a rotor rotation speed of 60 Hz and a pressure of 5 kg / cm 2 (490.35 kPa), the volume-based median diameter D50v is 200 nm, and the solid content is 30 mass%. % Of a crystalline polyester C1 dispersed therein.
〔結晶性ポリエステル微粒子の水系分散液D2〜D12の調製〕
結晶性ポリエステルC1に代えて結晶性ポリエステルC2〜C12のそれぞれを用いた以外は水系分散液D1の調製と同様にして、結晶性ポリエステルC2〜C12の微粒子が分散する水系分散液D2〜D12のそれぞれを調製した。水系分散液D2〜D12のD50vは、いずれも180〜380nmの範囲内であった。
[Preparation of aqueous dispersions D2 to D12 of crystalline polyester fine particles]
Each of the aqueous dispersions D2 to D12 in which the fine particles of the crystalline polyesters C2 to C12 are dispersed in the same manner as in the preparation of the aqueous dispersion D1 except that each of the crystalline polyesters C2 to C12 is used instead of the crystalline polyester C1. Was prepared. D50v of each of the aqueous dispersions D2 to D12 was in the range of 180 to 380 nm.
〔着色剤微粒子の水系分散液Bkの調製例〕
ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1510質量部に添加して溶解させた。この溶液を撹拌しながら、カーボンブラック「リーガル330」(キャボット社製)400質量部を徐々に添加し、次いで、撹拌装置「クレアミックス」(エム・テクニック株式会社製、「クレアミックス」は同社の登録商標)を用いて分散処理することにより、固形分が20質量%である着色剤微粒子の水系分散液である水系分散液Bkを調製した。水系分散液Bk中の着色剤微粒子の平均粒径(体積基準のメジアン径D50v)を「マイクロトラックUPA−150」(日機装株式会社製)を用いて測定したところ、110nmであった。
[Preparation Example of Aqueous Dispersion Bk of Colorant Fine Particles]
90 parts by mass of sodium polyoxyethylene-2-dodecyl ether sulfate was added to and dissolved in 1510 parts by mass of ion-exchanged water. While stirring this solution, 400 parts by mass of carbon black "REGAL 330" (manufactured by Cabot) is gradually added, and then, a stirrer "CLEARMIX" (manufactured by M Technic Co., Ltd., "CLEARMIX" is manufactured by (Registered trademark) to prepare an aqueous dispersion Bk, which is an aqueous dispersion of colorant fine particles having a solid content of 20% by mass. The average particle diameter (volume-based median diameter D50v) of the colorant fine particles in the aqueous dispersion Bk was measured using "Microtrac UPA-150" (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 110 nm.
〔離型剤微粒子の水系分散液W1〜W3の調製〕
「ニッサンエレクトールWEP−3」(日油株式会社製、融点(Tm):73℃、「ニッサンエレクトール」および「WEP」はいずれも同社の登録商標)50質量部、ポリオキシエチレン−2−ドデシルエーテル硫酸ナトリウム5質量部およびイオン交換水195質量部を混合し、90℃に加熱して、ホモジナイザー「ウルトラタラックスT50」(IKA社製)にて十分に分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーを用いて分散処理を行うことにより、離型剤微粒子の水系分散液である水系分散液W1を調製した。水系分散液W1中の離型剤微粒子の体積基準のメジアン径D50vは170nmであった。「ニッサンエレクトールWEP−3」はベヘン酸ベヘニル(BB)を主成分とする精製品である。
[Preparation of aqueous dispersion liquids W1 to W3 of release agent fine particles]
50 parts by mass of "Nissan Elektor WEP-3" (manufactured by NOF CORPORATION, melting point (Tm): 73C, "Nissan Elektor" and "WEP" are registered trademarks of the same company), polyoxyethylene-2- 5 parts by mass of sodium dodecyl ether sulfate and 195 parts by mass of ion-exchanged water are mixed, heated to 90 ° C., sufficiently dispersed with a homogenizer “Ultra Turrax T50” (manufactured by IKA), and a pressure discharge type Gaulin homogenizer is added. By performing a dispersion treatment using the same, an aqueous dispersion W1 which is an aqueous dispersion of the release agent fine particles was prepared. The volume-based median diameter D50v of the release agent fine particles in the aqueous dispersion W1 was 170 nm. "Nissan Elektor WEP-3" is a purified product containing behenyl behenate (BB) as a main component.
また、「ニッサンエレクトールWEP−3」に代えてカルナバワックス(CW、「精製カルナウバワックスNo1」(株式会社セラリカNODA製)、Tm:83℃)を用いた以外は水系分散液W1の調製と同様にして、水系分散液W2を調製した。水系分散液W2中の離型剤微粒子のD50vは193nmであった。 Preparation of an aqueous dispersion W1 except that carnauba wax (CW, “Purified Carnauba Wax No. 1” (manufactured by Cera Rica NODA), Tm: 83 ° C.) was used instead of “Nissan Elektor WEP-3”. Similarly, an aqueous dispersion W2 was prepared. D50v of the release agent fine particles in the aqueous dispersion W2 was 193 nm.
また、「ニッサンエレクトールWEP−3」に代えてパラフィンワックス((日本精蝋株式会社製「HNP−9」、Tm:75℃、「HNP」は同社の登録商標)を用いた以外は水系分散液W1の調製と同様にして、水系分散液W3を調製した。水系分散液W3中の離型剤微粒子のD50vは168nmであった。 An aqueous dispersion was used except that paraffin wax ("NNP-9" manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd., Tm: 75 ° C, "HNP" is a registered trademark of the company) was used instead of "Nissan Elektor WEP-3". An aqueous dispersion W3 was prepared in the same manner as in the preparation of the liquid W1.The D50v of the release agent fine particles in the aqueous dispersion W3 was 168 nm.
〔実施例1:トナー粒子1の製造〕
撹拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入装置を備えた反応容器に、1667質量部の非晶性樹脂微粒子の水系分散液B1(固形分で500質量部)、667質量部の非晶性樹脂微粒子の水系分散液B2(固形分で200質量部)、350質量部の着色剤微粒子の水系分散液Bk(固形分で70質量部)、400質量部の離型剤微粒子の水系分散液W1(固形分で80質量部)および3500質量部のイオン交換水を投入し、撹拌しながら、得られた混合液に5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加して当該混合液のpHを11(20℃)に調整した。
Example 1 Production of Toner Particle 1
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introducing device, 1667 parts by mass of an aqueous dispersion B1 of amorphous resin fine particles (500 parts by mass in solid content) and 667 parts by mass of an amorphous resin Aqueous dispersion B2 of fine particles (200 parts by mass in solid content), 350 parts by mass of aqueous dispersion Bk of colorant particles (70 parts by mass in solid content), 400 parts by mass of aqueous dispersion of release agent particles in W1 ( A solid content of 80 parts by mass) and 3500 parts by mass of ion-exchanged water were added, and while stirring, a 5 mol / L aqueous sodium hydroxide solution was added to the obtained mixture to adjust the pH of the mixture to 11 ( 20 ° C).
次いで、上記混合液に、塩化マグネシウム160質量部をイオン交換水160質量部に溶解した水溶液を10質量部/分の速度で添加した。5分間放置した後、得られた混合液に、500質量部の結晶性ポリエステル微粒子の水系分散液D2(固形分で150質量部)を25質量部/分の速度で添加した。5分間放置した後に、得られた混合液の昇温を開始し、60分間かけて70℃まで昇温し、凝集反応を開始した。この凝集反応の開始後、定期的にサンプリングを行い、粒度分布測定装置「コールターマルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)を用いて、生成する凝集粒子の体積基準のメジアン径D50vを測定し、必要に応じて撹拌速度を低下させながら、D50vが6.3μmになるまで撹拌を継続し、凝集反応を継続した。 Next, an aqueous solution obtained by dissolving 160 parts by mass of magnesium chloride in 160 parts by mass of ion-exchanged water was added to the mixture at a rate of 10 parts by mass / minute. After standing for 5 minutes, 500 parts by weight of an aqueous dispersion D2 of crystalline polyester fine particles (150 parts by weight in terms of solid content) was added to the obtained mixture at a rate of 25 parts by weight / minute. After standing for 5 minutes, the temperature of the obtained mixed liquid was started, and the temperature was raised to 70 ° C. over 60 minutes to start an aggregation reaction. After the start of the agglutination reaction, sampling is performed periodically, and a volume-based median diameter D50v of the generated agglomerated particles is measured using a particle size distribution analyzer “Coulter Multisizer 3” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). While lowering the stirring speed as necessary, stirring was continued until D50v became 6.3 μm, and the agglutination reaction was continued.
そして、D50vが6.3μmになった時点で、撹拌速度を再び上げ、塩化ナトリウム300質量部をイオン交換水1200質量部に溶解させた水溶液を上記混合液に添加し、当該混合液の温度を80℃として撹拌を継続し、当該混合液中の粒子の平均円形度が、フロー式粒子像解析装置「FPIA−2100」(シスメックス株式会社製、「FPIA」は同社の登録商標)による測定で0.946に達した時点で、6℃/分の条件で30℃にまで上記混合液を冷却して凝集反応を停止させ、着色粒子の分散液を得た。冷却後の着色粒子の粒径(D50v)は6.1μmであり、平均円形度は0.946であった。 When the D50v became 6.3 μm, the stirring speed was increased again, and an aqueous solution in which 300 parts by mass of sodium chloride was dissolved in 1200 parts by mass of ion-exchanged water was added to the mixture, and the temperature of the mixture was lowered. Stirring was continued at 80 ° C., and the average circularity of the particles in the mixture was measured by a flow-type particle image analyzer “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex Corporation, “FPIA” is a registered trademark of the company). When the temperature reached 0.946, the mixture was cooled to 30 ° C. at a rate of 6 ° C./min to stop the agglutination reaction, and a dispersion of colored particles was obtained. The particle size (D50v) of the colored particles after cooling was 6.1 μm, and the average circularity was 0.946.
得られた着色粒子の分散液をバスケット型遠心分離機「MARK III 型式番号60×40」(株式会社松本機械製作所製)を用いて固液分離し、ウェットケーキを得た。得られたウェットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が15μS/cmになるまで洗浄と固液分離を繰り返し、洗浄後のケーキを、「フラッシュジェットドライヤー」(株式会社セイシン企業製)に少しずつ供給し、温度40℃、湿度20%RHの気流を吹き付けることによって水分量が2.0質量%程度となるまで乾燥処理し、24℃に冷却した。その後、上記ケーキを「振動流動層装置」(中央化工機株式会社製)に移し、当該ケーキの温度が40℃となる温度で2時間当該ケーキを乾燥させることによって、水分量が0.5%以下であるトナー母体粒子1Xを得た。 The dispersion liquid of the obtained colored particles was subjected to solid-liquid separation using a basket-type centrifugal separator “MARK III Model No. 60 × 40” (manufactured by Matsumoto Machine Co., Ltd.) to obtain a wet cake. The obtained wet cake is repeatedly washed and solid-liquid separated by the basket type centrifuge until the electric conductivity of the filtrate becomes 15 μS / cm, and the washed cake is subjected to “flash jet dryer” (Seishin Co., Ltd.). Was dried little by little by blowing an air current at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 20% RH until the water content became about 2.0% by mass, and then cooled to 24 ° C. Thereafter, the cake was transferred to a “vibrating fluidized bed apparatus” (manufactured by Chuo Kakoki Co., Ltd.), and the cake was dried at a temperature at which the temperature of the cake became 40 ° C. for 2 hours, so that the water content was 0.5%. The following toner base particles 1X were obtained.
得られたトナー母体粒子1Xに、疎水性シリカ1質量%および疎水性酸化チタン1.2質量%を添加し、「ヘンシェルミキサー」(日本コークス工業株式会社製)により回転翼の周速を24mm/秒で20分間混合し、その後、400メッシュの篩を用いて粗大粒子を除去する外添剤処理を施すことにより、トナー粒子1を製造した。 To the obtained toner base particles 1X, 1% by mass of hydrophobic silica and 1.2% by mass of hydrophobic titanium oxide were added, and the peripheral speed of the rotor was set to 24 mm / h using a "Henschel mixer" (manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.). For 20 minutes, and then subjected to an external additive treatment for removing coarse particles using a 400-mesh sieve, whereby toner particles 1 were produced.
また、トナー粒子1に対して、シリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径60μmのフェライトキャリアをトナー粒子濃度が6質量%となるように添加して混合した。こうして、二成分現像剤であるトナー1を製造した。 To the toner particles 1, a ferrite carrier coated with a silicone resin and having a volume average particle diameter of 60 μm was added and mixed so that the toner particle concentration became 6% by mass. Thus, Toner 1 as a two-component developer was manufactured.
〔実施例2、3:トナー2、3の製造〕
水系分散液B2に代えて水系分散液B3を用いた以外はトナー1の製造と同様にして、トナー2を製造した。また、水系分散液B2に代えて水系分散液B4を用いた以外はトナー1の製造と同様にして、トナー3を製造した。
Examples 2 and 3: Production of Toners 2 and 3
Toner 2 was produced in the same manner as in the production of Toner 1, except that the aqueous dispersion B3 was used instead of the aqueous dispersion B2. Further, a toner 3 was produced in the same manner as in the production of the toner 1, except that the aqueous dispersion B4 was used instead of the aqueous dispersion B2.
〔実施例4:トナー4の製造〕
水系分散液B1および水系分散液B2に代えて固形分で700質量部の水系分散液B2を用いた以外はトナー1の製造と同様にして、トナー4を製造した。
Example 4 Production of Toner 4
Toner 4 was produced in the same manner as in the production of Toner 1, except that the aqueous dispersion B1 having a solid content of 700 parts by mass was used instead of the aqueous dispersion B1 and the aqueous dispersion B2.
〔実施例5〜7:トナー5〜7の製造〕
水系分散液B1に代えて水系分散液B2を用いた以外はトナー2の製造と同様にして、トナー5を製造した。また、水系分散液B3に代えて水系分散液B4を用いた以外はトナー5の製造と同様にして、トナー6を製造した。さらに、水系分散液B3に代えて水系分散液B5を用いた以外はトナー5の製造と同様にして、トナー7を製造した。
[Examples 5 to 7: Production of Toners 5 to 7]
Toner 5 was produced in the same manner as in the production of Toner 2, except that the aqueous dispersion B2 was used instead of the aqueous dispersion B1. Further, a toner 6 was produced in the same manner as in the production of the toner 5, except that the aqueous dispersion B4 was used instead of the aqueous dispersion B3. Further, a toner 7 was produced in the same manner as in the production of the toner 5 except that the aqueous dispersion B5 was used instead of the aqueous dispersion B3.
〔実施例8、9:トナー8、9の製造〕
水系分散液D2に代えて水系分散液D6を用いた以外はトナー7の製造と同様にして、トナー8を製造した。また、水系分散液D2に代えて水系分散液D7を用いた以外はトナー7の製造と同様にして、トナー9を製造した。
[Examples 8 and 9: Production of Toners 8 and 9]
A toner 8 was produced in the same manner as in the production of the toner 7, except that the aqueous dispersion D6 was used instead of the aqueous dispersion D2. Further, a toner 9 was produced in the same manner as in the production of the toner 7, except that the aqueous dispersion D7 was used instead of the aqueous dispersion D2.
〔実施例10〜12:トナー10〜12の製造〕
水系分散液B1および水系分散液B2に代えて固形分で600質量部の水系分散液B2を用い、水系分散液D2の量を固形分で250質量部に変更した以外はトナー1の製造と同様にして、トナー10を製造した。また、水系分散液B2の量を固形分で750質量部に変更し、水系分散液D2の量を固形分で100質量部に変更した以外はトナー10の製造と同様にして、トナー11を製造した。さらに、水系分散液B2の量を固形分で800質量部に変更し、水系分散液D2の量を固形分で50質量部に変更した以外はトナー10の製造と同様にして、トナー12を製造した。
[Examples 10 to 12: Production of
Same as in the production of toner 1 except that the aqueous dispersion B1 and the aqueous dispersion B2 were replaced with 600 parts by weight of the aqueous dispersion B2 in terms of solid content, and the amount of the aqueous dispersion D2 was changed to 250 parts by weight in terms of the solid content. Thus, a
〔実施例13〜16:トナー13〜16の製造〕
水系分散液D2に代えて水系分散液D1を用いた以外はトナー7の製造と同様にして、トナー13を製造した。また、水系分散液D2に代えて水系分散液D3を用いた以外はトナー7の製造と同様にして、トナー14を製造した。さらに、水系分散液D2に代えて水系分散液D4を用いた以外はトナー7の製造と同様にして、トナー15を製造した。さらに、水系分散液D2に代えて水系分散液D5を用いた以外はトナー7の製造と同様にして、トナー16を製造した。
[Examples 13 to 16: Production of toners 13 to 16]
A toner 13 was produced in the same manner as in the production of the toner 7, except that the aqueous dispersion D1 was used instead of the aqueous dispersion D2. Further, a toner 14 was produced in the same manner as in the production of the toner 7, except that the aqueous dispersion D3 was used instead of the aqueous dispersion D2. Further, a toner 15 was produced in the same manner as in the production of the toner 7, except that the aqueous dispersion D4 was used instead of the aqueous dispersion D2. Further, a toner 16 was produced in the same manner as in the production of the toner 7, except that the aqueous dispersion D5 was used instead of the aqueous dispersion D2.
〔実施例17〜20:トナー17〜20の製造〕
水系分散液B2の量を固形分で550質量部に変更し、水系分散液D4の量を100質量部に変更した以外はトナー15の製造と同様にして、トナー17を製造した。また、水系分散液D4に代えて水系分散液D11、D12のそれぞれを用いた以外はトナー15の製造と同様にして、トナー18、20をそれぞれ製造した。さらに、凝集粒子の平均円形度が0.946に達した後の混合液の冷却速度を6℃/分から30℃/分に変更する以外はトナー18の製造と同様にして、トナー19を製造した。
[Examples 17 to 20: Production of Toners 17 to 20]
A toner 17 was produced in the same manner as in the production of the toner 15, except that the amount of the aqueous dispersion B2 was changed to 550 parts by mass in terms of solid content, and the amount of the aqueous dispersion D4 was changed to 100 parts by mass. Toners 18 and 20 were produced in the same manner as in the production of the toner 15, except that the aqueous dispersions D11 and D12 were used instead of the aqueous dispersion D4. Further, a toner 19 was produced in the same manner as the production of the toner 18 except that the cooling rate of the mixture after the average circularity of the aggregated particles reached 0.946 was changed from 6 ° C./min to 30 ° C./min. .
〔実施例21〜23:トナー21〜23の製造〕
凝集粒子の平均円形度が0.946に達した後の混合液の冷却速度を6℃/分から30℃/分に変更する以外はトナー15の製造と同様にして、トナー21を製造した。また、上記冷却速度を6℃/分から15℃/分に変更する以外はトナー13の製造と同様にして、トナー22を製造した。さらに、上記冷却速度を6℃/分から30℃/分に変更する以外はトナー13の製造と同様にして、トナー23を製造した。
[Examples 21 to 23: Production of Toners 21 to 23]
Toner 21 was produced in the same manner as in the production of toner 15, except that the cooling rate of the mixture after the average circularity of the aggregated particles reached 0.946 was changed from 6 ° C./min to 30 ° C./min. Further, a toner 22 was produced in the same manner as in the production of the toner 13 except that the cooling rate was changed from 6 ° C./min to 15 ° C./min. Further, a toner 23 was produced in the same manner as in the production of the toner 13 except that the cooling rate was changed from 6 ° C./min to 30 ° C./min.
〔実施例24、25:トナー24、25の製造〕
水系分散液B2の量を固形分で550質量部に変更し、水系分散液D1の量を100質量部に変更した以外はトナー13の製造と同様にして、トナー24を製造した。また、水系分散液B2の量を固形分で717質量部に変更し、水系分散液D2の量を133質量部に変更した以外はトナー4の製造と同様にして、トナー25を製造した。
[Examples 24 and 25: Production of Toners 24 and 25]
A toner 24 was produced in the same manner as in the production of the toner 13 except that the amount of the aqueous dispersion B2 was changed to 550 parts by mass in terms of solid content, and the amount of the aqueous dispersion D1 was changed to 100 parts by mass. Further, a toner 25 was produced in the same manner as in the production of the toner 4, except that the amount of the aqueous dispersion B2 was changed to 717 parts by mass in terms of solid content and the amount of the aqueous dispersion D2 was changed to 133 parts by mass.
〔比較例1:トナー26の製造〕
水系分散液B1および水系分散液B2に代えて固形分で700質量部の水系分散液B1を用いた以外はトナー1の製造と同様にして、トナー26を製造した。
[Comparative Example 1: Production of Toner 26]
Toner 26 was produced in the same manner as in the production of toner 1, except that the aqueous dispersion B1 having a solid content of 700 parts by mass was used instead of the aqueous dispersion B1 and the aqueous dispersion B2.
〔比較例2:トナー27の製造〕
水系分散液B2および水系分散液B5の量をいずれも固形分で350質量部に変更した以外は、トナー15の製造と同様にして、トナー27を製造した。
[Comparative Example 2: Production of Toner 27]
Toner 27 was produced in the same manner as in the production of toner 15, except that the amounts of the aqueous dispersion B2 and the aqueous dispersion B5 were both changed to 350 parts by mass in terms of solid content.
〔比較例3:トナー28の製造〕
水系分散液B1および水系分散液B2に代えて固形分で740質量部の水系分散液B6を用い、水系分散液D2に代えて固形分で130質量部の水系分散液D8を用い、水系分散液Bkの量を固形分で87質量部に変更し、水系分散液W1に代えて固形分で43質量部の水系分散液W2を用いた以外はトナー1の製造と同様にし、トナー28を製造した。
[Comparative Example 3: Production of Toner 28]
740 parts by mass of the aqueous dispersion B6 in solid content was used in place of the aqueous dispersions B1 and B2, and 130 parts by mass of the aqueous dispersion D8 in solid content was used in place of the aqueous dispersion D2. Toner 28 was produced in the same manner as in the production of Toner 1 except that the amount of Bk was changed to 87 parts by mass in terms of solid content, and an aqueous dispersion W2 having a solid content of 43 parts by mass was used instead of the aqueous dispersion W1. .
〔比較例4:トナー29の製造〕
水系分散液B1および水系分散液B2に代えて固形分で50質量部の水系分散液B7を用い、水系分散液D2に代えて固形分で100質量部の水系分散液D9および固形分で750質量部の水系分散液D10を用い、水系分散液Bkの量を固形分で50質量部に変更し、水系分散液W1に代えて固形分で50質量部の水系分散液W3を用いた以外はトナー1の製造と同様にし、トナー29を製造した。
[Comparative Example 4: Production of Toner 29]
Instead of the aqueous dispersion B1 and the aqueous dispersion B2, an aqueous dispersion B7 having a solid content of 50 parts by mass was used. Instead of the aqueous dispersion D2, an aqueous dispersion D9 having a solid content of 100 parts by mass and a solid content of 750 masses were used. Part of the aqueous dispersion D10, the amount of the aqueous dispersion Bk was changed to 50 parts by mass in terms of solid content, and the aqueous dispersion W3 was replaced with 50 parts by mass in terms of solids in place of the aqueous dispersion W1. In the same manner as in the production of No. 1, a toner 29 was produced.
トナー1〜29におけるトナー母体粒子の材料組成を表3および表4に示す。 Tables 3 and 4 show the material compositions of the toner base particles in Toners 1 to 29.
〔評価〕
(1)ΔH1、ΔH2およびΔHthの算出
トナー粒子1〜29のそれぞれについて、「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用いて前述の通りに示差走査熱量測定を行い、その測定結果に基づいてΔH1およびΔH2を算出した。また、トナー粒子1〜29のそれぞれについて、前述したように、原子団寄与法により融解エンタルピーΔHth(J/g)を算出した。
[Evaluation]
(1) Calculation of ΔH1, ΔH2, and ΔHth For each of the toner particles 1 to 29, differential scanning calorimetry was performed as described above using “Diamond DSC” (manufactured by PerkinElmer), and ΔH1 was determined based on the measurement results. And ΔH2 were calculated. The enthalpy of fusion ΔHth (J / g) of each of the toner particles 1 to 29 was calculated by the atomic group contribution method as described above.
(2)低温定着性
「bizhub PRESS 1250」(コニカミノルタ株式会社製、「bizhub」は同社の登録商標)を、通紙時の定着ニップ直後の加熱ベルト10の温度を測定可能とし、かつ用紙の坪量に関わらず定着の線速を調整可能に改造した改造機を用いて、トナー1〜29のそれぞれについて、常温常湿(温度20℃、湿度50%RH)の環境下において、通紙速度570mm/秒の速度で坪量350gのA4サイズのコート紙を縦送りで搬送し、当該コート紙上に搬送方向に対して垂直方向に10mm幅のベタ黒帯状画像を有するA4画像を100枚連続プリントして定着させる定着実験を、定着温度を100℃、105℃・・・と5℃刻みで210℃まで増加させるよう設定して行った。
(2) Low-temperature fixability “bizhub PRESS 1250” (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd., “bizhub” is a registered trademark of the company) can be used to measure the temperature of the
各定着温度での定着実験において、スタート時の温度低下が起こった際の定着温度の最低温度で印刷された画像で定着性の評価を行い、当該最低温度をその設定温度での定着温度とした。定着オフセットによる画像汚れが目視で確認されない上記画像のうち、最低の定着温度の画像の定着温度を最低定着温度とした。最低定着温度が135℃未満であれば低温定着性に優れる優良なトナーであり、135℃以上150℃未満であれば、実用上問題はないレベルである。また、150℃以上155℃未満であれば定着プロセスの制御により使用可能となるため許容可能であるが、155℃以上のトナーでは目標とする通紙速度では十分定着しておらず、実用上問題があるレベルとなる。 In the fixing experiment at each fixing temperature, the fixing performance was evaluated with the image printed at the lowest fixing temperature when the temperature decrease at the start occurred, and the lowest temperature was set as the fixing temperature at the set temperature. . Among the above images in which the image stain due to the fixing offset was not visually confirmed, the fixing temperature of the image having the lowest fixing temperature was defined as the lowest fixing temperature. When the minimum fixing temperature is less than 135 ° C., the toner is excellent in low-temperature fixability. When the minimum fixing temperature is 135 ° C. or more and less than 150 ° C., there is no practical problem. If the temperature is 150 ° C. or higher and lower than 155 ° C., the toner can be used under the control of the fixing process, so that the toner is acceptable. There is a certain level.
(3)光沢安定性
トナー1〜29のそれぞれについて、上記改造機を用い、低温定着性の試験により定着オフセットによる画像汚れが目視で確認されない状態となったときの定着温度の設定値+10℃を設定定着温度として画像を採取し、当該設定定着温度における最低温度での画像と100枚目の画像との光沢度を測定しその差の絶対値(G.U)を求め、当該絶対値に基づいて以下の基準により光沢安定性を評価した。
◎:光沢度の差が5未満。目視では全く問題ないレベル(合格)。
○:光沢度の差が5以上10未満。実用上問題のないレベル(合格)。
△:光沢度の差が10以上13未満。原稿の画像の種類によっては並べて比較をすると光沢差が確認できるが、許容可能なレベル(合格)。
×:光沢度の差が13以上。実用上問題があるレベル(不合格)。
(3) Gloss stability For each of the toners 1 to 29, the set value of the fixing temperature + 10 ° C. when the image stain due to the fixing offset is not visually observed in the low-temperature fixing property test using the above-described modified machine is shown. An image is taken as the set fixing temperature, the glossiness between the image at the lowest temperature at the set fixing temperature and the 100th image is measured, the absolute value (GU) of the difference is obtained, and based on the absolute value, The gloss stability was evaluated according to the following criteria.
A: Difference in glossiness is less than 5. Visually acceptable level (pass).
:: Difference in glossiness is 5 or more and less than 10. Level that has no practical problem (passed).
Δ: Difference in glossiness is 10 or more and less than 13. Depending on the type of the original image, the gloss difference can be confirmed by comparing the images side by side, but the level is acceptable (pass).
X: The difference in glossiness is 13 or more. Level with practical problems (fail).
(4)画像保存性(耐ドキュメントオフセット性)
トナー1〜29のそれぞれについて、上記改造機を用い、低温定着性の試験により定着オフセットによる画像汚れが目視で確認されない状態となったときの設定値+15℃を定着温度の設定温度として、通紙速度570mm/秒の線速で転写紙の両面プリントを連続で100枚出力した。両面プリントは、転写紙の片面上にはトナー付着量5mg/cm2のベタ画像を定着させ、別の片面上には、その上半分に6.0ポイントのアルファベットを36行印字した文字画像を定着すると共に、その下半分にトナー付着量5mg/cm2のベタ画像を定着したものである。
(4) Image preservability (resistance to document offset)
For each of the toners 1 to 29, the set value + 15 ° C. when the image stain due to the fixing offset is not visually observed in the low-temperature fixing property test using the above-described modified machine is set as the set temperature of the fixing temperature. 100 double-sided prints of transfer paper were continuously output at a linear speed of 570 mm / sec. In the double-sided printing, a solid image with a toner adhesion amount of 5 mg / cm 2 is fixed on one side of the transfer paper, and a character image in which the upper half of the line is printed with 36 lines of an alphabet of 6.0 points is fixed on another side. In addition to fixing, a solid image having a toner adhesion amount of 5 mg / cm 2 was fixed on the lower half thereof.
そして、出力した100枚のプリント物を大理石テーブル上にそのまま揃えて置き、重ねた部分に対して19.6kPa(200g/cm2)相当の圧力が加わるようにおもりを載せた。この状態で温度30℃、湿度60%RHの環境下に3日間放置した後、重ねた定着画像を剥離し、重ね合わせた定着画像上における画像欠損の度合いを下記の評価基準に従って評価した。「◎」、「○」および「△」である場合を合格とする。
◎:トナー移行による画像不良や定着画像同士の軽微な貼付きが見られず、画像欠損の問題が全くないレベル(優良)。
○:重ねた状態にある2枚のプリント物を離した時にパリッという音がしたが、画像不良はなく、画像欠損の問題がないレベル(良好)。
△:重ねた状態にある2枚のプリント物を離した時に定着画像上に若干のグロスむらの発生は認められたが、画像不良はなく、画像欠損はほとんどないと判断されるレベル(実用可)。
×:文字画像の背景部の領域上に画像の移行が認められる、あるいは、文字画像と接触した背景部にも文字画像が移行することにより文字画像の欠損や背景部で凸部の発生が確認されるレベル(不良)。
Then, the
A: Image defect due to toner transfer and slight sticking between fixed images were not observed, and there was no problem of image loss (excellent).
:: A crisp sound was made when the two prints in the stacked state were separated, but there was no image defect and there was no problem of image loss (good).
Δ: Slight gross unevenness was observed on the fixed image when the two prints in the superposed state were separated, but there was no image defect and there was almost no image loss (practicable ).
×: Image migration was observed on the background area of the character image, or the character image also migrated to the background part in contact with the character image, and loss of the character image and occurrence of convex parts in the background part were confirmed. Level (bad).
(5)耐破砕性
トナー1〜29のそれぞれについて、L/L環境(温度10℃、湿度15%RH)およびH/H環境(温度30℃、湿度85%RH)において、上記改造機を用いて印字率10%の文字画像を10万枚連続プリントした後、ハーフトーン画像を1枚プリントし、当該ハーフトーン画像における白地部のカブリおよび画像部の画像荒れを目視および20倍のルーペで観察し、下記の評価基準に従って評価した。
◎:20倍のルーペでの観察によっても、画像荒れおよびカブリのいずれも確認されなかった(合格)。
○:画像荒れおよび/またはカブリは、20倍のルーペで若干確認されるが、実用上問題のないレベルであった(合格)。
△:画像荒れおよび/またはカブリは、注意深く観察すると目視でも確認されるが、許容可能なレベルであった(合格)。
×:画像荒れおよびカブリが目視で十分に確認され、実用上問題があった(不合格)。
(5) Crush resistance For each of the toners 1 to 29, the above-mentioned modified machine was used in an L / L environment (temperature of 10 ° C., humidity of 15% RH) and an H / H environment (temperature of 30 ° C., humidity of 85% RH). After printing 100,000 sheets of a character image with a printing rate of 10% continuously, print one halftone image, and observe the fog of a white background portion and the image roughness of the image portion of the halftone image visually and with a 20 × magnifier. And evaluated according to the following evaluation criteria.
A: Neither image roughness nor fogging was confirmed by observation with a 20 × loupe (pass).
:: Image roughness and / or fogging were slightly observed with a 20-fold loupe, but at a level having no practical problem (pass).
Δ: Image roughness and / or fog were visually observed when carefully observed, but at an acceptable level (pass).
X: Image roughness and fog were sufficiently confirmed visually, and there was a practical problem (fail).
(6)高温保存性
トナー1〜29のそれぞれについて、トナー0.5gを内径21mmの10mLガラス瓶に取り、蓋を閉めて、振とう機「タップデンサーKYT−2000」(セイシン企業株式会社製)を用いて室温で600回振とうした後、蓋を開けた状態で温度55℃、湿度35%RHの環境下に2時間放置した。次いで、当該ガラス瓶中のトナーを48メッシュ(目開き350μm)の篩上に、トナーの凝集物を解砕しないように注意しながら全量をのせて、「パウダーテスター」(ホソカワミクロン株式会社製)にセットし、当該篩を押さえバーおよびノブナットで固定し、送り幅1mmとなる振動強度で10秒間振動させ、篩を通過したトナー量の比率(質量%)を測定し、下記式によりトナーの篩通過率を算出した。得られた篩通過率に基づいてトナーの高温保存性の評価を行った。当該篩通過率が80%以上であるものを合格と判断した。下記式中、W0は、篩上に計量したトナーの質量(g)を表し、W1は、篩上に残存したトナーの質量(g)を表す。
式:篩通過率(%)={(W0−W1)/W0}×100
(6) High Temperature Storage Property For each of the toners 1 to 29, 0.5 g of the toner is placed in a 10 mL glass bottle having an inner diameter of 21 mm, the lid is closed, and a shaking machine “Tap Denser KYT-2000” (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.) is used. After shaking 600 times at room temperature, the sample was left for 2 hours in an environment of a temperature of 55 ° C. and a humidity of 35% RH with the lid open. Next, the entire amount of the toner in the glass bottle is placed on a 48-mesh (350 μm mesh) sieve, taking care not to break up the aggregates of the toner, and set in a “powder tester” (manufactured by Hosokawa Micron Corporation). Then, the sieve was fixed with a holding bar and a knob nut, and was vibrated for 10 seconds at a vibration intensity of a feed width of 1 mm, and the ratio (mass%) of the amount of toner passing through the sieve was measured. Was calculated. The high-temperature preservability of the toner was evaluated based on the obtained sieve passing rate. Those having a sieve passing rate of 80% or more were judged to be acceptable. In the following formula, W0 represents the mass (g) of the toner measured on the sieve, and W1 represents the mass (g) of the toner remaining on the sieve.
Formula: Sieve passing rate (%) = {(W0−W1) / W0} × 100
トナー1〜29における上記の各評価結果を表5および表6に示す。 Tables 5 and 6 show the evaluation results of the toners 1 to 29, respectively.
表5および表6から明らかなように、トナー1〜25は、低温定着性、光沢安定性、画像保存性、耐破砕性および高温保存性のいずれにおいても十分な性能を有している。 As is clear from Tables 5 and 6, Toners 1 to 25 have sufficient performance in all of low-temperature fixing property, gloss stability, image storage property, crush resistance and high-temperature storage property.
これに対して、トナー26は、耐破砕性および低温定着性が不十分であった。これは、ΔH1/ΔHthが高すぎ、非晶性樹脂と結晶性ポリエステルの界面が多く存在し、現像機内でのストレスによりトナーが破砕するとともに、定着時には結晶性ポリエステルの溶融が不十分となったため、と考えられる。 On the other hand, the toner 26 had insufficient crush resistance and low-temperature fixability. This is because ΔH1 / ΔHth is too high, there are many interfaces between the amorphous resin and the crystalline polyester, the toner is crushed by stress in the developing machine, and the melting of the crystalline polyester is insufficient at the time of fixing. ,it is conceivable that.
また、トナー27は、画像保存性と高温保存性が不十分であった。これは、ΔH2/ΔHthが低すぎ、定着画像において結晶性ポリエステルの結晶化が不十分となり、定着画像が可塑化された状態となったため、と考えられる。また、ΔH2/ΔHthが低すぎるために、融点が低い結晶性ポリエステルの一部分が上記の試験中に相溶化していき、その結果、高温保存性が低下したため、と考えられる。 Further, the toner 27 had insufficient image storability and high-temperature storability. This is probably because ΔH2 / ΔHth was too low, the crystalline polyester in the fixed image was insufficiently crystallized, and the fixed image was in a plasticized state. Further, it is considered that because ΔH2 / ΔHth was too low, a part of the crystalline polyester having a low melting point became compatible during the above-mentioned test, and as a result, the high-temperature preservability was reduced.
また、トナー28は、低温定着性が不十分であった。これは、ΔH1/ΔHthおよびTmのいずれもが高すぎ、結晶性ポリエステルの溶融が不十分となることで十分な定着性が発現されなかったため、と考えられる。 Further, the toner 28 had insufficient low-temperature fixability. This is probably because both ΔH1 / ΔHth and Tm were too high, and the melting of the crystalline polyester was insufficient, so that sufficient fixability was not exhibited.
また、トナー29は、光沢安定性および低温定着性が不十分であった。これは、ΔH1/ΔHthが高すぎ、結晶性ポリエステルの溶融が不十分となるとともに、結晶性ポリエステルの絶対量も多いために、印刷開始直後の温度低下の大きい状態と安定化した状態との間で、溶融せずに残存する結晶性ポリエステル近傍での散乱に起因する光沢度の変動がより顕著となったため、と考えられる。 Further, the toner 29 had insufficient gloss stability and low-temperature fixability. This is because the ΔH1 / ΔHth is too high, the melting of the crystalline polyester is insufficient, and the absolute amount of the crystalline polyester is large. It is considered that the change in glossiness caused by scattering near the crystalline polyester remaining without melting became more remarkable.
本発明によれば、トナーの低温定着性および耐破砕性が発現され、かつ定着時の温度条件の変動による光沢の変動が抑制される。本発明によれば、電子写真方式の画像形成技術におけるさらなる高品質化、高速化および省エネルギー化が期待され、当該画像形成技術のさらなる普及が期待される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the low-temperature fixing property and the crush resistance of the toner are exhibited, and the fluctuation of gloss due to the fluctuation of the temperature condition during fixing is suppressed. According to the present invention, higher quality, higher speed, and energy saving in electrophotographic image forming technology are expected, and further spread of the image forming technology is expected.
10 加熱ベルト
30 画像処理部
40 画像形成部
41Y、41M、41C、41K 画像形成ユニット
42 中間転写ユニット
43 二次転写ユニット
50 用紙搬送部
51 給紙部
51a、51b、51c 給紙トレイユニット
52 排紙部
52a 排紙ローラー
53 搬送経路部
53a レジストローラー対
60 定着装置
62 定着ローラー
63 加圧ローラー
100 画像形成装置
110 画像読取部
111 給紙装置
112 スキャナー
112a CCDセンサー
411 露光装置
412 現像装置
413 感光体ドラム
414 帯電装置
415 ドラムクリーニング装置
421 中間転写ベルト
422 一次転写ローラー
423、431 支持ローラー
423A バックアップローラー
426 ベルトクリーニング装置
431A 二次転写ローラー
432 二次転写ベルト
D 原稿
S 用紙
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記結着樹脂は、結晶性ポリエステルを含み、
前記結着樹脂は、非晶性樹脂をさらに含み、
前記非晶性樹脂は、直鎖脂肪族多価カルボン酸、直鎖脂肪族多価アルコール、および、直鎖脂肪族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造を有し、
ただし前記非晶性樹脂は、ポリヒドロキシカルボン酸骨格を主鎖の一部に含有する非晶性ポリエステル樹脂を含まず、
下記式(1)、式(2)および式(3)のいずれの関係をも満たす、
トナー。
式(1) 0.01≦ΔH1/ΔHth<0.20
式(2) 0.06≦ΔH2/ΔHth<0.25
式(3) 55<Tm<90
(前記式中、ΔHthは、トナー中に含有される直鎖脂肪族モノマー由来の分子構造の重量比率から原子団寄与法により算出される融解エンタルピー(J/g)を表し、ΔH1は、トナーの示差走査熱量測定における1回目の昇温過程での前記結晶性ポリエステルの吸熱ピークの吸熱量(J/g)を表し、ΔH2は、トナーの示差走査熱量測定における2回目の昇温過程での前記結晶性ポリエステルの吸熱ピークの吸熱量(J/g)を表し、Tmは、前記結晶性ポリエステルの融点(℃)を表す。) In a toner for developing an electrostatic latent image containing toner base particles containing at least a binder resin,
The binder resin includes a crystalline polyester,
The binder resin further includes an amorphous resin,
The amorphous resin has a structure derived from a linear aliphatic polycarboxylic acid, a linear aliphatic polyhydric alcohol, and a linear aliphatic hydroxycarboxylic acid,
However, the amorphous resin does not include an amorphous polyester resin containing a polyhydroxycarboxylic acid skeleton in part of the main chain,
Which satisfies any of the following equations (1), (2) and (3):
toner.
Formula (1) 0.01 ≦ ΔH1 / ΔHth <0.20
Formula (2) 0.06 ≦ ΔH2 / ΔHth <0.25
Formula (3) 55 <Tm <90
(In the above formula, ΔHth represents a melting enthalpy (J / g) calculated by an atomic group contribution method from a weight ratio of a molecular structure derived from a linear aliphatic monomer contained in the toner, and ΔH1 is a Represents the endothermic amount (J / g) of the endothermic peak of the crystalline polyester in the first heating step in the differential scanning calorimetry, and ΔH2 is the second heating step in the differential scanning calorimetry of the toner. (It represents the endothermic amount (J / g) of the endothermic peak of the crystalline polyester, and Tm represents the melting point (° C.) of the crystalline polyester.)
式(4) 0.10≦ΔH2/ΔHth≦0.20 The toner according to claim 1, further satisfying the following expression (4).
Formula (4) 0.10 ≦ ΔH2 / ΔHth ≦ 0.20
式(5) 0.12≦ΔH2/ΔHth≦0.16 The toner according to claim 1, further satisfying the following formula (5).
Formula (5): 0.12 ≦ ΔH2 / ΔHth ≦ 0.16
式(6) 0.05≦ΔH1/ΔHth≦0.15 The toner according to any one of claims 1 to 3, further satisfying the following formula (6).
Equation (6) 0.05 ≦ ΔH1 / ΔHth ≦ 0.15
式(7) 65<Tm<80
The toner according to claim 1 , further satisfying a relationship represented by the following formula (7).
Formula (7): 65 <Tm <80
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