JP7077116B2 - Toner and external additive for toner - Google Patents

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本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気記録法などに用いられるトナー、およびトナー用外添剤に関する。 The present invention relates to toners used in electrophotographic methods, electrostatic recording methods, magnetic recording methods, etc., and external additives for toners.

近年電子写真装置では、今以上の高速化及び長寿命化が追求されている。さらに、省エネルギー化に対する要望も依然として高く、トナーにおいて優れた耐久性と低温定着性能の両立を達成すべく、様々な提案がなされている。 In recent years, electrophotographic devices have been pursued to be faster and have a longer life. Furthermore, there is still a high demand for energy saving, and various proposals have been made to achieve both excellent durability and low temperature fixing performance in toner.

例えば、特許文献1では、樹脂微粒子の表面がシリカで被覆されているコアシェル型複合微粒子を外添剤として使用した発明が記載されている。
また、特許文献2では、結晶性ポリエステルをトナー母体に添加し、シャープメルト性能を高めることで低温定着性を向上させている。
さらに、特許文献3では、母体粒子の表面に結晶性ポリエステルを有するトナーが提案されている。
さらに、特許文献4では、トナー表面に融点が60℃以上150℃以下である樹脂微粒子に、無機微粒子が埋め込まれた複合微粒子を表面に有するトナーが提案されている。この手法により、トナーの表層(表面近傍)の溶融性を向上させ、且つ一定の現像性能を得ることができると考えられる。
For example, Patent Document 1 describes an invention in which a core-shell type composite fine particle in which the surface of a resin fine particle is coated with silica is used as an external additive.
Further, in Patent Document 2, crystalline polyester is added to the toner base to improve the sharp melt performance, thereby improving the low temperature fixability.
Further, Patent Document 3 proposes a toner having a crystalline polyester on the surface of the parent particles.
Further, Patent Document 4 proposes a toner having composite fine particles in which inorganic fine particles are embedded in resin fine particles having a melting point of 60 ° C. or higher and 150 ° C. or lower on the surface of the toner. It is considered that this method can improve the meltability of the surface layer (near the surface) of the toner and obtain a constant development performance.

特開2012-013776号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-013776 特開2015-007765号公報JP-A-2015-007765 特開2004-212740号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-221740 特開2015-045859号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-045859

特許文献1の発明では、確かにトナーの帯電性や流動性といった現像に寄与する物性には効果をもたらす。しかし、そのトレードオフとして低温定着性を阻害してしまうという課題があった。
また、特許文献2では、低温定着性能を母体の粘度のみに頼っているため、熱を受けた時のトナーの変形が大きくなることで、紙面の凹凸に応じた定着ムラが生じやすくなり、画質の低下を招いてしまう。また、結晶性ポリエステルがトナー全体を可塑してしまうために、定着された後もトナーが溶融状態のまま残りやすく、両面連続印刷における排紙接着性も大きな課題となる。
特許文献3の発明では、表層の溶融性を高め定着ムラを抑制することができるものの、トナー表層に結晶性ポリエステルが存在する事で、トナーの帯電性・流動性・高温高湿における環境特性への弊害が非常に大きく、現像との両立といった点で十分ではない。
特許文献4においては、埋め込むことによって生じる無機微粒子の凸部が、長期使用により、現像スリーブや感光体ドラムといったカートリッジ内のトナーと接する部品を傷つけてしまう可能性があり、カートリッジ全体の耐久性といった観点では未だ課題が残る。以上のように更なる高速化・長寿命化が求められる中、それに付随する画質や排紙接着といった課題をクリアしていくためには、トナーの耐久性を維持したうえで、表層溶融の性能向上を考えなければならない。このトナー耐久性能と表層溶融性能はトレードオフ関係にあり、このトレードオフの解消には、未だ改善の余地があると考えられる。
The invention of Patent Document 1 certainly has an effect on the physical properties that contribute to development, such as the chargeability and fluidity of the toner. However, as a trade-off, there is a problem that low temperature fixing property is hindered.
Further, in Patent Document 2, since the low temperature fixing performance depends only on the viscosity of the base material, the deformation of the toner when receiving heat becomes large, so that the fixing unevenness according to the unevenness of the paper surface is likely to occur, and the image quality is high. Will lead to a decline in. Further, since the crystalline polyester plasticizes the entire toner, the toner tends to remain in a molten state even after being fixed, and the paper ejection adhesiveness in double-sided continuous printing becomes a big problem.
In the invention of Patent Document 3, although the meltability of the surface layer can be enhanced and the fixing unevenness can be suppressed, the presence of crystalline polyester on the surface layer of the toner improves the chargeability, fluidity, and environmental characteristics of the toner at high temperature and high humidity. The harmful effects of this are very large, and it is not sufficient in terms of compatibility with development.
In Patent Document 4, the convex portion of the inorganic fine particles generated by embedding may damage the parts in contact with the toner in the cartridge such as the developing sleeve and the photoconductor drum due to long-term use, and the durability of the entire cartridge is described. From the point of view, there are still issues. As described above, while further speedup and longevity are required, in order to solve the problems such as image quality and paper discharge adhesion that accompany it, the durability of the toner is maintained and the surface layer melting performance is maintained. We have to think about improvement. There is a trade-off between the toner durability performance and the surface melting performance, and it is considered that there is still room for improvement in eliminating this trade-off.

本発明の目的は上記課題を解決できるトナーを提供することにある。
具体的には、表層溶融性能が高くても高い現像性能・画質を有し、且つトナーだけでなく、現像スリーブや感光体ドラムといったカートリッジ部品まで含めた良好な耐久性能を発揮するトナーである。つまり、トナーの表面近傍の溶融性能と耐久性能のトレードオフを解消し、高速化・長寿命化、排紙接着の抑制、そして画質の向上を同時に達成するトナー、及びトナー用外添剤を提供することである。
An object of the present invention is to provide a toner capable of solving the above problems.
Specifically, it is a toner that has high development performance and image quality even if the surface melting performance is high, and exhibits good durability performance including not only the toner but also cartridge parts such as a developing sleeve and a photoconductor drum. In other words, we provide toner that eliminates the trade-off between melting performance and durability performance near the surface of the toner, and simultaneously achieves high speed, long life, suppression of paper ejection, and improvement of image quality, and an external additive for toner. It is to be.

本発明は、結着樹脂及び着色剤を有するトナー粒子と、外添剤と、を有するトナーであって、
該外添剤は、
有機物を含むコアと、
該コアの表面の有機ケイ素重合体の被覆層と、
を有するコアシェル型の複合粒子であり、
該有機物の軟化点(Tm)が、50℃以上105℃以下であり、
該有機ケイ素重合体が、重合性のシランカップリング剤の重合体であり、
該トナー粒子の軟化点が、90℃以上180℃以下であり、
該トナーの粉体動的粘弾性測定で求められる温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率E’[Pa]曲線に基づいて、該温度Tに対する該トナー貯蔵弾性率E’の変化量(dE’/dT)の曲線を得たときに、
該変化量(dE’/dT)曲線が、オンセット温度から90℃までの間に-1.00×10以下となる極小値を有し、該極小値のうち最も低温側の極小値が-1.35×10以下であることを特徴とするトナーに関する。
また、本発明は、結着樹脂及び着色剤を有するトナー粒子と、外添剤と、を有するトナーであって、
該外添剤は、
結晶性ポリエステル樹脂を含むコアと、
該コアの表面の有機ケイ素重合体を含む被覆層と、
を有するコアシェル型の複合粒子であり、
該トナー粒子の軟化点が90℃以上180℃以下であり、
該結晶性ポリエステル樹脂の軟化点(Tm)が、50℃以上105℃以下であり、
該有機ケイ素重合体が、重合性のシランカップリング剤の重合体であることを特徴とするトナーに関する。
また、本発明は、結晶性ポリエステル樹脂を含むコアと、該コアの表面の有機ケイ素重合体を含む被覆層と、を有するコアシェル型の複合粒子であるトナー用外添剤であって、
該結晶性ポリエステル樹脂の軟化点(Tm)が、50℃以上105℃以下であり、
該有機ケイ素重合体が、重合性のシランカップリング剤の重合体であり、
該複合粒子の動的光散乱法により測定される個数平均粒径Dnが50nm以上300nm以下であり、
該複合粒子の体積平均粒径Dvと前記Dnとの比Dv/Dnが2.0以下であることを特徴とするトナー用外添剤に関する。
The present invention is a toner having a toner particle having a binder resin and a colorant, and an external additive.
The external preparation is
With a core containing organic matter,
The coating layer of the organosilicon polymer on the surface of the core and
It is a core-shell type composite particle with
The softening point (Tm) of the organic substance is 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower.
The organosilicon polymer is a polymer of a polymerizable silane coupling agent.
The softening point of the toner particles is 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.
The amount of change (dE') of the toner storage elastic modulus E'with respect to the temperature T based on the temperature T [° C.]-Toner storage elastic modulus E'[Pa] curve obtained by the powder dynamic viscoelasticity measurement of the toner. When the curve of / dT) is obtained,
The change amount (dE'/ dT) curve has a minimum value of −1.00 × 108 or less between the onset temperature and 90 ° C., and the minimum value on the lowest temperature side is the minimum value. It relates to a toner characterized by being 1.35 × 108 or less.
Further, the present invention is a toner having a toner particle having a binder resin and a colorant, and an external additive.
The external preparation is
With a core containing crystalline polyester resin,
A coating layer containing an organosilicon polymer on the surface of the core, and
It is a core-shell type composite particle with
The softening point of the toner particles is 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.
The softening point (Tm) of the crystalline polyester resin is 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower.
The present invention relates to a toner , wherein the organosilicon polymer is a polymer of a polymerizable silane coupling agent .
Further, the present invention is an external additive for toner which is a core-shell type composite particle having a core containing a crystalline polyester resin and a coating layer containing an organic silicon polymer on the surface of the core.
The softening point (Tm) of the crystalline polyester resin is 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower.
The organosilicon polymer is a polymer of a polymerizable silane coupling agent.
The number average particle size Dn measured by the dynamic light scattering method of the composite particles is 50 nm or more and 300 nm or less.
The present invention relates to an external additive for toner, wherein the ratio Dv / Dn of the volume average particle size Dv of the composite particles to the Dn is 2.0 or less.

本発明によれば、トナーの表面近傍の溶融性能と耐久性能のトレードオフを解消し、高速化・長寿命化、排紙接着の抑制、そして画質の向上を同時に達成するトナーおよびトナー用外添剤を提供することができる。 According to the present invention, the trade-off between the melting performance and the durability performance near the surface of the toner is eliminated, and the speed / life is extended, the paper ejection is suppressed, and the image quality is improved at the same time. Agents can be provided.

粉体動的粘弾性測定による、温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率E’[Pa]曲線Temperature T [° C] -toner storage elastic modulus E'[Pa] curve by powder dynamic viscoelasticity measurement 温度T[℃]―変化量dE’/dT[Pa/℃]曲線、及び動的粘弾性測定における温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率G’[Pa]曲線Temperature T [° C] -change amount dE' / dT [Pa / ° C] curve, and temperature T [° C] -toner storage elastic modulus G'[Pa] curve in dynamic viscoelasticity measurement 結晶性樹脂1のFT-IRスペクトルFT-IR spectrum of crystalline resin 1

本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○~××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
先にも述べたとおり、トナーの表面近傍の溶融性能と耐久性能のトレードオフの解消は技術的にハードルが高い。トナーの耐久性能を確保しようとした場合、トナー粒子表面に無機粒子のスペーサーを添加する事が効果的である。しかし、このようなスペーサー粒子の多量添加は、定着時のトナー粒子母体の溶融を阻害し低温定着性能に悪影響を与える。そこで定着時の溶融を促進するために、結晶性ポリエステルなどの可塑剤をトナー粒子母体に添加する事で、母体全体の粘度を下げる方法がある。
しかしながら、定着時の溶融をトナー粒子母体の粘度に依存した場合、顕著な画質低下を引き起こしてしまう場合がある。定着時の母体粘度が低いと、それに応じて定着ヒートローラーから熱を受けた際のトナー粒子の変形が大きくなるので、定着ヒートローラーからの熱量を多く受ける紙面の凸部に転写されたトナーと、熱をあまり受けない凹部に転写されたトナーの間での溶融ムラ、即ち定着ムラが大きくなりやすい。この定着ムラが、画像上における濃度ムラとなって顕在化し、顕著な画質低下を引き起こすのである。
In the present invention, the description of "○○ or more and XX or less" and "○○ to XX" indicating a numerical range means a numerical range including a lower limit and an upper limit which are end points, unless otherwise specified.
As mentioned earlier, eliminating the trade-off between melting performance and durability performance near the surface of the toner is technically a high hurdle. When trying to ensure the durability of the toner, it is effective to add a spacer of inorganic particles to the surface of the toner particles. However, the addition of such a large amount of spacer particles inhibits the melting of the toner particle matrix at the time of fixing and adversely affects the low temperature fixing performance. Therefore, in order to promote melting at the time of fixing, there is a method of reducing the viscosity of the entire matrix by adding a plasticizer such as crystalline polyester to the toner particle matrix.
However, if the melting at the time of fixing depends on the viscosity of the toner particle matrix, it may cause a remarkable deterioration in image quality. If the matrix viscosity at the time of fixing is low, the deformation of the toner particles when heat is received from the fixing heat roller increases accordingly, so that the toner transferred to the convex portion of the paper surface that receives a large amount of heat from the fixing heat roller , The melting unevenness, that is, the fixing unevenness between the toners transferred to the recesses that do not receive much heat tends to increase. This fixing unevenness becomes a density unevenness on the image and becomes apparent, causing a remarkable deterioration in image quality.

定着時の溶融を母体の粘度に依存した場合の課題はそれだけではない。溶融をトナー粒子母体粘度に依存した場合、定着時にトナー粒子全体が溶融するので、定着後も紙上で溶融状態を維持しやすい。その結果、両面印刷時に排紙された紙同士がくっついてしまう、排紙接着という問題が起こりやすい。
良好な低温定着性を維持しつつ、このような定着ムラや排紙接着を防ぐためには、トナー粒子母体の粘度のみに依存しない定着時の溶融を考える必要がある。具体的には、トナーの表面近傍の溶融性能を高めることが重要であると考える。トナーが定着ヒートローラーで加熱される際に、トナー表面近傍が溶融すれば、紙面とトナー間・トナーとトナー間は接着され、紙面上にトナーを定着させる事が可能である。その際に、トナー粒子母体が熱に対し一定以上の弾性を持っていれば、トナー粒子の変形を最小限にとどめることができる。つまり、良好な低温定着を保ちつつ定着ムラを抑制する事ができるのである。
That is not the only problem when the melting at the time of fixing depends on the viscosity of the mother body. When the melting depends on the viscosity of the toner particle matrix, the entire toner particles are melted at the time of fixing, so that the molten state can be easily maintained on the paper even after the fixing. As a result, the problem of paper ejection adhesion, in which the ejected papers stick to each other during double-sided printing, is likely to occur.
In order to prevent such fixing unevenness and paper ejection adhesion while maintaining good low-temperature fixing property, it is necessary to consider melting at the time of fixing, which does not depend only on the viscosity of the toner particle matrix. Specifically, it is important to improve the melting performance near the surface of the toner. When the toner is heated by the fixing heat roller, if the vicinity of the toner surface melts, the space between the paper surface and the toner and the space between the toner and the toner are adhered, and the toner can be fixed on the paper surface. At that time, if the toner particle base has elasticity of a certain level or more with respect to heat, the deformation of the toner particles can be minimized. That is, it is possible to suppress fixing unevenness while maintaining good low-temperature fixing.

また、トナー表面近傍のみが溶融した場合、トナー粒子全体の中で溶融している部分が少ないので、定着後紙上で素早くトナーが固化する事が可能である。その結果、排紙接着を起こしにくいトナーとなる。
さらに、プリントスピードの高速化が求められる現状においてもトナーの表面近傍の溶融性能は非常に重要である。プリントの高速化が進めば、当然定着工程においても高速化が必要となる。つまり、定着ヒートローラーを通過する紙の速度が速くなることを意味する。紙の通過速度が速くなれば、それに応じてヒートローラーから熱を受ける時間も少なくなり、その結果定着時に十分な熱量をトナー粒子内部まで行き渡らせることが難しくなる。定着時の溶融をトナー粒子母体の粘度に依存した場合、高速化した定着システムにおいては、その効果を十分に生かすことができない。その一方で、トナーの表面近傍に溶融性能を持たせていれば、熱に対する溶融の反応が早くなることが想定されるので、高速化した定着システムにおいても、そのポテンシャルを十分に発揮する事が可能である。
Further, when only the vicinity of the toner surface is melted, since there are few melted portions in the entire toner particles, it is possible to quickly solidify the toner on the paper after fixing. As a result, the toner is less likely to cause paper ejection adhesion.
Further, even in the present situation where high print speed is required, the melting performance near the surface of the toner is very important. As the speed of printing increases, it is naturally necessary to increase the speed of the fixing process. That is, it means that the speed of the paper passing through the fixing heat roller becomes faster. The faster the paper passes through, the less time it takes to receive heat from the heat roller, and as a result, it becomes difficult to distribute a sufficient amount of heat to the inside of the toner particles during fixing. When the melting at the time of fixing depends on the viscosity of the toner particle matrix, the effect cannot be fully utilized in the high-speed fixing system. On the other hand, if melting performance is provided near the surface of the toner, it is expected that the melting reaction to heat will be faster, so even in a high-speed fixing system, the potential can be fully demonstrated. It is possible.

ただし、良好な表面近傍の溶融性能を獲得する事は容易ではない。当然、結晶性ポリエステルや低融点ワックスといったトナー粒子母体を可塑する物質を表面に有すれば、表層溶融を促進する事は可能である。しかし、このような可塑剤は帯電性・流動性に乏しいので、トナー表面近傍に存在する場合、トナーの搬送性や現像性におけるデメリットが非常に大きい。
以上のような課題がある中で検討を重ねた結果、本発明者らは上記構成のトナーにより、良好なトナー表面近傍の溶融性能と耐久性能を両立できる事を見出した。つまり本願発
明により、高速機における優れた低温定着性及び耐久性能を有し、且つ定着ムラが少なく、排紙接着の抑制されたトナーを得ることができる。
However, it is not easy to obtain good melting performance near the surface. Of course, it is possible to promote surface melting if the surface has a substance that plasticizes the toner particle matrix, such as crystalline polyester or low melting point wax. However, since such a plasticizer has poor chargeability and fluidity, when it is present in the vicinity of the toner surface, there is a great demerit in toner transportability and developability.
As a result of repeated studies in the face of the above problems, the present inventors have found that the toner having the above configuration can achieve both good melting performance near the toner surface and durability performance. That is, according to the present invention, it is possible to obtain a toner which has excellent low-temperature fixing property and durability performance in a high-speed machine, has less fixing unevenness, and suppresses paper ejection.

具体的には、本発明者らは、
結着樹脂及び着色剤を有するトナー粒子と外添剤とを有するトナーであって、
該外添剤は、有機物を含むコアと、該コアの表面の有機ケイ素重合体の被覆層と、を有するコアシェル型の複合粒子であり、
該トナー粒子の軟化点が、90℃以上180℃以下であり、
該トナーの粉体動的粘弾性測定で求められる温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率E’[Pa]曲線に基づいて、該温度Tに対する該トナー貯蔵弾性率E’の変化量(dE’/dT)の曲線を得たときに、
該変化量(dE’/dT)曲線が、オンセット温度から90℃までの間に-1.00×10以下となる極小値を有し、該極小値のうち最も低温側の極小値が-1.35×10以下である事を特徴とするトナーを用いる事で、トナー表面近傍の溶融性能と耐久性能を両立できる事を見出した。
また、本発明者らは、結着樹脂及び着色剤を有するトナー粒子と、外添剤と、を有するトナーであって、
該外添剤は、結晶性ポリエステル樹脂を含むコアと、該コアの表面の有機ケイ素重合体を含む被覆層と、
を有するコアシェル型の複合粒子であり、
該トナー粒子の軟化点が90℃以上180℃以下であり、
該結晶性ポリエステル樹脂の軟化点(Tm)が、50℃以上105℃以下であることを特徴とするトナーを用いる事でも、トナー表面近傍の溶融性能と耐久性能を両立できることがわかった。
Specifically, the present inventors
A toner having toner particles having a binder resin and a colorant and an external additive.
The external additive is a core-shell type composite particle having a core containing an organic substance and a coating layer of an organosilicon polymer on the surface of the core.
The softening point of the toner particles is 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.
The amount of change (dE') of the toner storage elastic modulus E'with respect to the temperature T based on the temperature T [° C.]-Toner storage elastic modulus E'[Pa] curve obtained by the powder dynamic viscoelasticity measurement of the toner. When the curve of / dT) is obtained,
The change amount (dE'/ dT) curve has a minimum value of −1.00 × 108 or less between the onset temperature and 90 ° C., and the minimum value on the lowest temperature side is the minimum value. It has been found that by using a toner having a characteristic of −1.35 × 108 or less, it is possible to achieve both melting performance and durability performance in the vicinity of the toner surface.
Further, the present inventors are toners having toner particles having a binder resin and a colorant, and an external additive.
The external additive includes a core containing a crystalline polyester resin, a coating layer containing an organosilicon polymer on the surface of the core, and the like.
It is a core-shell type composite particle with
The softening point of the toner particles is 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.
It was found that even by using a toner characterized in that the softening point (Tm) of the crystalline polyester resin is 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower, both melting performance and durability performance in the vicinity of the toner surface can be achieved.

本発明では、トナーの粉体動的粘弾性測定で求められる温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率E’[Pa]曲線に基づいて、該温度Tに対する該トナー貯蔵弾性率E’の変化量(dE’/dT)の曲線を得たときに、該変化量(dE’/dT)曲線が、オンセット温度から90℃までの間に-1.00×10以下となる極小値を有し、該極小値のうち最も低温側の極小値が、-1.35×10以下であることが非常に重要である。加えて、トナー粒子の軟化点が、90℃以上180℃以下であることも重要である。
この粉体動的粘弾性測定は、粉体状態のままトナーの粘弾性を測定する事が可能であり、この測定によって示される貯蔵弾性率E’[Pa]とは、トナーが粉体として振る舞う際のトナー溶融の状態を示していると発明者らは考えている。
In the present invention, the amount of change in the toner storage elastic modulus E'with respect to the temperature T based on the temperature T [° C.]-Toner storage elastic modulus E'[Pa] curve obtained by the powder dynamic viscoelasticity measurement of the toner. When the curve of (dE'/ dT) is obtained, the change amount (dE' / dT) curve has a minimum value of -1.00 × 108 or less between the onset temperature and 90 ° C. However, it is very important that the minimum value on the lowest temperature side among the minimum values is −1.35 × 108 or less. In addition, it is also important that the softening point of the toner particles is 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.
In this powder dynamic viscoelasticity measurement, it is possible to measure the viscous elasticity of the toner in the powder state, and the storage elastic modulus E'[Pa] indicated by this measurement is that the toner behaves as a powder. The inventors think that it indicates the state of toner melting at that time.

本発明のトナーの粉体動的粘弾性測定における温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率E’[Pa]曲線の例を図1に示す。図1によると、粉体動的粘弾性測定においてトナーの温度に対する貯蔵弾性率を測定した場合、2段階で貯蔵弾性率の低下が起こっていることがわかる。2段階に別れる理由は、トナー粒子の表面近傍の溶融とトナー全体の溶融が別のポイントで発生するからであると本発明者らは考えている。
トナーが外部から熱を受けた際、最初に熱を受けるのは、当然トナー表面近傍であるので、低温側で示される貯蔵弾性率の低下が意味するものとは、トナー表面近傍における溶融の進行であると推測される。また、トナー粒子の軟化点が、90℃以上180℃以下であると、オンセット温度から90℃までの間ではトナー粒子の溶融はあまり進行していないことを意味し、上記の低温側で示される貯蔵弾性率の低下は、外添剤によるトナー表面近傍における溶融の進行であると推測される。トナー粒子の軟化点は、好ましくは100℃以上150℃以下である。さらに、温度に対する貯蔵弾性率の低下速度とは、トナー溶融の速度を意味する。
よって、ここで定義した「粉体動的粘弾性測定で求められる温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率E’[Pa]曲線に基づいて、該温度Tに対する該トナー貯蔵弾性率E’の変化量
(dE’/dT)の曲線を得たときに、該変化量(dE’/dT)曲線が、オンセット温度から90℃までの間に-1.00×10以下となる極小値を有し、該極小値のうち最も低温側の極小値」とは、トナーの表面近傍の溶融性能のポテンシャルを示すと考えられる。この値が小さい、つまり絶対値が大きくなるほど表面近傍の溶融性能の高いトナーである。
良好な溶融性能を有するためには、この極小値の値が-1.35×10以下であることが必要であり、好ましくは-1.80×10以下、より好ましくは-2.00×10以下である。一方、下限は特に制限されないが、好ましくは-9.5×10以上であり、より好ましくは-8.0×10以上である。該極小値は、複合粒子の添加量や軟化点、有機物の種類等により制御することができる。該極小値を小さくしたい場合は、低軟化点の複合粒子の使用、有機物に結晶性材料を使用する等が挙げられる。
FIG. 1 shows an example of a temperature T [° C.]-Toner storage elastic modulus E'[Pa] curve in the powder dynamic viscoelasticity measurement of the toner of the present invention. According to FIG. 1, when the storage elastic modulus with respect to the temperature of the toner is measured in the powder dynamic viscoelasticity measurement, it can be seen that the storage elastic modulus decreases in two steps. The present inventors consider that the reason for the two stages is that the melting of the toner particles near the surface and the melting of the entire toner occur at different points.
When the toner receives heat from the outside, it naturally receives heat first near the toner surface, so the decrease in storage elastic modulus shown on the low temperature side means the progress of melting near the toner surface. It is presumed to be. Further, when the softening point of the toner particles is 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, it means that the melting of the toner particles does not proceed so much between the onset temperature and 90 ° C., which is shown on the low temperature side. It is presumed that the decrease in the storage elastic modulus is the progress of melting in the vicinity of the toner surface due to the external additive. The softening point of the toner particles is preferably 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. Further, the rate of decrease in storage elastic modulus with respect to temperature means the rate of toner melting.
Therefore, the change of the toner storage elastic modulus E'with respect to the temperature T based on the "temperature T [° C.]-toner storage elastic modulus E'[Pa] curve obtained by the powder dynamic viscoelasticity measurement" defined here. When the amount (dE'/ dT) curve is obtained, the minimum value at which the change amount (dE' / dT) curve becomes -1.00 × 108 or less between the onset temperature and 90 ° C. is set. It is considered that the "minimum value on the lowest temperature side of the minimum values" indicates the potential of the melting performance near the surface of the toner. The smaller this value, that is, the larger the absolute value, the higher the melting performance of the toner near the surface.
In order to have good melting performance, it is necessary that the value of this minimum value is -1.35 × 108 or less, preferably -1.80 × 108 or less, and more preferably −2.00. It is × 108 or less. On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but is preferably −9.5 × 108 or more, and more preferably −8.0 × 108 or more. The minimum value can be controlled by the amount of composite particles added, the softening point, the type of organic substance, and the like. If it is desired to reduce the minimum value, the use of composite particles having a low softening point, the use of a crystalline material as an organic substance, and the like can be mentioned.

また、本発明に用いる外添剤は、内部の有機物を含むコアと、該コアの表面の有機ケイ素重合体による被覆層と、を有するコアシェル型の複合粒子であることが非常に重要である。
単純に有機物を外添すると、トナーの耐久性及び現像性におけるデメリットが非常に大きい。また、単純に無機物を多量に外添すると、定着時にトナーの表面近傍の溶融を阻害する要因となり、プリントの高速化が進む現状において、十分な低温定着性が得られない。
しかしながら、コアの表面を有機ケイ素重合体で被覆する事、つまり有機物を含むコアの表層に有機ケイ素重合体の被覆層を有する事により、トナーの表面近傍の溶融性能を保ちつつ良好な耐久性及び現像性を確保する事が可能である。
Further, it is very important that the external additive used in the present invention is a core-shell type composite particle having a core containing an internal organic substance and a coating layer made of an organosilicon polymer on the surface of the core.
If an organic substance is simply added, the demerits in the durability and developability of the toner are very large. Further, if a large amount of an inorganic substance is simply externally added, it becomes a factor that hinders melting in the vicinity of the surface of the toner at the time of fixing, and in the present situation where the printing speed is increased, sufficient low temperature fixing property cannot be obtained.
However, by coating the surface of the core with an organosilicon polymer, that is, by having a coating layer of the organosilicon polymer on the surface layer of the core containing an organic substance, good durability and good durability can be maintained while maintaining the melting performance near the surface of the toner. It is possible to ensure developability.

さらに、単純にコア表面に無機粒子を有するのではなく、有機ケイ素重合体が被覆層をなしているコアシェル構造を有することによってさまざまなメリットが生まれる。
メリットの一つとして、排紙接着への効果が挙げられる。そのメカニズムについては以下のように考えている。有機ケイ素重合体が被覆層を形成している場合、ケイ素が点でなく面として有機物を含むコアの表面に存在する。その結果、定着時にトナーが紙上で溶融された際に、この被覆層が結晶核剤や無機フィラーとして作用し、定着後の紙上トナーの粘度を上昇させる効果があると考えている。それに対し、単純に有機物を含むコア表面に無機粒子を有する場合は、無機粒子が点でしか存在しないので、結晶核剤や無機フィラーとしての効果はごく僅かしか発現しないと考えられる。
また、有機ケイ素重合体が被覆層をなしていることで、複合粒子全体の硬度が上がり、スペーサー粒子として有効に作用する。そのため、トナーの耐久現像性が向上する。
Furthermore, various merits are produced by having a core-shell structure in which an organosilicon polymer forms a coating layer, rather than simply having inorganic particles on the core surface.
One of the merits is the effect on paper discharge adhesion. The mechanism is considered as follows. When the organosilicon polymer forms a coating layer, silicon is present on the surface of the core containing the organic matter as a surface rather than a point. As a result, when the toner is melted on the paper at the time of fixing, this coating layer acts as a crystal nucleating agent or an inorganic filler, and it is considered that there is an effect of increasing the viscosity of the toner on the paper after fixing. On the other hand, when the core surface containing an organic substance has inorganic particles, the inorganic particles are present only at points, so that the effect as a crystal nucleating agent or an inorganic filler is considered to be very slight.
Further, since the organosilicon polymer forms a coating layer, the hardness of the entire composite particle is increased, and the composite particle effectively acts as a spacer particle. Therefore, the durable developability of the toner is improved.

さらなる効果として、カートリッジ部材の研磨を抑制する効果も考えられる。有機ケイ素重合体が被覆層をなしていることから、複合粒子は表面がなめらかであると推測され、現像スリーブやドラムといったカートリッジ部材を傷めにくい。それに対し、有機物を含むコア表面に無機粒子を有する場合、比較的硬い無機物が凸部分として存在するので、現像スリーブやドラムといったカートリッジ部材を傷めやすい。現像スリーブやドラムの傷が進むと、画像上にスジが発生し、耐久現像性が低下してしまう。特に高速現像装置において、その現状は顕著になる。 As a further effect, the effect of suppressing the polishing of the cartridge member can be considered. Since the organosilicon polymer forms a coating layer, it is presumed that the surface of the composite particles is smooth, and the cartridge members such as the developing sleeve and the drum are not easily damaged. On the other hand, when the core surface containing an organic substance has inorganic particles, a relatively hard inorganic substance is present as a convex portion, so that the cartridge member such as a developing sleeve or a drum is easily damaged. If the developing sleeve or drum is scratched, streaks will be generated on the image and the durable developability will be reduced. Especially in high-speed developing equipment, the current situation becomes remarkable.

さらに、上述したE’の温度Tに対する変化量(dE’/dT)の曲線における、最も低温側の極小値となる温度をTmaxとしたときに、Tmaxに達した時の動的粘弾性測定におけるトナー貯蔵弾性率G’(Tmax)が、2.50×10以上である事が好ましい。
E’の温度Tに対する変化量(dE’/dT)の曲線における、最も低温側の極小値がトナー表面近傍の溶融性能ポテンシャルを表すのに対して、G’はトナー全体の溶融性能を表すと発明者らは考えている。つまり、Tmaxに達した時の貯蔵弾性率G’(Tma
)とは、トナー表面近傍の溶融が最も進むポイントにおけるトナー全体の溶融性であり、この数値が高いほどトナー表面近傍が選択的に溶融していることを表し、低いほど表面近傍の溶融の性能をトナー粒子母体の溶融、つまりトナー全体の溶融に依存していることを意味する。
前述した通り、良好な画質・排紙接着性能を得るためには表面近傍が選択的に溶融する事が好ましい。さらに、トナー粒子母体の溶融に依存しない事で、耐久に伴う外添剤の埋没も同時に抑制する事ができるので、耐久性においても効果が大きい。これらの効果を得るためには、G’(Tmax)が、好ましくは2.50×10以上であり、より好ましくは3.50×10以上であり、さらに好ましくは4.00×10以上である。一方、上限は特に制限されないが、好ましくは1.0×1010以下であり、より好ましくは1.0×10以下である。G’(Tmax)は、トナー粒子の軟化点や分子量により制御することができる。
温度T[℃]-変化量dE’/dT[Pa/℃]曲線、及び動的粘弾性測定における温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率G’[Pa]曲線を図2に示す。
Further, when T max is the temperature that is the minimum value on the lowest temperature side in the curve of the amount of change (dE' / dT) of E'with respect to the temperature T described above, the dynamic viscoelasticity when T max is reached. It is preferable that the toner storage elastic modulus G'(T max ) in the measurement is 2.50 × 108 or more.
In the curve of the amount of change (dE'/ dT) of E'with respect to the temperature T, the minimum value on the lowest temperature side represents the melting performance potential near the toner surface, whereas G'represents the melting performance of the entire toner. The inventors are thinking. That is, the storage elastic modulus G'(T ma ) when T max is reached.
x ) is the meltability of the entire toner at the point where melting in the vicinity of the toner surface progresses most. The higher the value, the more selectively the vicinity of the toner surface is melted, and the lower the value, the more the melting in the vicinity of the surface. It means that the performance depends on the melting of the toner particle base, that is, the melting of the entire toner.
As described above, in order to obtain good image quality and paper ejection adhesion performance, it is preferable that the vicinity of the surface is selectively melted. Further, since it does not depend on the melting of the toner particle base, the burial of the external additive due to the durability can be suppressed at the same time, so that the durability is also great. In order to obtain these effects, G'(T max ) is preferably 2.50 × 108 or more, more preferably 3.50 × 108 or more, and further preferably 4.00 × 10 or more. 8 or more. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but is preferably 1.0 × 10 10 or less, and more preferably 1.0 × 10 9 or less. G'(T max ) can be controlled by the softening point and the molecular weight of the toner particles.
FIG. 2 shows a temperature T [° C.]-change amount dE'/ dT [Pa / ° C.] curve and a temperature T [° C.]-Toner storage elastic modulus G'[Pa] curve in dynamic viscoelasticity measurement.

複合粒子のコアの有機物については特に制限されず、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の非晶性樹脂、ワックスや結晶性ポリエステル樹脂等の結晶性材料が挙げられる。
さらに、トナーへの良好な表面溶融性の付与という役割を考えた場合、内部の有機物の軟化点(Tm)は、50℃以上105℃以下が好ましく、50℃以上85℃以下がより好ましい。
The organic substance of the core of the composite particle is not particularly limited, and examples thereof include amorphous resins such as polyester resin, vinyl resin, epoxy resin and polyurethane resin, and crystalline materials such as wax and crystalline polyester resin.
Further, considering the role of imparting good surface meltability to the toner, the softening point (Tm) of the organic substance inside is preferably 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or higher and 85 ° C. or lower.

複合粒子のコアの有機物の酸価は、4mgKOH/g以上20mgKOH/g以下が好ましく、5mgKOH/g以上19mgKOH/g以下がより好ましい。酸価がこの範囲である事で、より安定した現像性能を得る事ができる。 The acid value of the organic substance in the core of the composite particle is preferably 4 mgKOH / g or more and 20 mgKOH / g or less, and more preferably 5 mgKOH / g or more and 19 mgKOH / g or less. When the acid value is in this range, more stable development performance can be obtained.

複合粒子のコアに使用される有機物は、結晶性ポリエステル樹脂を含むことがより好ましい。有機物が結晶性ポリエステル樹脂を含むと、母体への可塑効果が促進されるので、トナー表面近傍の溶融性能が更に上昇する。また定着溶融時、表面近傍の有機ケイ素重合体が結晶核剤として作用するので、排紙接着性においても効果が更に大きくなる。該有機物は、本発明の効果に影響しない程度に、結晶性ポリエステル樹脂以外に、非晶性ポリエステル樹脂など公知の樹脂を含有していてもよい。該有機物は、結晶性ポリエステルであることがさらに好ましい。低温定着の観点から、結晶性ポリエステル樹脂の軟化点(Tm)は、50℃以上105℃以下であることが好ましく、60℃以上100℃以下であることがより好ましい。
なお、結晶性とは、示差走査型熱量計(DSC)による比熱変化測定の可逆比熱変化曲線において、明確な吸熱ピークが観測されることを意味する。
It is more preferable that the organic substance used for the core of the composite particle contains a crystalline polyester resin. When the organic substance contains a crystalline polyester resin, the plasticizing effect on the matrix is promoted, so that the melting performance in the vicinity of the toner surface is further improved. Further, since the organosilicon polymer near the surface acts as a crystal nucleating agent at the time of fixing and melting, the effect is further enhanced in the paper ejection adhesiveness. The organic substance may contain a known resin such as an amorphous polyester resin in addition to the crystalline polyester resin to the extent that the effect of the present invention is not affected. The organic substance is more preferably crystalline polyester. From the viewpoint of low-temperature fixing, the softening point (Tm) of the crystalline polyester resin is preferably 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower, and more preferably 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
The crystallinity means that a clear endothermic peak is observed in the reversible specific heat change curve of the specific heat change measurement by the differential scanning calorimeter (DSC).

複合粒子内部の結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは18000以上50000以下、より好ましくは25000以上50000以下である。結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)を所望の範囲にすることで、外添剤としての硬さが適度になり、耐久性が向上する。 The weight average molecular weight (Mw) of the crystalline polyester resin inside the composite particles is preferably 18,000 or more and 50,000 or less, and more preferably 25,000 or more and 50,000 or less. By setting the weight average molecular weight (Mw) of the crystalline polyester resin to a desired range, the hardness as an external additive becomes appropriate and the durability is improved.

複合粒子内部の結晶性ポリエステル樹脂が、ウレタン結合を有する事が好ましい。ウレタン結合を有すると、高温時における弾性が上昇する。その結果、定着時に多量に熱を受けた際のトナーの変形を抑制できるので、定着ムラの改善に非常に効果的である。 It is preferable that the crystalline polyester resin inside the composite particles has a urethane bond. Having a urethane bond increases elasticity at high temperatures. As a result, deformation of the toner when a large amount of heat is received during fixing can be suppressed, which is very effective in improving fixing unevenness.

結晶性ポリエステルの合成に使用可能な脂肪族ジオールとしては、例えば以下のものを挙げる事ができる。
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等。これらは、各々単独で、又は混合して用いる事もできる。なお、脂肪族ジオールは、これらに限定されるものではない。
また、当該脂肪族ジオールとしては、二重結合を持つ脂肪族ジオールを用いる事もできる。二重結合を持つ脂肪族ジオールとしては、例えば以下のものを挙げる事ができる。2-ブテン1,4ジオール、3-ヘキセン1,6ジオール、4-オクテン1,8ジオール等。
Examples of the aliphatic diol that can be used for the synthesis of crystalline polyester include the following.
1,4-Butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,
, 7-Heptane diol, 1,8-octane diol, 1,9-nonane diol, 1,10-decane diol, 1,11-undecane diol, 1,12-dodecane diol, 1,13-tridecane diol, 1 , 14-Tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,20-eicosandiol, etc. These can also be used alone or in combination. The aliphatic diol is not limited to these.
Further, as the aliphatic diol, an aliphatic diol having a double bond can also be used. Examples of the aliphatic diol having a double bond include the following. 2-Butene 1,4 diol, 3-Hexene 1,6 diol, 4-Octene 1,8 diol and the like.

次に、結晶性ポリエステルの合成に用いる事のできる酸成分について述べる。酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸などの多価カルボン酸が好ましい。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば以下のものを挙げる事ができる。蓚酸、マロン酸、琥珀酸、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、1,11-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、1,18-オクタデカンジカルボン酸。あるいはその低級アルキルや酸無水物等。これらは、単独で、又は混合して用いる事も可能である。また、脂肪族ジカルボン酸はこれらに限定されるものではない。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば以下を挙げる事ができる。テレフタル酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸等。中でも、テレフタル酸は、入手容易性、低融点のポリマーを形成しやすいという点で好ましい。
さらに酸成分としては、二重結合を持つジカルボン酸を用いる事もできる。このようなジカルボン酸としては、例えば、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等が挙げられる。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物を用いる事もできる。中でも、コストの面でフマル酸、マレイン酸が好ましい。
Next, the acid component that can be used for the synthesis of crystalline polyester will be described. As the acid component, a polyvalent carboxylic acid such as an aliphatic dicarboxylic acid is preferable.
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include the following. Glyric acid, malonic acid, amber acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonandicarboxylic acid, 1,11-undecandicarboxylic acid, 1,12-dodecandicarboxylic acid, 1,13-Tridecandicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid. Alternatively, its lower alkyl or acid anhydride, etc. These can be used alone or in combination. Further, the aliphatic dicarboxylic acid is not limited to these.
Examples of the aromatic dicarboxylic acid include the following. Terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, etc. Of these, terephthalic acid is preferable because it is easily available and easily forms a polymer having a low melting point.
Further, as the acid component, a dicarboxylic acid having a double bond can also be used. Examples of such dicarboxylic acids include fumaric acid, maleic acid, 3-hexendioic acid, 3-octendioic acid and the like. Further, these lower alkyl esters and acid anhydrides can also be used. Of these, fumaric acid and maleic acid are preferable in terms of cost.

ウレタン結合を構成するためのイソシアネート成分としては以下のものが挙げられる。炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6以上20以下の芳香族ジイソシアネート、炭素数2以上18以下の脂肪族ジイソシアネート、炭素数4以上15以下の脂環式ジイソシアネート及びこれらのジイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物。以下、変性ジイソシアネートともいう)、並びにこれらの2種以上の混合物。 Examples of the isocyanate component for forming the urethane bond include the following. Aromatic diisocyanates having 6 or more and 20 or less carbon atoms (excluding carbons in NCO groups, the same applies hereinafter), aliphatic diisocyanates having 2 or more and 18 or less carbon atoms, alicyclic diisocyanates having 4 or more and 15 or less carbon atoms, and these diisocyanates. Modified products (modified products containing urethane group, carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, uretdione group, uretoimine group, isocyanurate group, oxazolidone group; hereinafter also referred to as modified diisocyanate), and two or more of these. blend.

脂肪族ジイソシアネートとしては、以下のものが挙げられる。エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート。
脂環式ジイソシアネートとしては、以下のものが挙げられる。イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート。
芳香族ジイソシアネートとしては、例えば以下のものが挙げられる。m-及び/又はp-キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’-テトラメチルキシリレンジイソシアネート。
これらのうちで好ましいものは、炭素数6以上15以下の芳香族ジイソシアネート、炭素数4以上12以下の脂肪族ジイソシアネート、及び炭素数4以上15以下の脂環式ジイソシアネートであり、特に好ましいものはHDI及びIPDI、XDIである。前記したジイソシアネートに加えて、3官能以上のイソシアネート化合物を用いることもできる。結晶性ポリエステルは、脂肪族ジオール及び脂肪族ジカルボン酸の縮合体と、イソシアネ
ート成分との重合物であることが好ましい。結晶性ポリエステルにおける、イソシアネート化合物に由来する構造の含有量は、脂肪族ジオール及び脂肪族ジカルボン酸に由来する構造100質量部に対し、0.5質量部以上40.0質量部以下であることが好ましい。
Examples of the aliphatic diisocyanate include the following. Ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate.
Examples of the alicyclic diisocyanate include the following. Isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate.
Examples of the aromatic diisocyanate include the following. m- and / or p-xylylene diisocyanate (XDI), α, α, α', α'-tetramethylxylylene diisocyanate.
Of these, aromatic diisocyanates having 6 to 15 carbon atoms, aliphatic diisocyanates having 4 to 12 carbon atoms, and alicyclic diisocyanates having 4 to 15 carbon atoms are particularly preferable, and HDI is particularly preferable. And IPDI, XDI. In addition to the above-mentioned diisocyanate, a trifunctional or higher functional isocyanate compound can also be used. The crystalline polyester is preferably a polymer of a condensate of an aliphatic diol and an aliphatic dicarboxylic acid and an isocyanate component. The content of the structure derived from the isocyanate compound in the crystalline polyester is 0.5 parts by mass or more and 40.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the structure derived from the aliphatic diol and the aliphatic dicarboxylic acid. preferable.

結晶性ポリエステルの製造方法としては、特に制限はなく、酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができる。例えば、モノマーの種類に応じて、直接重縮合やエステル交換法を適宜使い分けて製造することができる。
結晶性ポリエステルの製造は、重合温度180℃以上230℃以下の間で行うのが好ましく、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合時に発生する水やアルコールを除去しながら反応させるのが好ましい。
モノマーが、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させるのがよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーとそのモノマーと重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分とともに重縮合させるのが好ましい。
The method for producing the crystalline polyester is not particularly limited, and the crystalline polyester can be produced by a general polyester polymerization method in which an acid component and an alcohol component are reacted. For example, depending on the type of monomer, direct polycondensation or transesterification method can be appropriately used for production.
The production of the crystalline polyester is preferably carried out at a polymerization temperature of 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, and it is preferable to reduce the pressure in the reaction system as necessary to remove water and alcohol generated during condensation. ..
If the monomer dissolves or does not dissolve at the reaction temperature, it is preferable to add a solvent having a high boiling point as a dissolution aid to dissolve the monomer. The polycondensation reaction is carried out while distilling off the dissolution auxiliary solvent. When a monomer having poor compatibility is present in the copolymerization reaction, it is preferable to condense the monomer having poor compatibility with the monomer and an acid or alcohol to be polycondensed in advance, and then polycondensate with the main component.

結晶性ポリエステルの製造において使用可能な触媒としては、例えばチタン触媒やスズ触媒を挙げることができる。チタン触媒の例としては、例えば、チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド等が挙げられる。また、スズ触媒の例としては、例えば、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド等が挙げられる。 Examples of catalysts that can be used in the production of crystalline polyester include titanium catalysts and tin catalysts. Examples of the titanium catalyst include, for example, titanium tetraethoxydo, titanium tetrapropoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide and the like. Examples of tin catalysts include dibutyltin dichloride, dibutyltin oxide, diphenyltin oxide and the like.

複合粒子における、有機物の含有量は、20質量%以上95質量%以下であることが好ましい。これにより、外添剤が、定着器から受けた熱によって瞬時に溶融しやすくなり、トナーの低温定着性に対して、より一層の改善を図ることができる。 The content of organic matter in the composite particles is preferably 20% by mass or more and 95% by mass or less. As a result, the external additive is easily melted instantly by the heat received from the fuser, and the low temperature fixability of the toner can be further improved.

複合粒子は、有機物を含むコアの表面に有機ケイ素重合体の被覆層を有する。被覆とは、内部の有機物を、有機ケイ素重合体が層を成して覆っている状態の事であり、完全に覆われていてもよいし、一部有機物が露出していてもよい。
複合粒子において有機ケイ素重合体の被覆層を形成するためには、公知の方法を用いる事ができる。
The composite particles have a coating layer of an organosilicon polymer on the surface of the core containing an organic substance. The coating is a state in which the organosilicon polymer is covered with a layer of the organosilicon polymer inside, and may be completely covered or partially exposed.
A known method can be used to form a coating layer of the organosilicon polymer in the composite particles.

例えば、シランカップリング剤を用いた方法である。母体となる有機物を含むコアを有機溶媒中へ分散させる。その溶液を水相へと滴下した後に、脱溶剤しコア微粒子の分散溶液を作製する。そして、分散溶液のpHを調整した後、シランカップリング剤を添加する。この方法によると、シランカップリング剤が分散溶液中で加水分解及び重縮合を起こし、疎水性相互作用によりコア微粒子の表面に堆積していく。このようにして、コア微粒子表面に有機ケイ素重合体の被覆層を形成する事ができる。
また、重合性のシランカップリング剤を用いる事も可能である。ビニル基などを有する重合性シランカップリング剤がコア微粒子の表面に堆積した際に、過硫酸カリウムなどのラジカル開始剤を添加する事で、コア微粒子表面においてビニル重合を進行させる。これによってより強固な有機ケイ素重合体の被覆層の形成が可能である。強固な被覆層を形成する事で、トナーの耐久性の向上に効果をもたらす。
シランカップリング剤としては、以下のものが好ましく用いられる。
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、β-(3、4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン。
For example, it is a method using a silane coupling agent. The core containing the parent organic substance is dispersed in the organic solvent. After dropping the solution into the aqueous phase, the solvent is removed to prepare a dispersion solution of core fine particles. Then, after adjusting the pH of the dispersion solution, a silane coupling agent is added. According to this method, the silane coupling agent undergoes hydrolysis and polycondensation in the dispersion solution, and is deposited on the surface of the core fine particles by hydrophobic interaction. In this way, a coating layer of the organosilicon polymer can be formed on the surface of the core fine particles.
It is also possible to use a polymerizable silane coupling agent. When a polymerizable silane coupling agent having a vinyl group or the like is deposited on the surface of the core fine particles, a radical initiator such as potassium persulfate is added to promote vinyl polymerization on the surface of the core fine particles. This makes it possible to form a coating layer of a stronger organosilicon polymer. By forming a strong coating layer, it is effective in improving the durability of the toner.
As the silane coupling agent, the following are preferably used.
Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyl Methyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane.

複合粒子は、表面が有機ケイ素化合物又はシリコーンオイルで処理されていてもよい。有機ケイ素化合物又はシリコーオイルで処理することによって、疎水性を高めることができるため、高温高湿環境においても安定した現像性を有するトナーとすることができる。有機ケイ素化合物の例としては、以下のものが挙げられる。 The surface of the composite particle may be treated with an organosilicon compound or a silicone oil. By treating with an organosilicon compound or silico oil, the hydrophobicity can be enhanced, so that the toner has stable developability even in a high temperature and high humidity environment. Examples of organosilicon compounds include the following.

ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α-クロルエチルトリクロルシラン、β-クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、1-ヘキサメチルジシロキサン、1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン、1,3-ジフェニルテトラメチルジシロキサン及び1分子当り2~12個のシロキサン単位を有し末端に位置する単位のSiに水酸基を1つずつ含有するジメチルポリシロキサン等。これらは1種又は2種以上の混合物で用いられる。 Hexamethyldisilazane, methyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, trimethylsilane, trimethylchlorsilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltricrolsilane, allyldimethylchlorsilane, allylphenyldichlorosilane , Benzyldimethylchlorsilane, brommethyldimethylchlorsilane, α-chlorethyltrichlorosilane, β-chlorethyltrichlorsilane, chlormethyldimethylchlorsilane, triorganosilyl mercaptan, trimethylsilyl mercaptan, triorganosilyl acrylate, vinyldimethylacetoxysilane, Didimethylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, 1-hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane and 2-12 siloxane units per molecule Dimethylpolysiloxane or the like containing one hydroxyl group in Si, which is a unit located at the terminal. These are used in one or a mixture of two or more.

シリコーンオイルとしては、25℃における粘度が30mm/s以上1000mm/s以下のものが好ましい。このようなシリコーンオイルの具体例としては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α-メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が挙げられる。
シリコーンオイル処理の方法としては、以下の方法が挙げられる。シランカップリング剤で処理された複合粒子とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサのような混合機を用いて直接混合する方法。複合粒子にシリコーンオイルを噴霧する方法。あるいは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、複合粒子を加え混合し溶剤を除去する方法がより好ましい。
The silicone oil preferably has a viscosity at 25 ° C. of 30 mm 2 / s or more and 1000 mm 2 / s or less. Specific examples of such silicone oil include dimethyl silicone oil, methyl phenyl silicone oil, α-methyl styrene modified silicone oil, chlorphenyl silicone oil, fluorine-modified silicone oil and the like.
Examples of the method for treating silicone oil include the following methods. A method of directly mixing composite particles treated with a silane coupling agent and silicone oil using a mixer such as a Henschel mixer. A method of spraying silicone oil on composite particles. Alternatively, a method in which the silicone oil is dissolved or dispersed in an appropriate solvent, and then composite particles are added and mixed to remove the solvent is more preferable.

複合粒子は、動的光散乱法により測定される個数平均粒径Dnが30nm以上500nm以下であることが好ましい。上記範囲であると、転写時や定着時に紙とトナーを付着させやすくなり、転写性や定着性に対して効果が得られやすい。また、スペーサーとしての役割により耐久性が向上しやすい。より好ましくは、上記個数平均粒径Dnが50nm以上300nm以下である。
また、複合粒子の体積平均粒径Dvと前記Dnとの比Dv/Dnが2.0以下であることが好ましく、1.8以下であることがより好ましい。下限は特に制限されないが、好ましくは1.5以上である。このDv/Dnは粒子径の均一性を示す指標であり、2.0以下であると、粒度分布がシャープであるため、粒子間の溶けムラが抑制され、定着ムラが改善するため、好ましい。
The composite particles preferably have a number average particle size Dn measured by a dynamic light scattering method of 30 nm or more and 500 nm or less. Within the above range, the paper and toner are likely to adhere to each other during transfer and fixing, and an effect on transferability and fixability can be easily obtained. In addition, durability is likely to be improved due to its role as a spacer. More preferably, the number average particle diameter Dn is 50 nm or more and 300 nm or less.
Further, the ratio Dv / Dn of the volume average particle size Dv of the composite particles to the Dn is preferably 2.0 or less, and more preferably 1.8 or less. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 1.5 or more. This Dv / Dn is an index indicating the uniformity of the particle size, and when it is 2.0 or less, the particle size distribution is sharp and the uneven melting between the particles is suppressed, and the uneven fixing is improved, which is preferable.

トナー中の複合粒子の含有量は、トナー粒子100質量部に対して、0.2質量部以上10質量部以下であることが好ましい。0.2質量部以上であるとトナー表面近傍の溶融効果が向上し、10質量部以下であると、定着時に母体の弾性を維持できるため、定着ムラが発生しにくい。 The content of the composite particles in the toner is preferably 0.2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner particles. When it is 0.2 parts by mass or more, the melting effect near the toner surface is improved, and when it is 10 parts by mass or less, the elasticity of the base body can be maintained at the time of fixing, so that fixing unevenness is less likely to occur.

本発明に係るトナーは、複合粒子以外の他の外添剤を含んでいてもよい。特にトナーの流動性や帯電性を向上させるために、他の外添剤として流動性向上剤を添加するのが好ましい。流動性向上剤としては、以下のものを用いることができる。
例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフウルオロエチレン微粉末のようなフッ素系樹脂粉末;湿式製法シリカ、乾式製法シリカのような微粉末シリカ、微粉末酸化チタ
ン、又は微粉末アルミナ、あるいはそれらをシラン化合物、チタンカップリング剤、シリコーンオイルにより表面処理を施したもの;酸化亜鉛、酸化スズのような酸化物;チタン酸ストロンチウムやチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウムやジルコン酸カルシウムのような複酸化物;炭酸カルシウム及び、炭酸マグネシウムのような炭酸塩化合物等。
好ましい流動性向上剤としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉末であり、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるものである。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は次のようなものである。
SiCl+2H+O→SiO+4HCl
The toner according to the present invention may contain an external additive other than the composite particles. In particular, in order to improve the fluidity and chargeability of the toner, it is preferable to add a fluidity improver as another external additive. The following can be used as the fluidity improver.
For example, fluororesin powders such as vinylidene fluoride fine powder, polytetrafuloloethylene fine powder; fine powder silica such as wet formula silica, dry formula silica, fine powder titanium oxide, or fine powder alumina, or them. Surface-treated with silane compounds, titanium coupling agents, silicone oil; oxides such as zinc oxide and tin oxide; strontium titanate, barium titanate, calcium titanate, strontium zirconate and calcium zirconate. Compound oxides such as calcium carbonate and carbonate compounds such as magnesium carbonate.
A preferable fluidity improver is a fine powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound, which is so-called dry silica or fumed silica. For example, it utilizes the pyrolysis oxidation reaction of silicon tetrachloride gas in oxyhydrogen flame, and the basic reaction formula is as follows.
SiCl 4 + 2H 2 + O 2 → SiO 2 + 4HCl

この製造工程において、塩化アルミニウム又は塩化チタン等の他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、シリカとしてはそれらも包含する。個数基準での粒度分布における平均1次粒径は5nm以上30nm以下であると、高い帯電性と流動性を持たせることができることができるので好ましい。
流動性向上剤としては、前記ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処理シリカ微粉体がより好ましい。疎水化処理は、複合粒子の表面処理と同様の方法を用いることができる。流動性向上剤は、BET法で測定した窒素吸着による比表面積が30m/g以上300m/g以下のものが好ましい。また、トナー粒子100質量部に対して流動性向上剤を総量で0.01質量部以上3質量部以下使用することが好ましい。
In this manufacturing process, it is also possible to obtain a composite fine powder of silica and other metal oxides by using another metal halogen compound such as aluminum chloride or titanium chloride together with a silicon halogen compound, and these are also included as silica. do. It is preferable that the average primary particle size in the particle size distribution based on the number is 5 nm or more and 30 nm or less because high chargeability and fluidity can be obtained.
As the fluidity improving agent, treated silica fine powder obtained by hydrophobizing the silica fine powder generated by the vapor phase oxidation of the silicon halogen compound is more preferable. For the hydrophobization treatment, the same method as the surface treatment of the composite particles can be used. The fluidity improver preferably has a specific surface area of 30 m 2 / g or more and 300 m 2 / g or less due to nitrogen adsorption measured by the BET method. Further, it is preferable to use a total amount of 0.01 parts by mass or more and 3 parts by mass or less of the fluidity improver with respect to 100 parts by mass of the toner particles.

トナーは、流動性向上剤と混合して、また必要に応じてさらに他の外添剤(例えば帯電制御剤等)と混合して一成分現像剤として用いることができる。また、キャリアと併用して二成分現像剤として用いることができる。二成分現像方法に用いる場合のキャリアとしては、従来知られているものが使用可能である。
具体的には、表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金又は酸化物が好ましくは使用される。また、それらキャリア粒子の表面に、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂の物質を付着又は被覆させたものが好ましく使用される。
The toner can be used as a one-component developer by mixing with a fluidity improver and, if necessary, with another external additive (for example, a charge control agent). It can also be used as a two-component developer in combination with a carrier. Conventionally known carriers can be used as the carrier when used in the two-component developing method.
Specifically, metals such as surface-oxidized or unoxidized iron, nickel, cobalt, manganese, chromium, and rare earths, and alloys or oxides thereof are preferably used. Further, those in which a substance of a styrene resin, an acrylic resin, a silicone resin, a fluororesin, or a polyester resin is adhered or coated on the surface of the carrier particles are preferably used.

次に、トナー粒子について説明する。
まず、トナー粒子に用いられる結着樹脂について具体的に記載する。
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂が挙げられる。特に、極性を有する荷電制御剤を均一に分散させるという観点から、一般的に高い極性を有するポリエステル樹脂を含有することが、現像性の点で好ましい。
また、良好なトナー表面近傍の溶融性の付与という役割から、本発明では、トナーが溶融特性に優れている複合粒子を有する。そのため、トナー粒子の軟化点Tmは、複合粒子の軟化点Tmよりも高いことが好ましい形態である。
トナー表面近傍の溶融特性の効果を最大限に発揮するため、トナー粒子の軟化点(Tm)は、90℃以上180℃以下に設定される。より好ましくは、110℃以上170℃以下であり、トナー表面近傍の溶融特性の効果とトナーの耐久性により優れる。
また、結着樹脂は、保存安定性の観点から、ガラス転移点(Tg)が45℃以上70℃以下であることが好ましい。
Next, the toner particles will be described.
First, the binder resin used for the toner particles will be specifically described.
Examples of the binder resin include polyester resin, vinyl resin, epoxy resin, and polyurethane resin. In particular, from the viewpoint of uniformly dispersing the charge control agent having polarity, it is generally preferable to contain a polyester resin having high polarity in terms of developability.
Further, in the present invention, the toner has composite particles having excellent melting characteristics because of the role of imparting meltability in the vicinity of the toner surface. Therefore, it is preferable that the softening point Tm of the toner particles is higher than the softening point Tm of the composite particles.
The softening point (Tm) of the toner particles is set to 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower in order to maximize the effect of the melting property near the toner surface. More preferably, it is 110 ° C. or higher and 170 ° C. or lower, and is excellent in the effect of melting characteristics near the toner surface and the durability of the toner.
Further, the binder resin preferably has a glass transition point (Tg) of 45 ° C. or higher and 70 ° C. or lower from the viewpoint of storage stability.

トナー粒子にはさらに磁性酸化鉄粒子を含有させ磁性トナーとして使用しても構わない。この場合、磁性酸化鉄粒子は着色剤の役割をかねることもできる。磁性トナー中に含まれる磁性酸化鉄粒子としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライトのような酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、
銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ビスマス、カルシウム、マンガン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金又はその混合物が挙げられる。
これらの磁性酸化鉄粒子は個数平均粒子径が2μm以下であることが好ましい。より好ましくは0.05μm以上0.5μm以下である。トナー中の含有量としては結着樹脂100質量部に対し20質量部以上200質量部以下であることが好ましく、より好ましくは40質量部以上150質量部以下である。
The toner particles may further contain magnetic iron oxide particles and be used as a magnetic toner. In this case, the magnetic iron oxide particles can also serve as a colorant. The magnetic iron oxide particles contained in the magnetic toner include iron oxide particles such as magnetite, hematite, and ferrite, metals such as iron, cobalt, and nickel, or these metals and aluminum, cobalt, and the like.
Examples include alloys of metals such as copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, bismuth, calcium, manganese, titanium, tungsten and vanadium or mixtures thereof.
The number average particle diameter of these magnetic iron oxide particles is preferably 2 μm or less. More preferably, it is 0.05 μm or more and 0.5 μm or less. The content in the toner is preferably 20 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, and more preferably 40 parts by mass or more and 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

本発明に用いる着色剤の例を以下に挙げる。
黒色着色剤としては、例えば、カーボンブラック、グラフト化カーボンや以下に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用可能である。イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が挙げられる。マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物等が挙げられる。シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が挙げられる。
これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透明性、トナー中への分散性の点から選択される。着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対し1質量部以上20質量部以下が好ましい。
Examples of the colorant used in the present invention are given below.
As the black colorant, for example, carbon black, grafted carbon, or a black colorant using the yellow / magenta / cyan colorant shown below can be used. Examples of the yellow colorant include compounds typified by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds. Examples of the magenta colorant include condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene compounds and the like. Examples of the cyan colorant include a copper phthalocyanine compound and its derivative, an anthraquinone compound, and a basic dye lake compound.
These colorants can be used alone or in the form of a solid solution. The colorant is selected in terms of hue angle, saturation, lightness, weather resistance, OHP transparency, and dispersibility in toner. The content of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

トナーには、定着時の離型性を付与するために、ワックスを含有させてもよい。
ワックスとしては、例えばポリオレフィン共重合物、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、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素系ワックス、エステルワックス等が挙げられる。
ワックスの含有量は、結着樹脂100質量部に対し0.2質量部以上10.0質量部以下が好ましい。
The toner may contain wax in order to impart releasability at the time of fixing.
Examples of the wax include a polyolefin copolymer, a polyolefin wax, a microcrystalline wax, a paraffin wax, an aliphatic hydrocarbon wax such as Fisher Tropsch wax, and an ester wax.
The wax content is preferably 0.2 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

トナーには、その摩擦帯電性を安定化させるために電荷制御剤を用いることができる。電荷制御剤としては、トナーを負帯電性に制御するものと、正帯電性に制御するものとが知られており、トナーの種類や用途に応じて種々のものを一種又は二種以上用いることができる。
トナーを負帯電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。有機金属錯体(モノアゾ金属錯体;アセチルアセトン金属錯体);芳香族ヒドロキシカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸の金属錯体又は金属塩。その他にも、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩や無水物;エステル類やビスフェノール等のフェノール誘導体が挙げられる。トナーを正帯電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。ニグロシン及び脂肪酸金属塩による変性物;トリブチルベンジルアンモニウム-1-ヒドロキシ-4-ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体;ホスホニウム塩のようなオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン酸、フェロシアン化合物等);高級脂肪酸の金属塩。
A charge control agent can be used for the toner in order to stabilize its triboelectricity. As the charge control agent, one that controls the toner to be negatively charged and one that controls the toner to be positively charged are known, and one or two or more kinds of various ones are used depending on the type and application of the toner. Can be done.
Examples of the one that controls the toner to be negatively charged include the following. Organic metal complex (monoazo metal complex; acetylacetone metal complex); a metal complex or metal salt of an aromatic hydroxycarboxylic acid or an aromatic dicarboxylic acid. Other examples include aromatic products and polycarboxylic acids and their metal salts and anhydrides; phenol derivatives such as esters and bisphenols. Examples of the one that controls the toner to be positively charged include the following. Modifications with niglosin and fatty acid metal salts; quaternary ammonium salts such as tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetrabutylammoniumtetrafluoroborate, and analogs thereof; onium salts such as phosphonium salt. And these lake pigments; triphenylmethane dyes and their lake pigments (as lake agents, phosphotung acid, phosphomolybdic acid, phosphotungene molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanic acid, ferrocyanic acid. Compounds, etc.); Metal salts of higher fatty acids.

トナー粒子の製造方法は特に限定されず、例えば粉砕法や、乳化重合法、懸濁重合法及び溶解懸濁法などのいわゆる重合法を用いることができる。
粉砕法では、まず、トナー粒子を構成する結着樹脂、着色剤、さらに必要に応じてワックス、電荷制御剤等の添加剤を、ヘンシェルミキサ、ボールミル等の混合機により充分に混合する。次いで、得られた混合物を二軸混練押出機、加熱ロール、ニーダー、エクスト
ルーダー等の熱混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後、粉砕及び分級を行い、トナー粒子を得る。
さらに必要に応じ所望の外添剤をヘンシェルミキサのような混合機により混合し、トナーを得ることができる。
The method for producing the toner particles is not particularly limited, and for example, a so-called polymerization method such as a pulverization method, an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method and a dissolution suspension method can be used.
In the pulverization method, first, the binder resin constituting the toner particles, the colorant, and if necessary, additives such as wax and charge control agent are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill. Next, the obtained mixture is melt-kneaded using a heat kneader such as a twin-screw kneading extruder, a heating roll, a kneader, and an extruder, cooled and solidified, and then pulverized and classified to obtain toner particles.
Further, if necessary, the desired external additive can be mixed with a mixer such as Henschel mixer to obtain a toner.

次に、本発明に係る各物性の測定方法に関して記載する。
<粉体動的粘弾性の測定方法>
トナー約50mgを精秤し、付属のマテリアルポケット(縦×横×厚み:17.5mm×7.5mm×1.5mm)にトナーが中心にくるよう仕込み、粉体動的粘弾性測定装置(Perkin Elmer社製 DMA8000)を用いて測定を行う。測定ウィザードを用いて以下の測定条件で測定する。
周波数:単一周波数1Hz
振幅:0.05mm
昇温スピード:2℃/min
開始温度:30℃
終了温度:180℃
データ取得間隔:0.3秒間隔
粉体動的粘弾性測定で求められる温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率E’[Pa]曲線において、各温度の前後1.5秒間でE’の温度Tに対する変化量(dE’/dT)を測定する。上記方法で30℃~180℃の温度範囲で変化量(dE’/dT)を算出し、トナー貯蔵弾性率E’の温度Tに対する変化量(dE’/dT)の曲線(温度T[℃]―変化量dE’/dT[Pa/℃]曲線)を得る。該温度T[℃]―変化量dE’/dT[Pa/℃]曲線においてオンセット温度から90℃までの間で-1.00×10以下となる極小値と特定し、その極小値のうち低温側からみて最初に現れる変化量(dE’/dT)の極小値を算出する。
また、該温度T[℃]―変化量dE’/dT[Pa/℃]曲線におけるオンセット温度とは、E’の曲線の低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、E’の曲線の勾配が最大になる点で引いた接線との交点を示す温度である。
Next, a method for measuring each physical property according to the present invention will be described.
<Measurement method of powder dynamic viscoelasticity>
Approximately 50 mg of toner is precisely weighed and charged into the attached material pocket (length x width x thickness: 17.5 mm x 7.5 mm x 1.5 mm) so that the toner is in the center. Measurement is performed using DMA8000) manufactured by Elmer. Use the measurement wizard to measure under the following measurement conditions.
Frequency: Single frequency 1Hz
Amplitude: 0.05mm
Temperature rise speed: 2 ° C / min
Starting temperature: 30 ° C
End temperature: 180 ° C
Data acquisition interval: 0.3 second interval In the temperature T [° C] -toner storage elastic modulus E'[Pa] curve obtained by powder dynamic viscoelasticity measurement, the temperature of E'is 1.5 seconds before and after each temperature. The amount of change with respect to T (dE'/ dT) is measured. The change amount (dE'/ dT) is calculated in the temperature range of 30 ° C. to 180 ° C. by the above method, and the curve of the change amount (dE' / dT) of the toner storage elastic modulus E'with respect to the temperature T (temperature T [° C.]]. -Change amount dE'/ dT [Pa / ° C] curve) is obtained. In the temperature T [° C.]-change amount dE'/ dT [Pa / ° C.] curve, a minimum value of -1.00 × 108 or less was specified between the onset temperature and 90 ° C., and the minimum value was specified. Of these, the minimum value of the amount of change (dE'/ dT) that first appears when viewed from the low temperature side is calculated.
Further, the onset temperature in the temperature T [° C.]-change amount dE'/ dT [Pa / ° C.] curve is a straight line extending the baseline on the low temperature side of the E'curve to the high temperature side and E'. It is the temperature indicating the intersection with the tangent line drawn at the point where the slope of the curve becomes maximum.

<動的粘弾性の測定方法>
測定装置としては、回転平板型レオメータ「ARES」(TA INSTRUMENTS社製)を用いる。
測定試料としては、25℃の環境下で、錠剤成型器を用いて、0.2gのトナーを直径7.9mm、厚さ2.0±0.3mmの円板状に加圧成型(10MPa、60秒)した試料を用いる。
試料をパラレルプレートに装着し、室温(25℃)から100℃に15分間で昇温して、試料の形を整えた後、粘弾性の測定開始温度まで冷却し、測定を開始する。この際、初期のノーマルフォースが0になるようにサンプルをセットすることが、重要である。また、以下に述べるように、その後の測定においては、自動テンション調整(Auto Tension Adjustment ON)にすることで、ノーマルフォースの影響をキャンセルできる。当該測定により、温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率G’[Pa]曲線を得ることができる。
測定は、以下の条件で行う。
(1) 直径7.9mmのパラレルプレートを用いる。
(2) 周波数(Frequency)は6.28rad/sec(1.0Hz)とする。
(3) 印加歪初期値(Strain)を0.1%に設定する。
(4) 30℃から200℃の間を、昇温速度(Ramp Rate)2.0℃/minで測定を行う。なお、測定においては、以下の自動調整モードの設定条件で行う。自動歪み調整モード(Auto Strain)で測定を行う。
(5) 最大歪(Max Applied Strain)を20.0%に設定する。
(6) 最大トルク(Max Allowed Torque)200.0g・cmとし、最低トルク(Min Allowed Torque)0.2g・cmと設定する。
(7) 歪み調整(Strain Adjustment)を 20.0% of Current Strain と設定する。測定においては、自動テンション調整モード(Auto Tension)を採用する。
(8) 自動テンションディレクション(Auto Tension Direction)をコンプレッション(Compression)と設定する。
(9) 初期スタティックフォース(Initial Static Force)を10.0g、自動テンションセンシティビティ(Auto Tension Sensitivity)を40.0gと設定する。
(10) 自動テンション(Auto Tension)の作動条件は、サンプルモデュラス(Sample Modulus)が1.0×10Pa以上である。
<Measurement method of dynamic viscoelasticity>
As a measuring device, a rotary flat plate type rheometer "ARES" (manufactured by TA INSTRUMENTS) is used.
As a measurement sample, in an environment of 25 ° C., 0.2 g of toner was pressure-molded into a disk shape with a diameter of 7.9 mm and a thickness of 2.0 ± 0.3 mm using a tablet molder (10 MPa, 10 MPa, Use the sample after 60 seconds).
The sample is mounted on a parallel plate, the temperature is raised from room temperature (25 ° C.) to 100 ° C. in 15 minutes, the shape of the sample is adjusted, and then the sample is cooled to the viscoelasticity measurement start temperature to start the measurement. At this time, it is important to set the sample so that the initial normal force becomes 0. Further, as described below, in the subsequent measurement, the influence of the normal force can be canceled by setting the automatic tension adjustment (Auto Tension Adjustment ON). From this measurement, a temperature T [° C.]-Toner storage elastic modulus G'[Pa] curve can be obtained.
The measurement is performed under the following conditions.
(1) A parallel plate with a diameter of 7.9 mm is used.
(2) The frequency is 6.28 rad / sec (1.0 Hz).
(3) The applied strain initial value (Strine) is set to 0.1%.
(4) Measurement is performed at a rate of temperature rise (Ramp Rate) of 2.0 ° C./min between 30 ° C. and 200 ° C. The measurement is performed under the following automatic adjustment mode setting conditions. The measurement is performed in the automatic strain adjustment mode (Auto Stream).
(5) Set the maximum strain (Max Applied Straight) to 20.0%.
(6) The maximum torque (Max Allowed Torque) is set to 200.0 g · cm, and the minimum torque (Min Allowed Torque) is set to 0.2 g · cm.
(7) Strain adjustment is set to 20.0% of Current Strain. In the measurement, an automatic tension adjustment mode (Auto Tension) is adopted.
(8) Automatic tension direction is set as compression.
(9) The initial static force is set to 10.0 g, and the automatic tension sensitivity is set to 40.0 g.
(10) The operating condition of the automatic tension is that the sample modulus is 1.0 × 10 3 Pa or more.

<酸価の測定方法>
酸価は試料1gに含まれる酸を中和するために必要な水酸化カリウムのmg数である。酸価はJIS K 0070-1992に準じて測定されるが、具体的には、以下の手順に従って測定する。
(1)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に溶かし、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得る。
特級水酸化カリウム7gを5mLの水に溶かし、エチルアルコール(95体積%)を加えて1Lとする。
炭酸ガスなどに触れないように、耐アルカリ性の容器に入れて3日間放置後、ろ過して、水酸化カリウム溶液を得る。得られた水酸化カリウム溶液は、耐アルカリ性の容器に保管する。水酸化カリウム溶液のファクターは、0.1M塩酸25mLを三角フラスコに取り、フェノールフタレイン溶液を数滴加え、水酸化カリウム溶液で滴定し、中和に要した水酸化カリウム溶液の量から求める。0.1M塩酸は、JIS K 8001-1998に準じて作成されたものを用いる。
(2)操作
(A)本試験
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(2:1)の混合溶液100mLを加え、5時間かけて溶解する。次いで、指示薬としてフェノールフタレイン溶液を数滴加え、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秒間続いたときとする。
(B)空試験
試料を用いない(すなわちトルエン/エタノール(2:1)の混合溶液のみとする)以外は、上記操作と同様の滴定を行う。
(3)酸価の算出
AV=[(B-AB)×f×5.61]/S
ここで、AV:酸価(mgKOH/g)、A:空試験の水酸化カリウム溶液の添加量(mL)、B:本試験の水酸化カリウム溶液の添加量(mL)、f:水酸化カリウム溶液のファクター、S:試料(g)である。
<Measurement method of acid value>
The acid value is the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize the acid contained in 1 g of the sample. The acid value is measured according to JIS K 0070-1992, but specifically, it is measured according to the following procedure.
(1) Preparation of Reagents 1.0 g of phenolphthalein is dissolved in 90 mL of ethyl alcohol (95% by volume), and ion-exchanged water is added to make 100 mL to obtain a phenolphthalein solution.
Dissolve 7 g of special grade potassium hydroxide in 5 mL of water and add ethyl alcohol (95% by volume) to make 1 L.
Put it in an alkali-resistant container so as not to touch carbon dioxide gas, leave it for 3 days, and then filter it to obtain a potassium hydroxide solution. The resulting potassium hydroxide solution is stored in an alkali resistant container. The factor of the potassium hydroxide solution is determined from the amount of the potassium hydroxide solution required for neutralization by taking 25 mL of 0.1 M hydrochloric acid in a triangular flask, adding a few drops of the phenolphthaline solution, and titrating with the potassium hydroxide solution. As 0.1M hydrochloric acid, one prepared according to JIS K 8001-1998 is used.
(2) Operation (A) 2.0 g of this test sample is precisely weighed in a 200 mL Erlenmeyer flask, 100 mL of a mixed solution of toluene / ethanol (2: 1) is added, and the mixture is dissolved over 5 hours. Then, a few drops of phenolphthalein solution are added as an indicator, and titration is performed using a potassium hydroxide solution. The end point of the titration is when the light red color of the indicator continues for about 30 seconds.
(B) Blank test Titration is performed in the same manner as above except that no sample is used (that is, only a mixed solution of toluene / ethanol (2: 1) is used).
(3) Calculation of acid value
AV = [(B-AB) x f x 5.61] / S
Here, AV: acid value (mgKOH / g), A: addition amount of potassium hydroxide solution in blank test (mL), B: addition amount of potassium hydroxide solution in this test (mL), f: potassium hydroxide Solution factor, S: sample (g).

<GPCによる重量平均分子量Mw、数平均分子量Mnの測定>
40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、THF試料溶液を約100μl注入して測定する。
試料の分子量測定にあたっては試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント値との関係から算出する。
検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては例えば、東ソー社製あるいは昭和電工社製の分子量が10~10程度のものを用い、10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。
又、検出器はRI(屈折率)検出器を用いる。なお、カラムとしては市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良く、例えば昭和電工社製のshodex GPC KF-801,802,803,804,805,806,807,800Pの組み合せや、東ソー社製のTSKgel G1000H(HXL)、G2000H(HXL)、G3000H(HXL)、G4000H(HXL)、G5000H(HXL)、G6000H(HXL)、G7000H(HXL)、TSKguard columnの組み合せを挙げることができる。
また、試料は以下のようにして作製する。
試料をTHF中に入れて5時間放置した後、十分振とうして、試料の合一体が無くなるまでTHFへ溶解させる。溶解温度は25℃を基本とし、試料の溶解性に応じて25~50℃の範囲で溶解させる。その後更に25℃で12時間以上静置保管する。
この時THF中への放置時間が24時間となるようにする。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.2μm以上0.5μm以下、例えばマイショリディスクH-25-2(東ソー社製)など使用できる。)を通過させたものをGPCの試料とする。又、試料濃度は、樹脂成分が0.5mg/ml以上5.0mg/ml以下となるように調整する。
<Measurement of weight average molecular weight Mw and number average molecular weight Mn by GPC>
The column is stabilized in a heat chamber at 40 ° C., THF is flowed through the column at this temperature as a solvent at a flow rate of 1 ml per minute, and about 100 μl of a THF sample solution is injected for measurement.
In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value and the count value of the calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples.
As the standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, a sample having a molecular weight of about 102 to 107 manufactured by Tosoh Corporation or Showa Denko Corporation is used, and it is appropriate to use a standard polystyrene sample having about 10 points.
Further, the detector uses an RI (refractive index) detector. As a column, it is preferable to combine a plurality of commercially available polystyrene gel columns, for example, a combination of shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 800P manufactured by Showa Denko Corporation, or manufactured by Tosoh Corporation. TSKgel G1000H (H XL ), G2000H (H XL ), G3000H (H XL ), G4000H (H XL ), G5000H (H XL ), G6000H (H XL ), G7000H (H XL ), TSKgund be able to.
The sample is prepared as follows.
The sample is placed in THF and left to stand for 5 hours, and then shaken sufficiently to dissolve the sample in THF until the union of the sample disappears. The dissolution temperature is basically 25 ° C., and the solution is dissolved in the range of 25 to 50 ° C. depending on the solubility of the sample. After that, it is stored at 25 ° C. for 12 hours or more.
At this time, the leaving time in THF is set to 24 hours. After that, a sample that has passed through a sample processing filter (a pore size of 0.2 μm or more and 0.5 μm or less, for example, Mysholidisk H-25-2 (manufactured by Tosoh Corporation) can be used) is used as a GPC sample. The sample concentration is adjusted so that the resin component is 0.5 mg / ml or more and 5.0 mg / ml or less.

<結晶性ポリエステル樹脂のウレタン結合の確認方法>
ウレタン結合の有無は、ATR法によるFT-IRスペクトルで確認する。ATR法によるFT-IRスペクトルは、Universal ATR Sampling Accessory(ユニバーサルATR測定アクセサリー)を装着したFrontier(フーリエ変換赤外分光分析装置,PerkinElmer社製)を用いて行う。
ATR結晶としては、GeのATR結晶(屈折率=4.0)を用いて行う。
その他の条件は以下の通りである。
Range
Start :4000cm-1
End :600cm-1(GeのATR結晶)
Scan number:8
Resolution :4.00cm-1
Advanced :CO/HO補正あり
1570~1510cm-1の範囲にピークトップを有していればウレタン結合を有すると判断する。
<Method of confirming urethane bond of crystalline polyester resin>
The presence or absence of urethane bond is confirmed by the FT-IR spectrum by the ATR method. The FT-IR spectrum by the ATR method is performed by using a Frontier (Fourier transform infrared spectrophotometer, manufactured by PerkinElmer) equipped with a Universal ATR Sampleing Accessory (universal ATR measurement accessory).
As the ATR crystal, Ge's ATR crystal (refractive index = 4.0) is used.
Other conditions are as follows.
Range
Start: 4000cm -1
End: 600 cm -1 (Ge ATR crystal)
Scan number: 8
Resolution: 4.00 cm -1
Advanced: With CO 2 / H 2 O correction If the peak top is in the range of 1570 to 1510 cm -1 , it is judged to have a urethane bond.

<トナー粒子、有機物(結晶性ポリエスエル樹脂)の軟化点(Tm)の測定>
トナー粒子、有機物の軟化点の測定は、定荷重押し出し方式の細管式レオメータ「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」(島津製作所社製)を用い、装置付属のマニュアルに従って行なう。本装置では、測定試料の上部からピストンによって一定荷重を加えつつ、シリンダに充填した測定試料を昇温させて溶融し、シリンダ底部のダイから溶融された測定試料を押し出し、この際のピストン降下量と温度との関係を示す流動曲線を得ることができる。
「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」に付属のマニュアルに記載の「1/2法における溶融温度」を軟化点とする。なお、1/2法における溶融温度とは、次のようにして算出されたものである。まず、流出が終了した時点におけるピストンの降下量Smaxと、流出が開始した時点におけるピストンの降下量Sminとの差の1/2を求める(これをXとする。X=(Smax-Smin)/2)。そして、流動曲線においてピストンの降下量がXとSminの和となるときの流動曲線の温度が、1/2法における溶融温度である。測定試料は、約1.0gの試料を、25℃の環境下で、錠剤成型圧
縮機(例えば、NT-100H、エヌピーエーシステム社製)を用いて約10MPaで、約60秒間圧縮成型し、直径約8mmの円柱状としたものを用いる。
CFT-500Dの測定条件は、以下の通りである。
試験モード:昇温法
昇温速度:4℃/min
開始温度:40℃
到達温度:200℃
測定間隔:1.0℃
ピストン断面積:1.000cm
試験荷重(ピストン荷重):10.0kgf(0.9807MPa)
予熱時間:300秒
ダイの穴の直径:1.0mm
ダイの長さ:1.0mm
<Measurement of softening point (Tm) of toner particles and organic matter (crystalline polyester resin)>
The softening points of toner particles and organic substances are measured using a constant load extrusion type thin tube rheometer "Flow Tester CFT-500D" (manufactured by Shimadzu Corporation) according to the manual attached to the device. In this device, while applying a constant load from the top of the measurement sample with a piston, the temperature of the measurement sample filled in the cylinder is raised and melted, and the melted measurement sample is pushed out from the die at the bottom of the cylinder. A flow curve showing the relationship between and temperature can be obtained.
The softening point is the "melting temperature in the 1/2 method" described in the manual attached to the "flow characteristic evaluation device flow tester CFT-500D". The melting temperature in the 1/2 method is calculated as follows. First, 1/2 of the difference between the piston descent amount Smax at the time when the outflow ends and the piston descent amount Smin at the time when the outflow starts is obtained (this is defined as X. X = (Smax-Smin) /. 2). The temperature of the flow curve when the amount of descent of the piston is the sum of X and Smin in the flow curve is the melting temperature in the 1/2 method. As the measurement sample, about 1.0 g of the sample was compression-molded in an environment of 25 ° C. using a tablet molding compressor (for example, NT-100H, manufactured by NPA System Co., Ltd.) at about 10 MPa for about 60 seconds. Use a columnar one with a diameter of about 8 mm.
The measurement conditions of CFT-500D are as follows.
Test mode: Temperature rise method Temperature rise rate: 4 ° C / min
Starting temperature: 40 ° C
Reaching temperature: 200 ° C
Measurement interval: 1.0 ° C
Piston cross-sectional area: 1.000 cm 2
Test load (piston load): 10.0 kgf (0.9807 MPa)
Preheating time: 300 seconds Die hole diameter: 1.0 mm
Die length: 1.0 mm

<ガラス転移温度Tgの測定>
ガラス転移温度Tgは、示差走査熱量分析装置「Q2000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418-82に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。具体的には、試料約2mgを精秤し、これをアルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定温度範囲-10~200℃の間で、昇温速度10℃/minで測定を行う。なお、測定においては、一度200℃まで昇温させ、続いて-10℃まで10℃/minで降温し、その後に再度10℃/minで昇温を行う。この2度目の昇温過程での温度30℃~100℃の範囲において比熱変化が得られる。このときの比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、ガラス転移温度Tgとする。
<Measurement of glass transition temperature Tg>
The glass transition temperature Tg is measured according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter analyzer "Q2000" (manufactured by TA Instruments). The melting point of indium and zinc is used for temperature correction of the device detector, and the heat of fusion of indium is used for the correction of calorific value. Specifically, about 2 mg of a sample is precisely weighed, placed in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and the temperature rise rate is in the measurement temperature range of -10 to 200 ° C. The measurement is performed at 10 ° C./min. In the measurement, the temperature is once raised to 200 ° C., then lowered to −10 ° C. at 10 ° C./min, and then raised again at 10 ° C./min. The specific heat change can be obtained in the temperature range of 30 ° C. to 100 ° C. in the second temperature raising process. The intersection of the line at the midpoint of the baseline before and after the specific heat change at this time and the differential thermal curve is defined as the glass transition temperature Tg.

<複合粒子(外添剤)の一次粒子の個数平均粒径、体積平均粒径の測定方法>
複合粒子の個数平均粒径Dnと体積平均粒径Dvは以下のように測定する。
個数平均粒径はゼータサイザーNano-ZS(MALVERN社製)を用いて測定する。
該装置は動的光散乱法により、粒径を測定できる。まず、測定対象のサンプルの固液比が0.10質量%(±0.02質量%)となるように希釈して調整し、石英セルに採取して測定部に入れる。測定条件として、制御ソフトZetasizersoftware 6.30で サンプルの
屈折率、分散溶媒の屈折率、粘度及び温度を入力し測定する。Dnを個数平均粒径として、Dvを体積平均粒径として採用する。
複合粒子は、無機微粒子と樹脂微粒子との複合物のため、屈折率は、無機微粒子の屈折率と樹脂微粒子に使用されている樹脂の屈折率から重量平均をとって計算する。無機微粒子の屈折率は、化学便覧から採用する。樹脂微粒子の屈折率は、樹脂微粒子に使用している樹脂の屈折率を前記制御ソフトに内蔵されている屈折率を採用する。ただし、内蔵されている屈折率が無い場合は、国立研究開発法人 物質・材料研究機構 高分子データベースに記載の値を用いる。
分散溶媒の屈折率、粘度および温度は、前記制御ソフトに内蔵されている数値を選択する。混合溶媒の場合は、混合する分散媒体の重量平均をとる。
<Measuring method of number average particle size and volume average particle size of primary particles of composite particles (external additive)>
The number average particle size Dn and the volume average particle size Dv of the composite particles are measured as follows.
The number average particle size is measured using a zetasizer Nano-ZS (manufactured by MALVERN).
The device can measure the particle size by a dynamic light scattering method. First, the sample to be measured is diluted and adjusted so that the solid-liquid ratio is 0.10% by mass (± 0.02% by mass), collected in a quartz cell, and placed in a measuring unit. As the measurement conditions, the refractive index of the sample, the refractive index of the dispersion solvent, the viscosity and the temperature are input and measured with the control software Zetasizersoftware 6.30. Dn is used as the number average particle size and Dv is used as the volume average particle size.
Since the composite particles are a composite of inorganic fine particles and resin fine particles, the refractive index is calculated by taking a weight average from the refractive index of the inorganic fine particles and the refractive index of the resin used for the resin fine particles. The refractive index of the inorganic fine particles is adopted from the Chemical Handbook. As the refractive index of the resin fine particles, the refractive index of the resin used for the resin fine particles is adopted as the refractive index built into the control software. However, if there is no built-in refractive index, the value described in the National Institute for Materials Science Polymer Database is used.
For the refractive index, viscosity and temperature of the dispersion solvent, select the numerical values built in the control software. In the case of a mixed solvent, the weight average of the dispersion media to be mixed is taken.

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は何らこれに制約されるものではない。実施例中で使用する部は特に断りのない限り質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, the parts used in the examples are based on mass.

<結晶性樹脂1の製造例>
・(酸成分)デカンジカルボン酸・・・159部
・(アルコール成分)1,6-ヘキサンジオール・・・90部
撹拌装置、温度計、窒素導入管を備えた反応容器中に、上記原料を仕込んだ。続いて上記原料総量に対して、0.1質量%のテトライソブチルチタネートを入れ、180℃で4時間反応させた後、10℃/1時間で210℃まで昇温、210℃で8時間保持した後8.3kPaにて1時間反応させることで、結晶性ポリエステル樹脂1を得た。結晶性ポリエステル樹脂1の軟化点は62℃、重量平均分子量Mwは21000、酸価は19mgKOH/gであった。
続いて、撹拌装置、温度計、窒素導入管を備えた反応容器中に、結晶性ポリエステル樹脂1を仕込んだ。酸成分及びアルコール成分100部に対して、イソシアネート成分として14部のヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を入れ、結晶性ポリエステル樹脂1及びHDIの濃度が50質量%となるようにテトラヒドロフラン(THF)を添加した。50℃まで加熱し、10時間かけてウレタン化反応を実施した。溶媒のTHFを留去して、結晶性樹脂1を得た。結晶性樹脂1は、FT-IR測定で1528cm-1にピークトップを有しており、ウレタン結合を有していることを確認した。また、結晶性樹脂1は、示差走査型熱量計(DSC)による測定において、明確な吸熱ピークを有していた。軟化点、重量平均分子量Mwを表1に示す。結晶性樹脂1のFT-IRスペクトルを図3に示す。
<Production example of crystalline resin 1>
・ (Acid component) Decandycarboxylic acid ・ ・ ・ 159 parts ・ (Alcohol component) 1,6-hexanediol ・ ・ ・ 90 parts The above raw materials are charged in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen introduction tube. is. Subsequently, 0.1% by mass of tetraisobutyl titanate was added to the total amount of the above raw materials, and the mixture was reacted at 180 ° C. for 4 hours, then heated to 210 ° C. at 10 ° C./1 hour and kept at 210 ° C. for 8 hours. After that, the reaction was carried out at 8.3 kPa for 1 hour to obtain a crystalline polyester resin 1. The softening point of the crystalline polyester resin 1 was 62 ° C., the weight average molecular weight Mw was 21000, and the acid value was 19 mgKOH / g.
Subsequently, the crystalline polyester resin 1 was charged in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a nitrogen introduction tube. 14 parts of hexamethylene diisocyanate (HDI) was added as an isocyanate component to 100 parts of the acid component and the alcohol component, and tetrahydrofuran (THF) was added so that the concentrations of the crystalline polyester resin 1 and HDI were 50% by mass. .. The urethanization reaction was carried out over 10 hours by heating to 50 ° C. The solvent THF was distilled off to obtain a crystalline resin 1. It was confirmed that the crystalline resin 1 had a peak top at 1528 cm -1 by FT-IR measurement and had a urethane bond. Further, the crystalline resin 1 had a clear endothermic peak in the measurement by the differential scanning calorimeter (DSC). Table 1 shows the softening point and the weight average molecular weight Mw. The FT-IR spectrum of the crystalline resin 1 is shown in FIG.

<結晶性樹脂2~6の製造例>
結晶性樹脂1の製造例からモノマー処方・ウレタン結合の有無・イソシアネート成分を表1のように変更し、反応条件を調整して、結晶性樹脂2~6を得た。モノマーの添加量に関しては、結晶性樹脂1の製造例と同様の部数用いた。結晶性樹脂2~6の物性を表1に示す。なお、結晶性樹脂2~6は、示差走査型熱量計(DSC)による測定において、明確な吸熱ピークを有していた。
<Production examples of crystalline resins 2 to 6>
From the production example of the crystalline resin 1, the monomer formulation, the presence or absence of urethane bond, and the isocyanate component were changed as shown in Table 1, and the reaction conditions were adjusted to obtain crystalline resins 2 to 6. Regarding the amount of the monomer added, the same number of copies as in the production example of the crystalline resin 1 was used. Table 1 shows the physical characteristics of the crystalline resins 2 to 6. The crystalline resins 2 to 6 had a clear endothermic peak in the measurement by the differential scanning calorimeter (DSC).

Figure 0007077116000001
Figure 0007077116000001

<非晶性樹脂1の製造例>
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド(2.2mol)付加物 60.0mol部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド(2.2mol)付加物 40.0mol部
・テレフタル酸 77.0mol部
・無水トリメリット酸 3.0mol部
上記ポリエステルモノマー混合物を5リットルオートクレーブに仕込み、ポリエステルモノマー混合物総量に対して、0.05質量%のテトライソブチルチタネートを添加した。還流冷却器、水分分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を付し、オートクレーブ内に窒素ガスを導入しながら230℃で重縮合反応を行った。所望の軟化点になるように反応時間を調整した。反応終了後容器から取り出し、冷却、粉砕して非晶性樹脂1を
得た。得られた非晶性樹脂1の諸物性を表2に示す。
<Production example of amorphous resin 1>
・ Bisphenol A propylene oxide (2.2 mol) adduct 60.0 mol part ・ Bisphenol A ethylene oxide (2.2 mol) adduct 40.0 mol part ・ Terephthalic acid 77.0 mol part ・ Anhydrous trimellitic acid 3.0 mol part The above polyester The monomer mixture was charged into a 5 liter autoclave, and 0.05% by mass of tetraisobutyl titanate was added to the total amount of the polyester monomer mixture. A reflux condenser, a water separation device, a nitrogen gas introduction tube, a thermometer and a stirrer were attached, and a polycondensation reaction was carried out at 230 ° C. while introducing nitrogen gas into the autoclave. The reaction time was adjusted to the desired softening point. After completion of the reaction, the resin was taken out from the container, cooled and pulverized to obtain an amorphous resin 1. Table 2 shows various physical characteristics of the obtained amorphous resin 1.

<非晶性樹脂2の製造例>
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド(2.2mol)付加物 60.0mol部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド(2.2mol)付加物 40.0mol部
・テレフタル酸 77.0mol部
上記ポリエステルモノマー混合物を5リットルオートクレーブに仕込み、ポリエステルモノマー混合物総量に対して、0.05質量%のテトライソブチルチタネートを添加した。還流冷却器、水分分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を付し、オートクレーブ内に窒素ガスを導入しながら230℃で重縮合反応を行った。所望の軟化点になるように反応時間を調整した。反応終了後容器から取り出し、冷却、粉砕して非晶性樹脂2を得た。得られた非晶性樹脂2の諸物性を表2に示す。
<Production example of amorphous resin 2>
・ Bisphenol A propylene oxide (2.2 mol) adduct 60.0 mol part ・ Bisphenol A ethylene oxide (2.2 mol) adduct 40.0 mol part ・ Terephthalic acid 77.0 mol part The above polyester monomer mixture was charged into a 5 liter autoclave. 0.05% by mass of tetraisobutyl titanate was added to the total amount of the polyester monomer mixture. A reflux condenser, a water separation device, a nitrogen gas introduction tube, a thermometer and a stirrer were attached, and a polycondensation reaction was carried out at 230 ° C. while introducing nitrogen gas into the autoclave. The reaction time was adjusted to the desired softening point. After completion of the reaction, the resin was taken out from the container, cooled and pulverized to obtain an amorphous resin 2. Table 2 shows various physical characteristics of the obtained amorphous resin 2.

Figure 0007077116000002
Figure 0007077116000002

<複合粒子1の製造例>
[有機物微粒子の作製]
・水相の調製
11号マヨネーズ瓶にイオン交換水 50部を入れ、ラウリル硫酸ナトリウム 0.2部を溶解させる。
・油相の調製
トルエン 7部に結晶性樹脂1を3部溶解させる。
撹拌した水相に油相を添加し、超音波ホモジナイザーで5分間分散(間欠 照射1s、停止1s)する。そして、エバポレータでトルエンを脱溶剤した後に、限外濾過フィルターで過剰量のラウリル硫酸ナトリウムを除去し、有機物を含むコア微粒子1を得た。
[被覆層の形成]
コア微粒子1のpHを測定し、10質量%塩酸を添加しpH2程度に調整する。そのコア微粒子1分散液にコア微粒子1に対して3/2の質量比になるようにMPTMS(メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)を添加し、65℃で30分加温する。
その後KPS(過硫酸カリウム) 10質量%水溶液をMPTMS/KPSが10/1になるように添加し、80℃で3時間加温する。その後、冷却・乾燥する事で複合粒子1を得た。複合粒子1の処方及びその物性を表3に示す。複合粒子1は、透過型電子顕微鏡での観察より、有機物微粒子の表面に有機ケイ素重合体の被覆層が形成され、コアシェル構造を有する事を確認した。
<Production example of composite particle 1>
[Preparation of organic fine particles]
-Preparation of aqueous phase Put 50 parts of ion-exchanged water in a No. 11 mayonnaise bottle and dissolve 0.2 part of sodium lauryl sulfate.
-Preparation of oil phase Dissolve 3 parts of crystalline resin 1 in 7 parts of toluene.
The oil phase is added to the stirred aqueous phase, and the mixture is dispersed with an ultrasonic homogenizer for 5 minutes (intermittent irradiation 1s, stop 1s). Then, after desolvating toluene with an evaporator, an excess amount of sodium lauryl sulfate was removed with an ultrafiltration filter to obtain core fine particles 1 containing an organic substance.
[Formation of coating layer]
The pH of the core fine particles 1 is measured, and 10% by mass hydrochloric acid is added to adjust the pH to about 2. MPTMS (methacryloxypropyltrimethoxysilane) is added to the core fine particle 1 dispersion liquid so as to have a mass ratio of 3/2 with respect to the core fine particle 1, and the mixture is heated at 65 ° C. for 30 minutes.
Then, a 10% by mass aqueous solution of KPS (potassium persulfate) is added so that MPTMS / KPS becomes 10/1, and the mixture is heated at 80 ° C. for 3 hours. Then, it cooled and dried to obtain composite particles 1. Table 3 shows the formulation of the composite particle 1 and its physical properties. From the observation with a transmission electron microscope, it was confirmed that the composite particle 1 had a core-shell structure in which a coating layer of an organic silicon polymer was formed on the surface of the organic fine particles.

<複合粒子2~11の製造例>
複合粒子1の製造例において、コアの有機物処方及び量を変更する以外は同様にして、複合粒子2~11を得た。処方及びその物性を表3に示す。複合粒子2~11は、透過型電子顕微鏡での観察より、有機物微粒子の表面に有機ケイ素重合体の被覆層が形成され、コアシェル構造を有する事を確認した。
なお、被覆層の確認は、下記のように実施した。
常温硬化性のエポキシ樹脂中に複合粒子を分散させた後、40℃の雰囲気下で2日間置
き、エポキシ樹脂を硬化させる。得られた硬化物からダイヤモンド刃を備えたミクロトームを用い、薄片状のサンプルを切り出す。このサンプルを透過型電子顕微鏡(商品名:Tecnai TF20XT、FEI社製)(TEM)で1万~10万倍の倍率に拡大し、複合粒子の断面を観察する。
本発明においては、用いる有機物と有機ケイ素重合体の中の原子の原子量の違いから、原子量が大きいとコントラストが明るくなることを利用して、有機ケイ素重合体部分と有機物部分とを見分けることができる。さらに、材料間のコントラストを付けるためには四酸化ルテニウム染色法及び四酸化オスミウム染色法を用いる。真空電子染色装置(商品名:VSC4R1H、Filgen社製)を用い、薄片状にしたサンプルをチャンバーに入れ、濃度5、染色時間15分で染色処理を行う。
上述のように、透過型電子顕微鏡(商品名:Tecnai TF20XT、FEI社製)を用い、加速電圧200kVで複合粒子の明視野像を取得する。次に、EELS検出器(商品名:GIF Tridiem、Gatan社製)を用い、Three Window法によりSi-K端(99eV)のEFマッピング像を取得して表層に有機ケイ素重合体が存在することを確認する。
<Production example of composite particles 2 to 11>
In the production example of the composite particle 1, the composite particles 2 to 11 were obtained in the same manner except that the organic composition and the amount of the core were changed. The prescription and its physical characteristics are shown in Table 3. From the observation with a transmission electron microscope, it was confirmed that the composite particles 2 to 11 had a core-shell structure in which a coating layer of an organic silicon polymer was formed on the surface of the organic fine particles.
The confirmation of the covering layer was carried out as follows.
After the composite particles are dispersed in the room temperature curable epoxy resin, the epoxy resin is cured by leaving it in an atmosphere of 40 ° C. for 2 days. A flaky sample is cut out from the obtained cured product using a microtome equipped with a diamond blade. This sample is magnified with a transmission electron microscope (trade name: Tecnai TF20XT, manufactured by FEI) (TEM) at a magnification of 10,000 to 100,000 times, and the cross section of the composite particle is observed.
In the present invention, it is possible to distinguish between the organic silicon polymer portion and the organic matter portion by utilizing the fact that the contrast becomes brighter when the atomic weight is large from the difference in the atomic weights of the atoms in the organic substance and the organic silicon polymer used. .. Furthermore, ruthenium tetroxide staining and osmium tetroxide staining are used to add contrast between the materials. Using a vacuum electron dyeing device (trade name: VSC4R1H, manufactured by Filgen), the flaky sample is placed in a chamber and dyed at a concentration of 5 and a dyeing time of 15 minutes.
As described above, a transmission electron microscope (trade name: Tecnai TF20XT, manufactured by FEI) is used to acquire a bright field image of composite particles at an acceleration voltage of 200 kV. Next, using an EELS detector (trade name: GIF Tridim, manufactured by Gatan), an EF mapping image of the Si—K end (99eV) was obtained by the Three Windows method, and it was confirmed that the organosilicon polymer was present on the surface layer. Confirm.

<複合粒子12の製造例>
2部のワックス(サゾール社製:C105)を、Industry Co.ltd社製Cryogenic Sample Crusher(Model JFC-300)を用いて、液体窒素を使用して凍結粉砕した。ヒュームドシリカ(BET:200m/g)を、50部のワックスの凍結粉砕品に対して0.5部となる量で、FMミキサ(日本コークス工業株式会社製)を用いて外添混合してワックスの表面に付着させた。目開き30μmのメッシュで篩い、複合粒子12を得た。複合粒子12は、走査型電子顕微鏡での観察より、ワックスの表面にヒュームドシリカが埋め込まれずに付着していることを確認した。
複合粒子12の処方及びその物性を表3に示す。
<複合粒子13の製造例>
撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、結晶性樹脂1を5部とMEK(メチルエチルケトン)10部を仕込み、50℃に加熱して溶解した。
次いで、撹拌しながら、中和剤としてpKaが10.8であるトリエチルアミン0.45部を添加した。十分に樹脂が溶解していることを確認してから、水を2.5g/分の速度で75部滴下して転相乳化することで、結晶性樹脂微粒子分散液1(固形分濃度5.7質量%)を得た。
60℃においてエバポレータでMEKを十分に留去した。ここで、結晶性樹脂微粒子分散液1のpHは9.0であった。結晶性樹脂微粒子分散液1に0.1N塩酸を滴下しながらpHを測定し、2.0に調整を行った。
結晶性樹脂微粒子分散液1:10部にMPTMS(メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)15部を添加し、65℃で30分加温した。その後、過KPS(硫酸カリウム)10質量%水溶液を1.5部添加し、80℃で3時間加温することで、加水分解と重縮合を進め、ケイ素重合体の被覆層を作製した。その後、冷却・乾燥する事で複合粒子13を得た。
複合粒子13の物性を表3に示す。複合粒子13は、透過型電子顕微鏡での観察より、有機物微粒子の表面に有機ケイ素重合体の被覆層が形成され、コアシェル構造を有する事を確認した。
<複合粒子14の製造例>
中和剤としてpKaが9.2であるジメチルアミノエタノールを用い、塩酸によるpH調整を、3.0にした以外は複合粒子13と同様の方法で複合粒子14を得た。
複合粒子14の物性を表3に示す。複合粒子14は、透過型電子顕微鏡での観察より、有機物微粒子の表面に有機ケイ素重合体の被覆層が形成され、コアシェル構造を有する事を確認した。
<複合粒子15の製造例>
中和剤としてpKaが12.5であるブチルアミンを用い、界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム0.04部を添加し、塩酸によるpH調整を、5.5にした以外は複合粒子13と同様の方法で複合粒子15を得た。
複合粒子15の物性を表3に示す。複合粒子15は、透過型電子顕微鏡での観察より、有機物微粒子の表面に有機ケイ素重合体の被覆層が形成され、コアシェル構造を有する事を確認した。
<Production example of composite particles 12>
Two parts of wax (manufactured by Sazole: C105) were added to Industry Co., Ltd. Cryogenic Sample Crusher (Model JFC-300) manufactured by ltd was used for cryogenic pulverization using liquid nitrogen. Fused silica (BET: 200 m 2 / g) is externally mixed using an FM mixer (manufactured by Nippon Coke Industries Co., Ltd.) in an amount of 0.5 part with respect to 50 parts of a frozen pulverized product of wax. It was attached to the surface of the wax. The composite particles 12 were obtained by sieving with a mesh having a mesh size of 30 μm. From the observation with a scanning electron microscope, it was confirmed that the composite particles 12 had fumed silica attached to the surface of the wax without being embedded.
Table 3 shows the formulation of the composite particle 12 and its physical properties.
<Production example of composite particles 13>
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, and a nitrogen introduction tube, 5 parts of crystalline resin 1 and 10 parts of MEK (methyl ethyl ketone) were charged and heated to 50 ° C. to dissolve them.
Then, with stirring, 0.45 parts of triethylamine having a pKa of 10.8 was added as a neutralizing agent. After confirming that the resin is sufficiently dissolved, 75 parts of water is added dropwise at a rate of 2.5 g / min for phase inversion emulsification, whereby the crystalline resin fine particle dispersion liquid 1 (solid content concentration 5. 7% by mass) was obtained.
MEK was sufficiently distilled off by an evaporator at 60 ° C. Here, the pH of the crystalline resin fine particle dispersion liquid 1 was 9.0. The pH was measured while adding 0.1 N hydrochloric acid to the crystalline resin fine particle dispersion liquid 1, and the pH was adjusted to 2.0.
15 parts of MPTMS (methacryloxypropyltrimethoxysilane) was added to 1:10 parts of the crystalline resin fine particle dispersion liquid, and the mixture was heated at 65 ° C. for 30 minutes. Then, 1.5 parts of a 10% by mass aqueous solution of per-KPS (potassium sulfate) was added, and the mixture was heated at 80 ° C. for 3 hours to promote hydrolysis and polycondensation to prepare a coating layer of a silicon polymer. Then, it cooled and dried to obtain composite particles 13.
Table 3 shows the physical characteristics of the composite particle 13. From the observation with a transmission electron microscope, it was confirmed that the composite particle 13 had a core-shell structure in which a coating layer of an organic silicon polymer was formed on the surface of the organic fine particles.
<Production example of composite particles 14>
Dimethylaminoethanol having a pKa of 9.2 was used as a neutralizing agent, and the composite particles 14 were obtained in the same manner as the composite particles 13 except that the pH was adjusted to 3.0 with hydrochloric acid.
Table 3 shows the physical characteristics of the composite particle 14. From the observation with a transmission electron microscope, it was confirmed that the composite particles 14 had a core-shell structure in which a coating layer of an organic silicon polymer was formed on the surface of the organic fine particles.
<Production example of composite particles 15>
The same method as for composite particles 13 except that butylamine having a pKa of 12.5 was used as a neutralizing agent, 0.04 part of sodium lauryl sulfate was added as a surfactant, and the pH was adjusted to 5.5 with hydrochloric acid. Obtained composite particles 15.
Table 3 shows the physical characteristics of the composite particle 15. From the observation with a transmission electron microscope, it was confirmed that the composite particle 15 had a core-shell structure in which a coating layer of an organic silicon polymer was formed on the surface of the organic fine particles.

Figure 0007077116000003
Figure 0007077116000003

<磁性酸化鉄粒子の製造例>
硫酸第一鉄水溶液中に、鉄元素に1.1当量の苛性ソーダ溶液を混合し、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製した。水溶液のpHを8.0とし、空気を吹き込みながら85℃で酸化反応を行い、種晶を有するスラリー液を調製した。
次いで、このスラリー液に当初のアルカリ量(苛性ソーダのナトリウム成分)に対し1.0当量となるよう硫酸第一鉄水溶液を加えた後、スラリー液をpH12.8に維持して、空気を吹込みながら酸化反応をすすめ、磁性酸化鉄を含むスラリー液を得た。このスラリーを濾過、洗浄、乾燥し解砕処理して一次粒子の個数平均粒径が0.20μm、磁場79.6kA/m(1000エルステッド)における磁化の強さが65.9Am/kg、残留磁化が7.3Am/kgで、八面体構造の磁性酸化鉄粒子を得た。
<Production example of magnetic iron oxide particles>
1.1 equivalents of caustic soda solution was mixed with ferrous sulfate aqueous solution to prepare an aqueous solution containing ferrous hydroxide. The pH of the aqueous solution was set to 8.0, and an oxidation reaction was carried out at 85 ° C. while blowing air to prepare a slurry liquid having seed crystals.
Next, a ferrous sulfate aqueous solution was added to this slurry liquid so as to have an amount of 1.0 equivalent with respect to the initial alkali amount (sodium component of caustic soda), and then the slurry liquid was maintained at pH 12.8 and air was blown into the slurry liquid. While proceeding with the oxidation reaction, a slurry liquid containing magnetic iron oxide was obtained. This slurry is filtered, washed, dried and crushed to have an average number of primary particles of 0.20 μm, a magnetic field of 79.6 kA / m (1000 oersted), a magnetization strength of 65.9 Am 2 / kg, and a residue. Magnetic iron oxide particles having an octahedral structure with a magnetization of 7.3 Am 2 / kg were obtained.

<トナー粒子1の製造例>
・非晶性ポリエステル樹脂A
(ビスフェノールAプロピレンオキサイド(2.2mol)付加物50.0mol部,ビスフェノールAエチレンオキサイド(2.2mol)付加物50.0mol部、テレフタル酸76.0mol部、無水トリメリット酸4.0mol部)
(Tg:62℃、軟化点Tm:135℃) 100部
・磁性酸化鉄粒子 75部
・C105(サゾール社製) 2部
・T77(保土谷化学工業社製) 2部
上記材料をFMミキサ(日本コークス工業株式会社製)で前混合した後、2軸押出機(商品名:PCM-30、池貝鉄工所社製)を用いて、吐出口における溶融物温度が150℃になるように、温度を設定し、溶融混練した。
得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、粉砕機(商品名:ターボミルT250、ターボ工業社製)を用いて微粉砕した。得られた微粉砕粉末を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級して、重量平均粒径(D4)7.2μmのトナー粒子1を得た。トナー粒子1のガラス転移温度Tgは62℃、軟化点Tmは135℃であった。
<Manufacturing example of toner particles 1>
-Amorphous polyester resin A
(50.0 mol part of bisphenol A propylene oxide (2.2 mol) adduct, 50.0 mol part of bisphenol A ethylene oxide (2.2 mol) adduct, 76.0 mol part of terephthalic acid, 4.0 mol part of anhydrous trimellitic acid)
(Tg: 62 ° C, softening point Tm: 135 ° C) 100 parts, magnetic iron oxide particles 75 parts, C105 (manufactured by Sazole) 2 parts, T77 (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 2 parts FM mixer (Japan) After pre-mixing with Coke Industries Co., Ltd.), use a twin-screw extruder (trade name: PCM-30, manufactured by Ikekai Iron Works Co., Ltd.) to adjust the temperature so that the melt temperature at the discharge port becomes 150 ° C. It was set and melt-kneaded.
The obtained kneaded product was cooled, roughly pulverized with a hammer mill, and then finely pulverized using a crusher (trade name: Turbo Mill T250, manufactured by Turbo Industries, Ltd.). The obtained finely pulverized powder was classified using a multi-division classifier utilizing the Coanda effect to obtain toner particles 1 having a weight average particle size (D4) of 7.2 μm. The glass transition temperature Tg of the toner particles 1 was 62 ° C., and the softening point Tm was 135 ° C.

<トナー粒子2の製造例>
・非晶性ポリエステル樹脂A(Tg:62℃、軟化点Tm:135℃) 100部
・磁性酸化鉄粒子 75部
・C105(サゾール社製) 2部
・T77(保土谷化学工業社製) 2部
・結晶性樹脂1 4部
トナー粒子1製造例から処方を上記のように変更し、トナー粒子2を得た。トナー粒子2のガラス転移温度Tgは58℃、軟化点Tmは120℃であった。
<Manufacturing example of toner particles 2>
-Amorphous polyester resin A (Tg: 62 ° C, softening point Tm: 135 ° C) 100 parts-Magnetic iron oxide particles 75 parts-C105 (manufactured by Sazole) 2 parts-T77 (manufactured by Hodoya Chemical Industry Co., Ltd.) 2 parts -The formulation was changed as described above from the production example of the crystalline resin 14 part 4 toner particles 1 to obtain the toner particles 2. The glass transition temperature Tg of the toner particles 2 was 58 ° C., and the softening point Tm was 120 ° C.

<トナー1の製造例>
・トナー粒子1 100部
・複合粒子1 1部
・疎水性シリカ微粉体 1部
(ジメチルシリコーンオイルで表面処理を行ったシリカ、一次粒子の個数平均粒子径:10nm、原体シリカのBET比表面積200m/g)
上記材料をFMミキサ(日本コークス工業株式会社製)で外添混合しトナー1を得た。得られたトナー1の諸物性を表5に示す。
<Manufacturing example of toner 1>
Toner particles 1 100 parts ・ Composite particles 1 1 part ・ Hydrophobic silica fine powder 1 part (silica surface-treated with dimethyl silicone oil, number of primary particles Average particle diameter: 10 nm, BET specific surface area of raw silica 200 m 2 / g)
The above materials were externally mixed with an FM mixer (manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.) to obtain toner 1. Table 5 shows various physical properties of the obtained toner 1.

<トナー2~16及び比較トナー1~5の製造例>
外添する材料の種類を表4の様に変更した以外はトナー1の製造例と同様にして、トナー2~16及び比較トナー1~5を得た。諸物性を表5に示す。
なお、外添剤としての結晶性樹脂5及び6は、表1記載の結晶性樹脂5及び6を凍結粉砕し、使用した。結晶性樹脂5及び6の個数平均粒径は、100nmであった。
<Manufacturing examples of toners 2 to 16 and comparative toners 1 to 5>
Toners 2 to 16 and comparative toners 1 to 5 were obtained in the same manner as in the production example of toner 1 except that the type of the externally added material was changed as shown in Table 4. Table 5 shows various physical characteristics.
As the crystalline resins 5 and 6 as the external additives, the crystalline resins 5 and 6 shown in Table 1 were freeze-milled and used. The number average particle diameter of the crystalline resins 5 and 6 was 100 nm.

Figure 0007077116000004
Figure 0007077116000004

Figure 0007077116000005
Figure 0007077116000005

<実施例1>
本実施例において評価に用いるマシンは、市販の磁性一成分方式のプリンターHP LaserJet Enterprise M606dn(ヒューレットパッカード社製:プロセススピード350mm/s)のプロセススピードを400mm/sになるように改造を施した本体を用いて、トナー1を用いて下記の評価を実施した。また、評価紙はVitality(Xerox社製、坪量75g/cm、レター)を用いた。評価結果を表6に示す。
<Example 1>
The machine used for evaluation in this embodiment is a main body modified so that the process speed of a commercially available magnetic one-component printer HP LaserJet Enterprise M606dn (manufactured by Hewlett-Packard Company: process speed 350 mm / s) is 400 mm / s. The following evaluation was carried out using toner 1. In addition, Vitality (manufactured by Xerox, basis weight 75 g / cm 2 , letter) was used as the evaluation paper. The evaluation results are shown in Table 6.

<実施例2~16>
トナー2~16を用いる以外は実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表6に示す。なお、以下、実施例11は参考例11とする。
<Examples 2 to 16>
The evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that toners 2 to 16 were used. The evaluation results are shown in Table 6. Hereinafter, Example 11 will be referred to as Reference Example 11.

<比較例1~5>
比較トナー1~5を用いる以外は実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表6に示す。
<Comparative Examples 1 to 5>
The evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the comparative toners 1 to 5 were used. The evaluation results are shown in Table 6.

<低温定着性の評価>
低温定着性の評価について、上記改造評価機の定着器を外部に取り出し、定着器の温度を任意に設定可能にし、プロセススピードを400mm/secとなるように改造した外部定着器を用いた。この装置を用いて、170℃以上220℃以下の範囲で5℃おきに温
度調節を行い、画像濃度が0.60以上0.65以下となるようにハーフトーン画像を出力する。得られた画像を4.9kPaの荷重をかけたシルボン紙で5往復摺擦し、摺擦前後の画像濃度の濃度低下率を測定した。
定着器の設定温度を横軸に、濃度低下率を縦軸にして座標平面にプロットし、全てのプロットを直線で繋ぎ、濃度低下率10%の時の定着器の設定温度をトナーの定着開始温度とし、下記の基準により低温定着性を評価した。定着開始温度が低い方ほど、低温定着性が良いことを示す。低温定着性の評価はトナーの熱定着に対し不利な条件である低温低湿環境下(温度7.5℃、相対湿度15%)で行った。
・A:定着開始温度が190℃未満
・B:定着開始温度が190℃以上200℃未満
・C:定着開始温度が200℃以上210℃未満
・D:定着開始温度が210℃以上
<Evaluation of low temperature fixability>
For the evaluation of low temperature fixability, the fuser of the modified evaluation machine was taken out to the outside, the temperature of the fuser could be set arbitrarily, and the external fuser modified so that the process speed was 400 mm / sec was used. Using this device, the temperature is adjusted every 5 ° C. in the range of 170 ° C. or higher and 220 ° C. or lower, and a halftone image is output so that the image density is 0.60 or higher and 0.65 or lower. The obtained image was rubbed 5 times back and forth with Sylbon paper to which a load of 4.9 kPa was applied, and the density reduction rate of the image density before and after the rubbing was measured.
Plot the set temperature of the fuser on the horizontal axis and the concentration decrease rate on the vertical axis on the coordinate plane, connect all the plots with a straight line, and start fixing the toner with the set temperature of the fuser when the concentration decrease rate is 10%. The temperature was used, and the low temperature fixability was evaluated according to the following criteria. The lower the fixing start temperature, the better the low temperature fixing property. The low temperature fixability was evaluated in a low temperature and low humidity environment (temperature 7.5 ° C., relative humidity 15%), which is a disadvantageous condition for the thermal fixing of the toner.
・ A: Fixing start temperature is less than 190 ℃ ・ B: Fixing start temperature is 190 ℃ or more and less than 200 ℃ ・ C: Fixing start temperature is 200 ℃ or more and less than 210 ℃ ・ D: Fixing start temperature is 210 ℃ or more

<定着ムラの評価>
定着ムラの評価について、上記改造評価機の定着器を外部に取り出し、定着器の温度を任意に設定可能にし、プロセススピードを400mm/secとなるように改造した外部定着器を用いた。この装置を用いて、画像濃度が0.70以上0.75以下となるようにハーフトーン画像を出力する。定着器の設定温度は評価トナーによって変更し、各トナーの上記低温定着性評価における画像濃度低下率10%時の温度+10℃とする。このハーフトーン画像上に濃度ムラがあるかどうかを目視で判断する。評価は常温常湿環境下(温度23℃、相対湿度60%)で行った。
A:濃淡ムラが未発生。
B:濃淡ムラがごく軽微に発生する。
C:濃淡ムラが発生するが、あまり目立たない。
D:濃淡ムラが全面に発生し、目立つ。
<Evaluation of uneven fixing>
For the evaluation of fixing unevenness, the fixing device of the above-mentioned modified evaluation machine was taken out to the outside, the temperature of the fixing device could be set arbitrarily, and the external fixing device modified so that the process speed was 400 mm / sec was used. Using this device, a halftone image is output so that the image density is 0.70 or more and 0.75 or less. The set temperature of the fuser is changed depending on the evaluation toner, and is set to the temperature + 10 ° C. when the image density reduction rate of each toner is 10% in the low temperature fixability evaluation. It is visually determined whether or not there is density unevenness on this halftone image. The evaluation was performed in a normal temperature and humidity environment (temperature 23 ° C., relative humidity 60%).
A: Light and shade unevenness has not occurred.
B: Light and shade unevenness occurs very slightly.
C: Light and shade unevenness occurs, but it is not very noticeable.
D: Light and shade unevenness occurs on the entire surface and is conspicuous.

<排紙接着性の評価>
排紙接着性の評価について、上記改造評価機を用いて、本体内の冷却ファンをすべて停止状態とし、評価を実施した。
トナーを所定のプロセスカートリッジに充填し、両面印刷モードで、100枚連続(200ページ)で、表面に全面ベタ画像・裏面にはテキスト画像(E文字、印字率5%)を印刷して排紙部に画像を積層させた。
印刷終了後10分間放置したのち、100枚の画像を一枚ずつ剥がして目視にて確認し、ベタ画像(表面)とテキスト画像(裏面)の接着によりトナーが欠けて白く抜けてしまっている画像の枚数(欠け枚数)を数え、その数を排紙接着性の評価とした。この数が少ないほど、排紙接着性が良いことを示す。評価は排紙接着性に厳しい高温高湿下(温度32.5℃、相対湿度85%)で行った。
・A:欠け枚数が0枚である。
・B:欠け枚数が1枚以上5枚以下である。
・C:欠け枚数が6枚以上10枚以下である。
・D:欠け枚数が11枚以上である。
<Evaluation of paper discharge adhesiveness>
Regarding the evaluation of the paper ejection adhesiveness, the evaluation was carried out using the above-mentioned modified evaluation machine with all the cooling fans in the main body stopped.
Fill the specified process cartridge with toner, and in double-sided printing mode, print a solid image on the front side and a text image (E character, print rate 5%) on the back side for 100 sheets in a row (200 pages) and eject the paper. The image was laminated on the part.
After leaving it for 10 minutes after printing, peel off 100 images one by one and visually check them. The toner is missing due to the adhesion between the solid image (front side) and the text image (back side), and the image is white. The number of sheets (the number of missing sheets) was counted, and the number was used as the evaluation of the paper ejection adhesiveness. The smaller this number is, the better the paper ejection adhesiveness is. The evaluation was performed under high temperature and high humidity (temperature 32.5 ° C., relative humidity 85%) where the paper ejection adhesiveness was severe.
-A: The number of missing sheets is 0.
-B: The number of missing sheets is 1 or more and 5 or less.
-C: The number of missing sheets is 6 or more and 10 or less.
-D: The number of missing sheets is 11 or more.

<耐久現像性の評価>
トナーを所定のプロセスカートリッジに充填した。印字率2%となる横線パターンを2枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョブが始まるように設定したモードで、計12000枚の画出し試験を実施した。10枚目と12000枚目では横線パターンの代わりに5mm丸のベタ画像を画出しして、画像濃度を測定し、その差分を耐久現像性の評価とした。評価は現像性に厳しい高温高湿下(温度32.5℃、相対湿度85%)で行った。画像濃度は、反射濃度計であるマクベス濃度計(マクベス社製)でSPIフィルターを使用して、5mm丸のベタ画像の反射濃度を測定す
ることにより測定した。数値が小さい方が良いことを示す。
・A:(10枚目と12000枚目での画像濃度の差が0.15未満)
・B:(10枚目と12000枚目での画像濃度の差が0.15以上0.25未満)
・C:(10枚目と12000枚目での画像濃度の差が0.25以上0.35未満)
・D:(10枚目と12000枚目での画像濃度の差が0.35以上0.45未満)
・E:(10枚目と12000枚目での画像濃度の差が0.45以上)
<Evaluation of durable developability>
Toner was filled into a given process cartridge. In a mode in which the horizontal line pattern with a print rate of 2% is set as 2 sheets / job and the machine is temporarily stopped between jobs and then the next job is started, a total of 12000 sheets are printed out. Carried out. In the 10th and 12000th sheets, a solid image of a 5 mm circle was projected instead of the horizontal line pattern, the image density was measured, and the difference was used as an evaluation of durability developability. The evaluation was performed under high temperature and high humidity (temperature 32.5 ° C., relative humidity 85%), which is severe in developability. The image density was measured by measuring the reflection density of a solid image of a 5 mm circle using a Macbeth densitometer (manufactured by Macbeth), which is a reflection densitometer, using an SPI filter. The smaller the number, the better.
A: (The difference in image density between the 10th and 12000th images is less than 0.15)
B: (The difference in image density between the 10th and 12000th images is 0.15 or more and less than 0.25)
C: (The difference in image density between the 10th and 12000th images is 0.25 or more and less than 0.35)
D: (The difference in image density between the 10th and 12000th images is 0.35 or more and less than 0.45)
E: (The difference in image density between the 10th and 12000th images is 0.45 or more)

Figure 0007077116000006
Figure 0007077116000006

Claims (12)

結着樹脂及び着色剤を有するトナー粒子と、外添剤と、を有するトナーであって、
該外添剤は、
有機物を含むコアと、
該コアの表面の有機ケイ素重合体の被覆層と、
を有するコアシェル型の複合粒子であり、
該有機物の軟化点(Tm)が、50℃以上105℃以下であり、
該有機ケイ素重合体が、重合性のシランカップリング剤の重合体であり、
該トナー粒子の軟化点が、90℃以上180℃以下であり、
該トナーの粉体動的粘弾性測定で求められる温度T[℃]-トナー貯蔵弾性率E’[Pa]曲線に基づいて、該温度Tに対する該トナー貯蔵弾性率E’の変化量(dE’/dT)の曲線を得たときに、
該変化量(dE’/dT)曲線が、オンセット温度から90℃までの間に-1.00×10以下となる極小値を有し、該極小値のうち最も低温側の極小値が-1.35×10以下であることを特徴とするトナー。
A toner having toner particles having a binder resin and a colorant, and an external additive.
The external preparation is
With a core containing organic matter,
The coating layer of the organosilicon polymer on the surface of the core and
It is a core-shell type composite particle with
The softening point (Tm) of the organic substance is 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower.
The organosilicon polymer is a polymer of a polymerizable silane coupling agent.
The softening point of the toner particles is 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.
The amount of change (dE') of the toner storage elastic modulus E'with respect to the temperature T based on the temperature T [° C.]-Toner storage elastic modulus E'[Pa] curve obtained by the powder dynamic viscoelasticity measurement of the toner. When the curve of / dT) is obtained,
The change amount (dE'/ dT) curve has a minimum value of −1.00 × 108 or less between the onset temperature and 90 ° C., and the minimum value on the lowest temperature side is the minimum value. A toner characterized by being 1.35 × 108 or less.
前記温度Tに対する前記トナー貯蔵弾性率E’の変化量(dE’/dT)の曲線における、前記最も低温側の極小値となる温度をTmaxとしたときに、
該トナーの動的粘弾性測定で求められるTmaxに達した時の貯蔵弾性率G’(Tmax)[Pa]が、2.50×10以上である請求項1に記載のトナー。
When the temperature at which the minimum value on the lowest temperature side in the curve of the change amount (dE'/ dT) of the toner storage elastic modulus E'with respect to the temperature T is set to T max ,
The toner according to claim 1, wherein the stored elastic modulus G'(T max ) [Pa] when the T max obtained by the dynamic viscoelasticity measurement of the toner is reached is 2.50 × 108 or more.
前記有機物の酸価が、4mgKOH/g以上20mgKOH/g以下である請求項1又は2に記載のトナー。 The toner according to claim 1 or 2, wherein the acid value of the organic substance is 4 mgKOH / g or more and 20 mgKOH / g or less. 前記有機物が結晶性ポリエステル樹脂を含む請求項1~3のいずれか一項に記載のトナー。 The toner according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic substance contains a crystalline polyester resin. 前記結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量Mwが、18000以上である請求項4に記載のトナー。 The toner according to claim 4, wherein the crystalline polyester resin has a weight average molecular weight Mw of 18,000 or more. 前記結晶性ポリエステル樹脂が、ウレタン結合を有する請求項4又は5に記載のトナー
The toner according to claim 4 or 5, wherein the crystalline polyester resin has a urethane bond.
前記複合粒子の動的光散乱法により測定される個数平均粒径Dnが50nm以上300nm以下であり、
前記複合粒子の体積平均粒径Dvと前記Dnとの比Dv/Dnが2.0以下である請求項1~6のいずれか一項に記載のトナー。
The number average particle size Dn measured by the dynamic light scattering method of the composite particles is 50 nm or more and 300 nm or less.
The toner according to any one of claims 1 to 6, wherein the ratio Dv / Dn of the volume average particle size Dv of the composite particles to the Dn is 2.0 or less.
結着樹脂及び着色剤を有するトナー粒子と、外添剤と、を有するトナーであって、
該外添剤は、
結晶性ポリエステル樹脂を含むコアと、
該コアの表面の有機ケイ素重合体を含む被覆層と、
を有するコアシェル型の複合粒子であり、
該トナー粒子の軟化点が90℃以上180℃以下であり、
該結晶性ポリエステル樹脂の軟化点(Tm)が、50℃以上105℃以下であり、
該有機ケイ素重合体が、重合性のシランカップリング剤の重合体であることを特徴とするトナー。
A toner having toner particles having a binder resin and a colorant, and an external additive.
The external preparation is
With a core containing crystalline polyester resin,
A coating layer containing an organosilicon polymer on the surface of the core, and
It is a core-shell type composite particle with
The softening point of the toner particles is 90 ° C. or higher and 180 ° C. or lower.
The softening point (Tm) of the crystalline polyester resin is 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower.
A toner characterized in that the organosilicon polymer is a polymer of a polymerizable silane coupling agent .
前記結晶性ポリエステル樹脂の酸価が、4mgKOH/g以上20mgKOH/g以下である請求項に記載のトナー。 The toner according to claim 8 , wherein the acid value of the crystalline polyester resin is 4 mgKOH / g or more and 20 mgKOH / g or less. 前記結晶性ポリエステル樹脂が、ウレタン結合を有する請求項またはに記載のトナー。 The toner according to claim 8 or 9 , wherein the crystalline polyester resin has a urethane bond. 前記結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量Mwが、18000以上である請求項~1のいずれか一項に記載のトナー。 The toner according to any one of claims 8 to 10, wherein the crystalline polyester resin has a weight average molecular weight Mw of 18,000 or more. 結晶性ポリエステル樹脂を含むコアと、該コアの表面の有機ケイ素重合体を含む被覆層と、を有するコアシェル型の複合粒子であるトナー用外添剤であって、
該結晶性ポリエステル樹脂の軟化点(Tm)が、50℃以上105℃以下であり、
該有機ケイ素重合体が、重合性のシランカップリング剤の重合体であり、
該複合粒子の動的光散乱法により測定される個数平均粒径Dnが50nm以上300nm以下であり、
該複合粒子の体積平均粒径Dvと前記Dnとの比Dv/Dnが2.0以下であることを特徴とするトナー用外添剤。
An external additive for toner, which is a core-shell type composite particle having a core containing a crystalline polyester resin and a coating layer containing an organic silicon polymer on the surface of the core.
The softening point (Tm) of the crystalline polyester resin is 50 ° C. or higher and 105 ° C. or lower.
The organosilicon polymer is a polymer of a polymerizable silane coupling agent.
The number average particle size Dn measured by the dynamic light scattering method of the composite particles is 50 nm or more and 300 nm or less.
An external additive for toner, wherein the ratio Dv / Dn of the volume average particle size Dv of the composite particles to the Dn is 2.0 or less.
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