JP7142542B2 - electrophotographic toner - Google Patents
electrophotographic toner Download PDFInfo
- Publication number
- JP7142542B2 JP7142542B2 JP2018208284A JP2018208284A JP7142542B2 JP 7142542 B2 JP7142542 B2 JP 7142542B2 JP 2018208284 A JP2018208284 A JP 2018208284A JP 2018208284 A JP2018208284 A JP 2018208284A JP 7142542 B2 JP7142542 B2 JP 7142542B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer beads
- less
- resin
- mass
- toner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、例えば、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる電子写真用トナーに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrophotographic toner used for developing latent images formed in, for example, electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like.
特許文献1には、非磁性1成分現像方式に用いられる、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び荷電制御剤を含有してなる正帯電性トナーにおいて、該結着樹脂が酸価10mgKOH/g以下のポリエステル樹脂であり、トナー粒子の表面に1次粒子の平均粒子径0.05μm以上0.5μm未満であるポリテトラフルオロエチレン微粒子が添加されていることを特徴とする正帯電性トナーが開示されている。 Patent Document 1 discloses a positively chargeable toner containing at least a binder resin, a colorant, and a charge control agent, which is used in a non-magnetic one-component development system, and in which the binder resin has an acid value of 10 mgKOH/g or less. and polytetrafluoroethylene fine particles having an average primary particle diameter of 0.05 μm or more and less than 0.5 μm are added to the surface of the toner particles. ing.
特許文献2には、正帯電性樹脂微粒子(A)、弱帯電性樹脂微粒子(B)及び無機微粉体(C)がトナー粒子表面に添加された現像剤に関する発明が開示されている。 Patent Document 2 discloses an invention relating to a developer in which positively chargeable resin fine particles (A), weakly chargeable resin fine particles (B) and inorganic fine powder (C) are added to the surface of toner particles.
特許文献3には、トナー粒子表面が無機質微粉末と有機質微粉末とで被覆され、その無機質微粉末種〔NI〕が2~5種、有機質微粉末種〔NO〕が1~3種であり、両者の外添量と平均粒径が所定の関係を満足するトナーを用いた画像形成方法に関する発明が開示されている。 In Patent Document 3, the surfaces of toner particles are coated with inorganic fine powder and organic fine powder, and the inorganic fine powder species [N I ] are 2 to 5 kinds, and the organic fine powder species [N O ] are 1 to 3 kinds. and an invention relating to an image forming method using a toner that satisfies a predetermined relationship between the external additive amount and the average particle size of both.
本発明者らは、外添剤について検討した結果、大粒径のポリマービーズはトナー表面に均一に分散しやすく、初期の画像濃度を向上させやすい一方で、印刷末期の画像濃度が低下しやすいという課題があることを見出した。 The inventors of the present invention have investigated external additives and found that polymer beads with a large particle size tend to disperse uniformly on the toner surface and tend to improve the initial image density, while tending to reduce the image density in the final stage of printing. I found out that there is a problem.
本発明は、印刷初期から印刷末期まで、優れた画像濃度を維持することができる、電子写真用トナーに関する。 The present invention relates to an electrophotographic toner capable of maintaining excellent image density from the initial stage of printing to the final stage of printing.
本発明は、トナー粒子及び外添剤を含有する電子写真用トナーであって、前記外添剤が、前記トナー粒子の帯電極性と異なる帯電極性を有する、ポリマービーズL及びポリマービーズSを含有し、ポリマービーズLの個数平均粒径がポリマービーズSの個数平均粒径より大きく、ポリマービーズLの形状指数が1.3以上であり、ポリマービーズSの形状指数が1.3未満である、電子写真用トナーに関する。 The present invention provides an electrophotographic toner containing toner particles and an external additive, wherein the external additive contains polymer beads L and polymer beads S having a charge polarity different from that of the toner particles. , the number average particle diameter of the polymer beads L is larger than the number average particle diameter of the polymer beads S, the shape index of the polymer beads L is 1.3 or more, and the shape index of the polymer beads S is less than 1.3. .
本発明の電子写真用トナーは、印刷初期から印刷末期まで、優れた画像濃度を維持することができるものである。 The electrophotographic toner of the present invention can maintain excellent image density from the initial stage of printing to the final stage of printing.
本発明の電子写真用トナーは、外添剤として、トナー粒子の帯電極性と異なる帯電極性を有し、また、粒径と形状の異なる2種のポリマービーズが用いられている点に大きな特徴を有するものである。 The electrophotographic toner of the present invention is characterized by the use of two types of polymer beads having different charging polarities from the toner particles and having different particle sizes and shapes as external additives. have.
トナー粒子と逆帯電のポリマービーズを外添することで、マイクロキャリアとして働き、トナーの帯電性を向上させ、画質を向上させることができる。中でも異形の大粒径ポリマービーズは、トナー表面に均一に分散しやすく、印刷初期の画像濃度が向上するが、異形であるが故に流動性が低くトナー粒子表面に埋没しやすいため印刷末期の画像濃度が低下しやすい。一方、球状の小粒径ポリマービーズは自己凝集しやすく、流動性が良すぎるために、トナー粒子表面に均一に分散できず、印刷初期の画像濃度を向上させにくいが、耐刷後は、シェアにより、トナー粒子表面に均一化され、画像濃度を向上させることができる。そこで、この両者を併用することで、印刷初期の画像濃度は大粒径ポリマービーズにより、印刷末期の画像濃度は小粒径ポリマービーズにより、それぞれ向上させることができる。さらに、本発明では、異形の大粒径ポリマービーズが球状の小粒径ポリマービーズの凝集をほぐしつつ、トナー粒子表面に分散することで、トナー粒子との接触面が増加し、帯電付与能力が向上し、大粒径ポリマービーズの流動性も向上するため、大粒径ポリマービーズによる印刷末期の画像濃度の低下を抑制することができ、耐刷後の画像濃度がより一層向上させることができる。 By externally adding polymer beads that are oppositely charged to the toner particles, they act as microcarriers, improve the chargeability of the toner, and improve the image quality. Among them, irregular-shaped large-diameter polymer beads are easy to disperse uniformly on the toner surface and improve the image density at the beginning of printing. Concentration tends to decrease. On the other hand, spherical small-diameter polymer beads tend to self-aggregate and have too good fluidity, so they cannot be uniformly dispersed on the surface of the toner particles, making it difficult to improve the image density at the initial stage of printing. As a result, the surface of the toner particles is made uniform, and the image density can be improved. Therefore, by using both of them together, the image density in the early stage of printing can be improved by the large-diameter polymer beads, and the image density in the final stage of printing can be improved by the small-diameter polymer beads. Further, in the present invention, the deformed large-diameter polymer beads disaggregate the spherical small-diameter polymer beads and disperse them on the toner particle surfaces, thereby increasing the contact surface with the toner particles and increasing the charging ability. Since the fluidity of the large particle size polymer beads is also improved, it is possible to suppress the decrease in the image density at the end of printing due to the large particle size polymer beads, and the image density after the endurance printing can be further improved. .
本発明の電子写真用トナーは、トナー粒子及び外添剤を含有する。 The electrophotographic toner of the present invention contains toner particles and an external additive.
本発明において、トナー粒子は、結着樹脂及び着色剤を含有することが好ましい。 In the present invention, the toner particles preferably contain a binder resin and a colorant.
結着樹脂としては、特に限定されず、ポリエステル樹脂、スチレン-アクリル樹脂等のビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、これらの樹脂を2種以上含む複合樹脂等が挙げられるが、本発明では、低温定着性の観点から、ポリエステル樹脂を含むことが好ましい。 The binder resin is not particularly limited, and includes polyester resins, vinyl resins such as styrene-acrylic resins, epoxy resins, polycarbonates, polyurethanes, and composite resins containing two or more of these resins. , from the viewpoint of low-temperature fixability, it is preferable to contain a polyester resin.
本発明におけるポリエステル樹脂は、非晶質であっても結晶性であってもよく、また、結着樹脂は、複合樹脂の一部として、ポリエステル樹脂を含有していてもよい。
従って、本発明において好適な、ポリエステル樹脂を含む結着樹脂としては、非晶質ポリエステル樹脂、非晶質ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂、非晶質ポリエステル樹脂と結晶性複合樹脂、非晶質複合樹脂と結晶性ポリエステル樹脂、非晶質複合樹脂と結晶性複合樹脂等が挙げられるが、これらの中では、非晶質ポリエステル樹脂と結晶性複合樹脂の組み合わせが好ましい。
The polyester resin in the present invention may be amorphous or crystalline, and the binder resin may contain the polyester resin as part of the composite resin.
Accordingly, binder resins containing a polyester resin that are suitable in the present invention include amorphous polyester resins, amorphous polyester resins and crystalline polyester resins, amorphous polyester resins and crystalline composite resins, and amorphous composite resins. Examples include a resin and a crystalline polyester resin, an amorphous composite resin and a crystalline composite resin, etc. Among these, a combination of an amorphous polyester resin and a crystalline composite resin is preferred.
なお、樹脂の結晶性は、軟化点と示差走査熱量計による吸熱の最高ピーク温度との比、即ち[軟化点/吸熱の最高ピーク温度]の値で定義される結晶性指数によって表わされる。結晶性樹脂は、結晶性指数が0.6以上、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.9以上であり、そして、1.4以下、好ましくは1.2以下、より好ましくは1.1以下の樹脂である一方、非晶質樹脂は、結晶性指数が1.4を超える、好ましくは1.5を超える、より好ましくは1.6以上の樹脂であるか、または、0.6未満、好ましくは0.5以下の樹脂である。樹脂の結晶性は、原料モノマーの種類とその比率、及び製造条件(例えば、反応温度、反応時間、冷却速度)等により調整することができる。なお、吸熱の最高ピーク温度とは、観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を指す。結晶性樹脂においては、吸熱の最高ピーク温度を融点とする。 The crystallinity of the resin is represented by the ratio of the softening point to the maximum endothermic peak temperature measured by a differential scanning calorimeter, that is, the crystallinity index defined by the value of [softening point/maximum endothermic peak temperature]. The crystalline resin is a resin having a crystallinity index of 0.6 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.9 or more, and 1.4 or less, preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less. is a resin with a crystallinity index greater than 1.4, preferably greater than 1.5, more preferably 1.6 or higher, or less than 0.6, preferably 0.5 or lower. The crystallinity of the resin can be adjusted by the type and ratio of raw material monomers, production conditions (eg, reaction temperature, reaction time, cooling rate), and the like. The maximum endothermic peak temperature refers to the temperature of the highest endothermic peak among the observed endothermic peaks. In a crystalline resin, the maximum endothermic peak temperature is taken as the melting point.
非晶質ポリエステル樹脂は、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物が好ましい。 The amorphous polyester resin is preferably a polycondensate of an alcohol component and a carboxylic acid component.
アルコール成分としては、例えば、脂肪族ジオール、好ましくは炭素数2以上20以下、より好ましくは炭素数2以上15以下の脂肪族ジオールや、式(I): Examples of alcohol components include aliphatic diols, preferably aliphatic diols having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 15 carbon atoms, and formula (I):
(式中、OR及びROはオキシアルキレン基であり、Rはエチレン基及び/又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上であり、そして、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、さらに好ましくは4以下である)
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、グリセリン等が挙げられる。脂肪族ジオールとして、具体的には、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール等が挙げられる。
(Wherein, OR and RO are oxyalkylene groups, R is an ethylene group and/or propylene group, x and y represent the average number of added moles of alkylene oxide, each being a positive number, and x and y is 1 or more, preferably 1.5 or more, and 16 or less, preferably 8 or less, more preferably 6 or less, and still more preferably 4 or less)
bisphenol A, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, glycerin and the like. Specific examples of aliphatic diols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol.
アルコール成分としては、式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物が好ましい。式(I)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、アルコール成分中、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上、さらに好ましくは100モル%である。 As the alcohol component, an alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by formula (I) is preferred. The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by formula (I) is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, still more preferably It is 95 mol % or more, more preferably 100 mol %.
カルボン酸成分において、2価のカルボン酸系化合物としては、例えば、炭素数3以上30以下、好ましくは炭素数3以上20以下、より好ましくは炭素数3以上10以下のジカルボン酸、それらの無水物、又はアルキル基の炭素数が1以上3以下のアルキルエステル等の誘導体等が挙げられる。ジカルボン酸の具体例としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸や、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。 In the carboxylic acid component, the divalent carboxylic acid compound includes, for example, dicarboxylic acids having 3 to 30 carbon atoms, preferably 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 10 carbon atoms, and their anhydrides. , or derivatives such as alkyl esters in which the number of carbon atoms in the alkyl group is 1 or more and 3 or less. Specific examples of dicarboxylic acids include aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid; fumaric acid, maleic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid; and aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid substituted with a group hydrocarbon group.
カルボン酸成分は、芳香族ジカルボン酸系化合物を含むことが好ましい。芳香族ジカルボン酸系化合物の含有量は、カルボン酸成分中、好ましくは20モル%以上、より好ましくは35モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上であり、そして、100モル%以下、好ましくは90モル%以下、より好ましくは80モル%以下である。 The carboxylic acid component preferably contains an aromatic dicarboxylic acid-based compound. The content of the aromatic dicarboxylic acid compound in the carboxylic acid component is preferably 20 mol% or more, more preferably 35 mol% or more, still more preferably 50 mol% or more, and 100 mol% or less, preferably It is 90 mol % or less, more preferably 80 mol % or less.
3価以上のカルボン酸系化合物としては、例えば、炭素数4以上20以下、好ましくは炭素数6以上20以下、より好ましくは炭素数7以上15以下、さらに好ましくは炭素数8以上12以下、さらに好ましくは炭素数9以上10以下の3価以上のカルボン酸、それらの無水物、又はアルキル基の炭素数が1以上3以下のアルキルエステル等の誘導体等が挙げられる。具体的には、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸(ピロメリット酸)、又はそれらの酸無水物等が挙げられる。 The trivalent or higher carboxylic acid compound has, for example, 4 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 15 carbon atoms, still more preferably 8 to 12 carbon atoms, and Preferred examples include trivalent or higher carboxylic acids having 9 to 10 carbon atoms, their anhydrides, or derivatives such as alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms in the alkyl group. Specific examples include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid (pyromellitic acid), and acid anhydrides thereof.
3価以上のカルボン酸系化合物の含有量は、カルボン酸成分中、耐久性の観点から、好ましくは3モル%以上、より好ましくは5モル%以上、さらに好ましくは10モル%以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは50モル%以下、より好ましくは40モル%以下、さらに好ましくは30モル%以下である。 The content of the trivalent or higher carboxylic acid compound in the carboxylic acid component is preferably 3 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, still more preferably 10 mol% or more, from the viewpoint of durability, and , from the viewpoint of low-temperature fixability, it is preferably 50 mol % or less, more preferably 40 mol % or less, still more preferably 30 mol % or less.
なお、アルコール成分には1価のアルコールが、カルボン酸成分には1価のカルボン酸系化合物が、ポリエステル樹脂の分子量及び軟化点を調整する観点から、適宜含有されていてもよい。 From the viewpoint of adjusting the molecular weight and softening point of the polyester resin, the alcohol component may contain a monohydric alcohol, and the carboxylic acid component may contain a monovalent carboxylic acid-based compound.
非晶質ポリエステル樹脂におけるカルボン酸成分とアルコール成分との当量比(COOH基/OH基)は、非晶質ポリエステル樹脂の軟化点を調整する観点から、好ましくは0.6以上、より好ましくは0.7以上、さらに好ましくは0.75以上であり、そして、好ましくは1.1以下、より好ましくは1.05以下である。 The equivalent ratio (COOH group/OH group) between the carboxylic acid component and the alcohol component in the amorphous polyester resin is preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more, from the viewpoint of adjusting the softening point of the amorphous polyester resin. It is more preferably 0.75 or more, preferably 1.1 or less, and more preferably 1.05 or less.
非晶質ポリエステル樹脂は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中、好ましくはエステル化触媒の存在下、さらに必要に応じて、エステル化助触媒、重合禁止剤等の存在下、好ましくは130℃以上、より好ましくは170℃以上、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下の温度で重縮合させて製造することができる。 Amorphous polyester resin, for example, an alcohol component and a carboxylic acid component in an inert gas atmosphere, preferably in the presence of an esterification catalyst, further optionally in the presence of an esterification co-catalyst, a polymerization inhibitor, etc. , preferably 130°C or higher, more preferably 170°C or higher, and preferably 250°C or lower, more preferably 240°C or lower.
なお、本発明において、ポリエステル樹脂は、実質的にその特性を損なわない程度に変性されたポリエステル樹脂であってもよい。変性されたポリエステル樹脂としては、例えば、特開平11-133668号公報、特開平10-239903号公報、特開平8-20636号公報等に記載の方法によりフェノール、ウレタン、エポキシ等によりグラフト化やブロック化したポリエステル樹脂が挙げられるが、変性されたポリエステル樹脂のなかでは、ポリエステル樹脂をポリイソシアネート化合物でウレタン伸長したウレタン変性ポリエステル樹脂が好ましい。 In addition, in the present invention, the polyester resin may be a polyester resin that has been modified to such an extent that its properties are not substantially impaired. Modified polyester resins include, for example, grafting or blocking with phenol, urethane, epoxy, etc. by the methods described in JP-A-11-133668, JP-A-10-239903, JP-A-8-20636, etc. Among the modified polyester resins, urethane-modified polyester resins obtained by urethane-extending a polyester resin with a polyisocyanate compound are preferred.
非晶質ポリエステル樹脂の軟化点は、耐ホットオフセット性の観点から、好ましくは90℃以上、より好ましくは100℃以上、さらに好ましくは110℃以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下、さらに好ましくは140℃以下である。 The softening point of the amorphous polyester resin is preferably 90° C. or higher, more preferably 100° C. or higher, and still more preferably 110° C. or higher from the viewpoint of hot offset resistance. is 160° C. or lower, more preferably 150° C. or lower, and even more preferably 140° C. or lower.
非晶質ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、耐熱保存性の観点から、好ましくは40℃以上、より好ましくは45℃以上、さらに好ましくは50℃以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは75℃以下、より好ましくは70℃以下、さらに好ましくは65℃以下である。 The glass transition temperature of the amorphous polyester resin is preferably 40° C. or higher, more preferably 45° C. or higher, and still more preferably 50° C. or higher from the viewpoint of heat-resistant storage stability. is 75°C or lower, more preferably 70°C or lower, and even more preferably 65°C or lower.
非晶質ポリエステル樹脂の酸価は、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、さらに好ましくは5mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、さらに好ましくは25mgKOH/g以下である。 The acid value of the amorphous polyester resin is preferably 1 mgKOH/g or more, more preferably 3 mgKOH/g or more, still more preferably 5 mgKOH/g or more, and preferably 40 mgKOH/g or less, more preferably 30 mgKOH/g. 25 mgKOH/g or less, more preferably 25 mgKOH/g or less.
結晶性複合樹脂としては、結晶性ポリエステル樹脂とスチレン系樹脂とを有する複合樹脂が好ましい。 As the crystalline composite resin, a composite resin containing a crystalline polyester resin and a styrenic resin is preferable.
結晶性ポリエステル樹脂としては、脂肪族ジオールを含有するアルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物が好ましい。 As the crystalline polyester resin, a polycondensate of an alcohol component containing an aliphatic diol and a carboxylic acid component is preferred.
脂肪族ジオールの炭素数は、低温定着性の観点から、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、さらに好ましくは5以上であり、そして、現像安定性の観点から、好ましくは9以下、より好ましくは8以下、さらに好ましくは7以下である。 The number of carbon atoms in the aliphatic diol is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, still more preferably 5 or more from the viewpoint of low-temperature fixability, and preferably 9 or less, more preferably from the viewpoint of development stability. is 8 or less, more preferably 7 or less.
炭素数2以上9以下の脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,9-ノナンジオール等が挙げられる。 Aliphatic diols having 2 to 9 carbon atoms include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol. , 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 1,9-nonanediol, and the like.
また、炭素数2以上9以下の脂肪族ジオールは、トナーの低温定着性を向上させる観点から、水酸基を炭素鎖の末端に有有するα,ω-脂肪族ジオールが好ましく、α,ω-直鎖アルカンジオールであることがより好ましい。 In addition, the aliphatic diol having 2 to 9 carbon atoms is preferably an α,ω-aliphatic diol having a hydroxyl group at the end of the carbon chain from the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the toner. Alkanediols are more preferred.
アルコール成分には、脂肪族ジオール以外のアルコールが含まれていてもよいが、脂肪族ジオール、好ましくは炭素数2以上9以下の脂肪族ジオールの含有量は、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上、さらに好ましくは100モル%である。 The alcohol component may contain alcohols other than aliphatic diols, but the content of aliphatic diols, preferably aliphatic diols having 2 to 9 carbon atoms, is preferably 80 mol% or more, more preferably is 90 mol % or more, more preferably 95 mol % or more, more preferably 100 mol %.
脂肪族ジオール以外のアルコール成分としては、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族ジオール、グリセリン等の3価以上のアルコール等が挙げられる。 Alcohol components other than aliphatic diols include aromatic diols such as alkylene oxide adducts of bisphenol A, trihydric or higher alcohols such as glycerin, and the like.
結晶性ポリエステルのカルボン酸成分は、芳香族ジカルボン酸系化合物を含有していることが好ましい。 The carboxylic acid component of the crystalline polyester preferably contains an aromatic dicarboxylic acid compound.
芳香族ジカルボン酸系化合物としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられるが、これらの中では、テレフタル酸が好ましい。なお、本発明において、カルボン酸系化合物には、遊離酸だけでなく、反応中に分解して酸を生成する無水物、及び炭素数が1以上3以下のアルキルエステルも含まれる。 Examples of aromatic dicarboxylic acid compounds include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and the like. Among these, terephthalic acid is preferred. In the present invention, the carboxylic acid compounds include not only free acids but also anhydrides that decompose during the reaction to produce acids, and alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms.
芳香族ジカルボン酸系化合物の含有量は、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上、さらに好ましくは100モル%である。 The content of the aromatic dicarboxylic acid compound is preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, still more preferably 95 mol% or more, and still more preferably 100 mol%.
他のカルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸、3価以上のカルボン酸、これらの酸の無水物及びそれらの酸の炭素数が1以上3以下のアルキルエステル等が挙げられる。 Other carboxylic acid components include aliphatic dicarboxylic acids, trivalent or higher carboxylic acids, anhydrides of these acids, and alkyl esters of these acids having 1 to 3 carbon atoms.
結晶性ポリエステル樹脂におけるカルボン酸成分とアルコール成分との当量比(COOH基/OH基)は、複合樹脂の軟化点を調整する観点から、好ましくは0.70以上であり、そして、好ましくは1.10以下、より好ましくは1.05以下である。 The equivalent ratio (COOH group/OH group) between the carboxylic acid component and the alcohol component in the crystalline polyester resin is preferably 0.70 or more, and preferably 1.10 or less, from the viewpoint of adjusting the softening point of the composite resin. It is preferably 1.05 or less.
結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマーの重縮合反応は、不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じて、エステル化触媒、重合禁止剤等の存在下、130℃以上230℃以下程度の温度で行うことができる。 The polycondensation reaction of the raw material monomers for the crystalline polyester resin should be carried out in an inert gas atmosphere, if necessary, in the presence of an esterification catalyst, a polymerization inhibitor, etc., at a temperature of about 130°C or higher and 230°C or lower. can be done.
スチレン系樹脂は、少なくとも、スチレン、又はα-メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体(以下、スチレンとスチレン誘導体をまとめて「スチレン化合物」という)を含む原料モノマーの付加重合体である。 Styrenic resins are addition polymers of raw material monomers containing at least styrene or styrene derivatives such as α-methylstyrene and vinyltoluene (hereinafter, styrene and styrene derivatives are collectively referred to as "styrene compounds").
結晶性複合樹脂におけるスチレン化合物の含有量は、スチレン系樹脂の原料モノマー中、転写性及び耐久性の観点から、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは実質100質量%、さらに好ましくは100質量%である。 The content of the styrene compound in the crystalline composite resin is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass, from the viewpoint of transferability and durability in the raw material monomer of the styrene resin. Above, more preferably substantially 100% by mass, more preferably 100% by mass.
スチレン系樹脂の原料モノマーには、スチレン化合物以外の原料モノマー、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、エチレン、プロピレン等のエチレン性不飽和モノオレフィン類;ブタジエン等のジオレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸エステル;メチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のビニリデンハロゲン化物;N-ビニルピロリドン等のN-ビニル化合物類等が含まれていてもよい。 Raw material monomers for styrene resins include raw material monomers other than styrene compounds, such as (meth)acrylic acid alkyl esters, ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene and propylene; diolefins such as butadiene; Halovinyls; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; ethylenic monocarboxylic acid esters such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate; vinyl ethers such as methyl vinyl ether; vinylidene halides such as vinylidene chloride; N-vinyl compounds such as pyrrolidone may also be included.
スチレン系樹脂の原料モノマーの付加重合反応は、例えば、ジクミルパーオキサイド等の重合開始剤、重合禁止剤、架橋剤等の存在下、有機溶媒存在下又は無溶媒下で行うことができるが、温度条件としては、好ましくは110℃以上、より好ましくは140℃以上であり、そして、好ましくは200℃以下、より好ましくは170℃以下である。 The addition polymerization reaction of raw material monomers for styrene-based resins can be carried out, for example, in the presence of a polymerization initiator such as dicumyl peroxide, a polymerization inhibitor, a cross-linking agent, or the like, or in the presence or absence of an organic solvent. The temperature conditions are preferably 110° C. or higher, more preferably 140° C. or higher, and preferably 200° C. or lower, more preferably 170° C. or lower.
付加重合反応の際に有機溶媒を使用する場合、キシレン、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン等を用いることができる。有機溶媒の使用量は、スチレン系樹脂の原料モノマー100質量部に対して、10質量部以上50質量部以下が好ましい。 When using an organic solvent for the addition polymerization reaction, xylene, toluene, methyl ethyl ketone, acetone, etc. can be used. The amount of the organic solvent used is preferably 10 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the raw material monomer for the styrene resin.
本発明において、複合樹脂は、粉砕性の観点から、ポリエステル樹脂の原料モノマー及びスチレン系樹脂の原料モノマーのいずれとも反応し得る、両反応性モノマーを介してポリエステル樹脂とスチレン系樹脂が化学結合した樹脂が好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of pulverization, the composite resin is chemically bonded to the polyester resin and the styrene resin through a bi-reactive monomer that can react with both the raw material monomer of the polyester resin and the raw material monomer of the styrene resin. Resins are preferred.
両反応性モノマーは、分子内に、水酸基、カルボキシ基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基、好ましくは水酸基及び/又はカルボキシ基、より好ましくはカルボキシ基と、エチレン性不飽和結合とを有する化合物が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸及び無水マレイン酸からなる群より選ばれた少なくとも1種がより好ましく、重縮合反応及び付加重合反応の反応性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸及びフマル酸からなる群より選ばれた少なくとも1種がさらに好ましい。但し、重合禁止剤と共に用いた場合は、フマル酸等のエチレン性不飽和結合を有する多価カルボン酸系化合物は、ポリエステル樹脂の原料モノマーとして機能する。この場合、フマル酸等は両反応性モノマーではなく、ポリエステル樹脂の原料モノマーである。 Both reactive monomers have, in the molecule, at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, a primary amino group and a secondary amino group, preferably a hydroxyl group and/or a carboxyl group. A compound having a group, more preferably a carboxy group, and an ethylenically unsaturated bond is preferred, and at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid and maleic anhydride is more preferred, At least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and fumaric acid is more preferable from the viewpoint of reactivity in polycondensation reaction and addition polymerization reaction. However, when used together with a polymerization inhibitor, polyvalent carboxylic acid compounds having an ethylenically unsaturated bond such as fumaric acid function as raw material monomers for polyester resins. In this case, fumaric acid or the like is not a bireactive monomer but a starting monomer for the polyester resin.
また、両反応性モノマーは、アルキル基の炭素数が6以下であるアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルから選ばれた1種又は2種以上の(メタ)アクリル酸エステルであってもよい。 Also, the dual-reactive monomer may be one or more (meth)acrylic esters selected from acrylic esters and methacrylic esters in which the alkyl group has 6 or less carbon atoms.
(メタ)アクリル酸エステルは、エステル交換に対する反応性の観点から、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、アルキル基の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、そして、好ましくは6以下、より好ましくは4以下である。アルキル基は、水酸基等の置換基を有していてもよい。 The (meth)acrylic acid ester is preferably an alkyl (meth)acrylic acid ester from the viewpoint of reactivity to transesterification, and the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and is preferably is 6 or less, more preferably 4 or less. The alkyl group may have a substituent such as a hydroxyl group.
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、具体的には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸(イソ)プロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸(イソ又はターシャリー)ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル等が挙げられる。なお、「(イソ又はターシャリー)」は、これらの基が存在している場合とそうでない場合の双方を含むことを意味し、これらの基が存在していない場合には、ノルマルであることを示す。 Specific examples of (meth)acrylic acid alkyl esters include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, (iso)propyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, ( (iso- or tertiary) butyl meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, and the like. In addition, "(iso or tertiary)" means including both cases where these groups are present and cases where they are not present, and when these groups are not present, normal indicates
本発明において、アクリル酸エステルは、好ましくはアルキル基の炭素数が2以上6以下であるアクリル酸アルキルエステル、より好ましくはアクリル酸ブチルであり、メタクリル酸エステルは、好ましくはアルキル基の炭素数が2以上6以下であるメタクリル酸アルキルエステル、より好ましくはメタクリル酸ブチルである。 In the present invention, the acrylic ester is preferably an alkyl acrylate having an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably butyl acrylate, and the methacrylic ester preferably has an alkyl group having a carbon number of A methacrylic acid alkyl ester of 2 or more and 6 or less, more preferably butyl methacrylate.
両反応性モノマーの使用量は、結晶性ポリエステル樹脂のアルコール成分の合計100モルに対して、スチレン系樹脂とポリエステル樹脂との分散性を高め、トナーの耐久性を向上させる観点から、好ましくは1モル以上、より好ましくは2モル以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは30モル以下、より好ましくは20モル以下、さらに好ましくは10モル以下である。
また、両反応性モノマーの使用量は、スチレン系樹脂の原料モノマーの合計100質量部に対して、スチレン系樹脂と結晶性ポリエステル樹脂との分散性を高め、トナーの耐久性を向上させる観点から、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下である。ここで、スチレン系樹脂の原料モノマーの合計に重合開始剤は含める。
From the viewpoint of enhancing the dispersibility of the styrene-based resin and the polyester resin and improving the durability of the toner, the amount of the bi-reactive monomer used is preferably 1 per 100 mol of the total alcohol component of the crystalline polyester resin. It is mol or more, more preferably 2 mol or more, and from the viewpoint of low-temperature fixability, it is preferably 30 mol or less, more preferably 20 mol or less, and still more preferably 10 mol or less.
In addition, the amount of the bi-reactive monomer used is determined from the viewpoint of improving the dispersibility of the styrene resin and the crystalline polyester resin and improving the durability of the toner for a total of 100 parts by mass of the raw material monomers for the styrene resin. , preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and from the viewpoint of low temperature fixability, preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, further preferably 10 parts by mass or less be. Here, the polymerization initiator is included in the sum of the raw material monomers for the styrene resin.
両反応性モノマーを用いて得られる複合樹脂は、具体的には、以下の方法により製造することが好ましい。両反応性モノマーは、トナーの耐久性を向上させる観点、トナーの低温定着性及び耐熱保存性を向上させる観点から、スチレン系樹脂の原料モノマーとともに付加重合反応に用いることが好ましい。 Specifically, the composite resin obtained using the bireactive monomer is preferably produced by the following method. From the viewpoint of improving the durability of the toner and improving the low-temperature fixability and heat-resistant storage stability of the toner, the dual-reactive monomer is preferably used in addition polymerization reaction together with the raw material monomer of the styrene-based resin.
(i) 結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマーによる重縮合反応の工程(A)の後に、スチレン系樹脂の原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応の工程(B)を行う方法
この方法では、重縮合反応に適した反応温度条件下で工程(A)を行い、反応温度を低下させ、付加重合反応に適した温度条件下で工程(B)を行う。スチレン系樹脂の原料モノマー及び両反応性モノマーは、付加重合反応に適した温度で反応系内に添加することが好ましい。両反応性モノマーは付加重合反応すると共に結晶性ポリエステル樹脂とも反応する。
工程(B)の後に、再度反応温度を上昇させ、必要に応じて架橋剤となる3価以上の結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマー等を反応系に添加し、工程(A)の重縮合反応や両反応性モノマーとの反応をさらに進めることができる。
(i) A method in which the addition polymerization reaction step (B) is performed with the raw material monomers of the styrene resin and the bi-reactive monomer after the step (A) of the polycondensation reaction with the raw material monomers of the crystalline polyester resin. Step (A) is carried out under reaction temperature conditions suitable for condensation reaction, the reaction temperature is lowered, and step (B) is carried out under temperature conditions suitable for addition polymerization reaction. It is preferable to add the raw material monomer of the styrene resin and the bi-reactive monomer into the reaction system at a temperature suitable for the addition polymerization reaction. Both reactive monomers undergo an addition polymerization reaction and also react with the crystalline polyester resin.
After the step (B), the reaction temperature is raised again, and if necessary, a raw material monomer for a crystalline polyester resin having a valence of 3 or more, which serves as a cross-linking agent, is added to the reaction system, and the polycondensation reaction of the step (A) or Further reactions with bi-reactive monomers can be carried out.
(ii) スチレン系樹脂の原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応の工程(B)の後に、結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマーによる重縮合反応の工程(A)を行う方法
この方法では、付加重合反応に適した反応温度条件下で工程(B)を行い、反応温度を上昇させ、重縮合反応に適した温度条件下で、工程(A)の重縮合反応を行う。両反応性モノマーは付加重合反応と共に重縮合反応にも関与する。
結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマーは、付加重合反応時に反応系内に存在してもよく、重縮合反応に適した温度条件下で反応系内に添加してもよい。前者の場合は、重縮合反応に適した温度でエステル化触媒を添加することで重縮合反応の進行を調節できる。
(ii) A method in which the step (A) of the polycondensation reaction with the raw material monomer of the crystalline polyester resin is performed after the step (B) of the addition polymerization reaction with the raw material monomer of the styrene resin and the bi-reactive monomer. The step (B) is carried out under reaction temperature conditions suitable for the polymerization reaction, the reaction temperature is raised, and the polycondensation reaction of the step (A) is carried out under the temperature conditions suitable for the polycondensation reaction. Both reactive monomers participate in addition polymerization reactions as well as polycondensation reactions.
The raw material monomer for the crystalline polyester resin may be present in the reaction system during the addition polymerization reaction, or may be added to the reaction system under temperature conditions suitable for the polycondensation reaction. In the former case, the progress of the polycondensation reaction can be controlled by adding the esterification catalyst at a temperature suitable for the polycondensation reaction.
(iii) 結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマーによる重縮合反応の工程(A)とスチレン系樹脂の原料モノマー及び両反応性モノマーによる付加重合反応の工程(B)とを、並行して進行する条件で反応を行う方法
この方法では、付加重合反応に適した反応温度条件下で工程(A)と工程(B)とを並行して行い、反応温度を上昇させ、重縮合反応に適した温度条件下で、必要に応じて架橋剤となる3価以上の結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマーを重合系に添加し、工程(A)の重縮合反応をさらに行うことが好ましい。その際、重縮合反応に適した温度条件下では、ラジカル重合禁止剤を添加して重縮合反応だけを進めることもできる。両反応性モノマーは付加重合反応と共に重縮合反応にも関与する。
(iii) The step (A) of the polycondensation reaction with the raw material monomers of the crystalline polyester resin and the step (B) of the addition polymerization reaction with the raw material monomers of the styrene resin and the bi-reactive monomer are carried out in parallel. Method of carrying out the reaction In this method, the step (A) and the step (B) are performed in parallel under reaction temperature conditions suitable for the addition polymerization reaction, the reaction temperature is raised, and the temperature conditions suitable for the polycondensation reaction are carried out. Then, it is preferable to add a raw material monomer for the crystalline polyester resin having a valence of 3 or more, which is a cross-linking agent, to the polymerization system as necessary, and to further carry out the polycondensation reaction of the step (A). At that time, under temperature conditions suitable for the polycondensation reaction, a radical polymerization inhibitor may be added to allow only the polycondensation reaction to proceed. Both reactive monomers participate in addition polymerization reactions as well as polycondensation reactions.
上記(i)の方法においては、重縮合反応を行う工程(A)の代わりに、予め重合した結晶性ポリエステル樹脂を用いてもよい。上記(iii)の方法において、工程(A)と工程(B)を並行して進行する際には、ポリエステル樹脂の原料モノマーを含有した混合物中に、スチレン系樹脂の原料モノマーを含有した混合物を滴下して反応させることもできる。 In the method (i) above, a pre-polymerized crystalline polyester resin may be used instead of the step (A) of conducting the polycondensation reaction. In the above method (iii), when the step (A) and the step (B) are performed in parallel, a mixture containing raw material monomers for the styrene resin is added to the mixture containing the raw material monomers for the polyester resin. It can also be added dropwise for reaction.
上記(i)~(iii)の方法は、同一容器内で行うことが好ましい。 The above methods (i) to (iii) are preferably carried out in the same container.
複合樹脂におけるスチレン系樹脂と結晶性ポリエステル樹脂の質量比(スチレン系樹脂/結晶性ポリエステル樹脂)は、耐久性の観点から、好ましくは3/97以上、より好ましくは7/93以上、さらに好ましくは10/90以上であり、そして、耐熱保存性の観点から、好ましくは45/55以下、より好ましくは40/60以下、さらに好ましくは35/65以下、さらに好ましくは30/70以下である。なお、上記の計算において、結晶性ポリエステル樹脂の質量は、用いられる結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマーの質量から、重縮合反応により脱水される反応水の量(計算値)を除いた量であり、両反応性モノマーの量は、結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマー量に含める。また、スチレン系樹脂の量は、スチレン系樹脂の原料モノマーの合計量であり、重合開始剤の量は含まれない。 The mass ratio of the styrene resin to the crystalline polyester resin (styrene resin/crystalline polyester resin) in the composite resin is preferably 3/97 or more, more preferably 7/93 or more, and still more preferably 7/93 or more, from the viewpoint of durability. It is 10/90 or more, and from the viewpoint of heat resistance and storage stability, it is preferably 45/55 or less, more preferably 40/60 or less, still more preferably 35/65 or less, and still more preferably 30/70 or less. In the above calculation, the mass of the crystalline polyester resin is the amount obtained by subtracting the amount of reaction water dehydrated by the polycondensation reaction (calculated value) from the mass of the raw material monomer of the crystalline polyester resin used. The amount of both reactive monomers is included in the amount of raw material monomers for the crystalline polyester resin. Further, the amount of styrene resin is the total amount of the raw material monomers of the styrene resin, and does not include the amount of the polymerization initiator.
結晶性複合樹脂の融点は、耐熱保存性の観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、さらに好ましくは70℃以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃以下、さらに好ましくは110℃以下である。 The melting point of the crystalline composite resin is preferably 50°C or higher, more preferably 60°C or higher, still more preferably 70°C or higher from the viewpoint of heat-resistant storage stability, and preferably 130°C from the viewpoint of low-temperature fixability. Below, it is more preferably 120° C. or lower, still more preferably 110° C. or lower.
非晶質ポリエステル樹脂と結晶性複合樹脂の質量比(非晶質ポリエステル樹脂/結晶性複合樹脂)は、耐久性の観点から、好ましくは70/30以上、より好ましくは80/20以上、さらに好ましくは90/10以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは99/1以下、より好ましくは98/2以下である。 The mass ratio of the amorphous polyester resin to the crystalline composite resin (amorphous polyester resin/crystalline composite resin) is preferably 70/30 or more, more preferably 80/20 or more, and still more preferably 80/20 or more, from the viewpoint of durability. is 90/10 or more, and is preferably 99/1 or less, more preferably 98/2 or less from the viewpoint of low-temperature fixability.
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料、磁性体等を使用することができる。例えば、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントレッド122、ピグメントグリーンB、ローダミン-Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、イソインドリン、ジスアゾエロー等が挙げられる。なお、本発明において、トナー粒子は、黒トナー、カラートナーのいずれであってもよい。 As the coloring agent, dyes, pigments, magnetic substances, etc., which are used as coloring agents for toners, can be used. For example, Carbon Black, Phthalocyanine Blue, Permanent Brown FG, Brilliant First Scarlet, Pigment Red 122, Pigment Green B, Rhodamine-B Base, Solvent Red 49, Solvent Red 146, Solvent Blue 35, Quinacridone, Carmine 6B, Isoindoline, Disazo Yellow. etc. In the present invention, the toner particles may be either black toner or color toner.
着色剤の含有量は、トナーの画像濃度及び低温定着性を向上させる観点から、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。 The content of the colorant is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the binder resin, from the viewpoint of improving the image density and low-temperature fixability of the toner, and It is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less.
本発明のトナー粒子には、結着樹脂及び着色剤以外に、離型剤、荷電制御剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が含まれていてもよい。 In addition to the binder resin and the colorant, the toner particles of the present invention contain release agents, charge control agents, magnetic powders, fluidity improvers, conductivity modifiers, reinforcing fillers such as fibrous substances, and antioxidants. , an additive such as a cleaning property improver.
離型剤としては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス、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、サゾールワックス等の炭化水素系ワックス及びそれらの酸化物;カルナウバワックス、モンタンワックス及びそれらの脱酸ワックス、脂肪酸エステルワックス等のエステル系ワックス;脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を用いることができる。 Release agents include hydrocarbon waxes such as polypropylene wax, polyethylene wax, polypropylene polyethylene copolymer wax, microcrystalline wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax, Sasol wax, and oxides thereof; carnauba wax, montan Waxes and their deacidified waxes, ester waxes such as fatty acid ester waxes; fatty acid amides, fatty acids, higher alcohols, fatty acid metal salts and the like;
離型剤の融点は、トナーの転写性の観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上であり、そして、低温定着性の観点から、好ましくは160℃以下、より好ましくは140℃以下、さらに好ましくは120℃以下、さらに好ましくは110℃以下である。 The melting point of the release agent is preferably 60° C. or higher, more preferably 70° C. or higher, from the viewpoint of toner transferability, and preferably 160° C. or lower, more preferably 140° C., from the viewpoint of low-temperature fixability. 120° C. or lower, more preferably 110° C. or lower.
離型剤の含有量は、トナーの低温定着性と耐オフセット性の観点及び結着樹脂中への分散性の観点から、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下、さらに好ましくは7質量部以下である。 The content of the release agent is preferably 0.5 parts by mass or more, or more, with respect to 100 parts by mass of the binder resin, from the viewpoints of low-temperature fixability and anti-offset properties of the toner and dispersibility in the binder resin. It is preferably 1 part by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less, and even more preferably 7 parts by mass or less.
荷電制御剤は、特に限定されず、正帯電性荷電制御剤及び負帯電性荷電制御剤のいずれを含有していてもよい。 The charge control agent is not particularly limited, and may contain either a positive charge control agent or a negative charge control agent.
正帯電性荷電制御剤としては、ニグロシン染料、例えば「ニグロシンベースEX」、「オイルブラックBS」、「オイルブラックSO」、「ボントロンN-01」、「ボントロンN-04」、「ボントロンN-07」、「ボントロンN-09」、「ボントロンN-11」(以上、オリヱント化学工業(株)製)等;3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、例えば「ボントロンP-51」(オリヱント化学工業(株)製)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、「COPY CHARGE PX VP435」(クラリアント社製)等;ポリアミン樹脂、例えば「AFP-B」(オリヱント化学工業(株)製)等;イミダゾール誘導体、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」(以上、四国化成工業(株)製)等;スチレン-アクリル系樹脂、例えば「FCA-701PT」、「FCA-201-PS」(藤倉化成(株)製)等が挙げられる。 Examples of positive charge control agents include nigrosine dyes such as "Nigrosine Base EX", "Oil Black BS", "Oil Black SO", "Bontron N-01", "Bontron N-04", and "Bontron N-07". , "Bontron N-09", "Bontron N-11" (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), etc.; triphenylmethane dyes containing tertiary amines as side chains, quaternary ammonium salt compounds, "Bontron P-51" (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), cetyltrimethylammonium bromide, "COPY CHARGE PX VP435" (manufactured by Clariant Co., Ltd.), etc.; polyamine resins such as "AFP-B" (Orient Chemical Industry Co., Ltd.) ), etc.; imidazole derivatives, such as “PLZ-2001” and “PLZ-8001” (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.), etc.; styrene-acrylic resins, such as “FCA-701PT” and “FCA-201- PS" (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) and the like.
また、負帯電性荷電制御剤としては、含金属アゾ染料、例えば「バリファーストブラック3804」、「ボントロンS-31」、「ボントロンS-32」、「ボントロンS-34」、「ボントロンS-36」(以上、オリヱント化学工業(株)製)、「アイゼンスピロンブラックTRH」、「T-77」(保土谷化学工業(株)製)等;ベンジル酸化合物の金属化合物、例えば、「LR-147」、「LR-297」(以上、日本カーリット(株)製)等;サリチル酸化合物の金属化合物、例えば、「ボントロンE-81」、「ボントロンE-84」、「ボントロンE-88」、「ボントロンE-304」(以上、オリヱント化学工業(株)製)、「TN-105」(保土谷化学工業(株)製)等;銅フタロシアニン染料;4級アンモニウム塩、例えば「COPY CHARGE NX VP434」(クラリアント社製)、ニトロイミダゾール誘導体等;有機金属化合物等が挙げられる。 In addition, as a negative charge control agent, a metal-containing azo dye such as "Barifast Black 3804", "Bontron S-31", "Bontron S-32", "Bontron S-34", "Bontron S-36" ” (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), “Eizenspiron Black TRH”, “T-77” (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), etc.; metal compounds of benzilic acid compounds, such as “LR- 147", "LR-297" (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.), etc.; metal compounds of salicylic acid compounds, such as "Bontron E-81", "Bontron E-84", "Bontron E-88", " Bontron E-304" (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), "TN-105" (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), etc.; copper phthalocyanine dye; quaternary ammonium salt, such as "COPY CHARGE NX VP434" (manufactured by Clariant), nitroimidazole derivatives and the like; organometallic compounds and the like.
荷電制御剤の含有量は、トナーの帯電安定性の観点から、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、さらに好ましくは3質量部以下である。荷電制御剤が樹脂等の高分子の場合は、結着樹脂100質量部に対して、好ましくは2質量部以上、より好ましくは3質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上であり、そして、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下である。 From the viewpoint of the charging stability of the toner, the content of the charge control agent is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.2 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. parts or less, more preferably 5 parts by mass or less, and even more preferably 3 parts by mass or less. When the charge control agent is a polymer such as a resin, it is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, still more preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the binder resin, and It is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less.
トナー粒子は、溶融混練法、乳化転相法、重合法等の従来より公知のいずれの方法により得られたトナーであってもよいが、生産性や着色剤の分散性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。溶融混練法による粉砕トナーの場合、例えば、結着樹脂、着色剤等の原料をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、1軸もしくは2軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。 The toner particles may be a toner obtained by any conventionally known method such as a melt-kneading method, an emulsification phase inversion method, a polymerization method, etc. However, from the viewpoint of productivity and dispersibility of a colorant, melt-kneading may be used. A ground toner according to the method is preferred. In the case of the pulverized toner by the melt-kneading method, for example, raw materials such as a binder resin and a colorant are uniformly mixed with a mixer such as a Henschel mixer, and then a closed kneader, a single-screw or twin-screw extruder, or an open-roll type It can be produced by melt-kneading with a kneader or the like, cooling, pulverizing, and classifying.
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、好ましくは3μm以上、より好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは15μm以下、より好ましくは10μm以下である。なお、本明細書において、体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になる粒径を意味する。 The volume median particle size ( D50 ) of the toner particles is preferably 3 μm or more, more preferably 4 μm or more, and preferably 15 μm or less, more preferably 10 μm or less. In the present specification, the volume-median particle size (D 50 ) means a particle size at which the cumulative volume frequency calculated as a volume fraction is 50% from the smaller particle size.
本発明において、外添剤は、トナー粒子の帯電極性と異なる帯電極性を有する、ポリマービーズL及びポリマービーズSを含有する。即ち、トナー粒子が正帯電性の場合は、負帯電性のポリマービーズL、Sが、トナー粒子が負帯電性の場合は、正帯電性のポリマービーズL、Sが用いられる。 In the present invention, the external additive contains polymer beads L and polymer beads S having a charge polarity different from that of the toner particles. That is, when the toner particles are positively charged, the negatively charged polymer beads L and S are used, and when the toner particles are negatively charged, the positively charged polymer beads L and S are used.
正帯電性のポリマービーズとしては、メラミン-ホルムアルデヒド樹脂、スチレン(St)/メチルメタクリレート(MMA)共重合体、St/ブチルアクリレート(BA)共重合体、MMA/BA共重合体等が挙げられる。 Positively charged polymer beads include melamine-formaldehyde resin, styrene (St)/methyl methacrylate (MMA) copolymer, St/butyl acrylate (BA) copolymer, MMA/BA copolymer, and the like.
負帯電性のポリマービーズとしては、ポリテトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ビニリデンフルオロライド、フルオロエチレン等のフッ素系樹脂等が挙げられる。 Examples of negatively charged polymer beads include fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene, trifluoroethylene, vinylidene fluoride, and fluoroethylene.
ポリマービーズL、Sの素材は、同一であっても、異なっていてもよいが、同一の樹脂であることが好ましい。 The materials of the polymer beads L and S may be the same or different, but are preferably the same resin.
ポリマービーズLの個数平均粒径はポリマービーズSの個数平均粒径より大きい。
ポリマービーズLとポリマービーズSの個数平均粒径の比(ポリマービーズL/ポリマービーズS)は、画像濃度の安定化の観点から、好ましくは1.5以上、より好ましくは1.7以上、さらに好ましくは2.0以上であり、そして、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.0以下である。
The number average particle diameter of the polymer beads L is larger than the number average particle diameter of the polymer beads S.
The ratio of the number average particle diameters of the polymer beads L and the polymer beads S (polymer beads L/polymer beads S) is preferably 1.5 or more, more preferably 1.7 or more, and still more preferably 2.0 or more, from the viewpoint of stabilizing the image density. and is preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, still more preferably 3.0 or less.
ポリマービーズLの個数平均粒径は、初期画像濃度の観点から、好ましくは300nm以上、より好ましくは350nm以上、さらに好ましくは400nm以上であり、そして、好ましくは1000nm以下、より好ましくは800nm以下、さらに好ましくは700nm以下である。 From the viewpoint of the initial image density, the number average particle diameter of the polymer beads L is preferably 300 nm or more, more preferably 350 nm or more, still more preferably 400 nm or more, and is preferably 1000 nm or less, more preferably 800 nm or less. It is preferably 700 nm or less.
ポリマービーズSの個数平均粒径は、印刷末期の画像濃度の観点から、好ましくは100nm以上、より好ましくは130nm以上、さらに好ましくは150nm以上であり、そして、好ましくは400nm以下、より好ましくは350nm以下、さらに好ましくは300nm以下である。 The number average particle diameter of the polymer beads S is preferably 100 nm or more, more preferably 130 nm or more, still more preferably 150 nm or more, and preferably 400 nm or less, more preferably 350 nm or less, from the viewpoint of image density at the end of printing. , and more preferably 300 nm or less.
また、ポリマービーズLとポリマービーズSは、形状が異なる。本発明では、形状の指標として、形状指数を用いる。ここで、形状指数とは、個数平均粒径とBET比表面積から算出した粒径の比(個数平均粒径/BET比表面積から算出した粒径)から算出される値である。 Moreover, the polymer beads L and the polymer beads S have different shapes. In the present invention, a shape index is used as a shape index. Here, the shape index is a value calculated from the ratio of the particle size calculated from the number average particle size and the BET specific surface area (the number average particle size/the particle size calculated from the BET specific surface area).
ポリマービーズLの形状指数は、初期画像濃度の観点から、1.3以上であり、好ましくは1.4以上、より好ましくは1.5以上であり、そして、流動性の観点から、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.5以下、さらに好ましくは2.0以下である。 The shape index of the polymer beads L is 1.3 or more, preferably 1.4 or more, more preferably 1.5 or more from the viewpoint of initial image density, and preferably 3.0 or less, more preferably 2.5 from the viewpoint of fluidity. 2.0 or less, more preferably 2.0 or less.
ポリマービーズSの形状指数は、印刷末期の画像濃度の観点から、1.3未満であり、好ましくは1.2以下、より好ましくは1.1以下であり、そして、帯電性の観点から、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.6以上、さらに好ましくは0.7以上である。 The shape index of the polymer beads S is less than 1.3, preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less, from the viewpoint of image density at the end of printing, and preferably 0.5 or more, more preferably 0.5 or more, from the viewpoint of chargeability. is 0.6 or more, more preferably 0.7 or more.
ポリマービーズLとポリマービーズSの帯電量の比(ポリマービーズL/ポリマービーズS)は、初期画像濃度の観点から、好ましくは2以上、より好ましくは4以上であり、そして、流動性の観点から、好ましくは20以下、より好ましくは15以下、さらに好ましくは10以下である。 The charge ratio of polymer beads L to polymer beads S (polymer beads L/polymer beads S) is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, from the viewpoint of initial image density, and from the viewpoint of fluidity. , preferably 20 or less, more preferably 15 or less, still more preferably 10 or less.
ポリマービーズLの含有量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.04質量部以上、より好ましくは0.08質量部以上であり、そして、トナー粒子からの遊離抑制の観点から、好ましくは1.0質量部以下、より好ましくは0.7質量部以下である。 The content of the polymer beads L is preferably 0.04 parts by mass or more, more preferably 0.08 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the toner particles. parts or less, more preferably 0.7 parts by mass or less.
ポリマービーズSの含有量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.03質量部以上、より好ましくは0.07質量部以上であり、そして、トナー粒子からの遊離抑制の観点から、好ましくは0.8質量部以下、より好ましくは0.4質量部以下である。 The content of the polymer beads S is preferably 0.03 parts by mass or more, more preferably 0.07 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the toner particles. parts or less, more preferably 0.4 parts by mass or less.
また、ポリマービーズLとポリマービーズSの質量比(ポリマービーズL/ポリマービーズS)は、初期画像濃度の観点から、好ましくは20/80以上、より好ましくは30/70以上、さらに好ましくは40/60以上であり、そして、印刷末期の画像濃度の観点から、好ましくは90/10以下、より好ましくは85/15以下、さらに好ましくは80/20以下である。 Further, the mass ratio of polymer beads L and polymer beads S (polymer beads L/polymer beads S) is preferably 20/80 or more, more preferably 30/70 or more, and still more preferably 40/80 from the viewpoint of initial image density. It is 60 or more, and from the viewpoint of the image density at the final stage of printing, it is preferably 90/10 or less, more preferably 85/15 or less, and still more preferably 80/20 or less.
本発明のトナーには、ポリマービーズL、S以外の外添剤が含まれていてもよく、流動性及び転写性の観点から、さらに、無機粒子が含まれていることが好ましい。 The toner of the present invention may contain an external additive other than the polymer beads L and S, and preferably contains inorganic particles from the viewpoint of fluidity and transferability.
無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの中では、シリカが好ましく、トナーの転写性の観点から、疎水化処理された疎水性シリカであることがより好ましい。 Inorganic particles include silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, zinc oxide and the like. Among these, silica is preferable, and from the viewpoint of toner transferability, hydrophobic silica subjected to hydrophobic treatment is more preferable.
シリカ粒子の表面を疎水化するための疎水化処理剤としては、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、ジメチルジクロロシラン(DMDS)、シリコーンオイル、オクチルトリエトキシシラン(OTES)、メチルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Hexamethyldisilazane (HMDS), dimethyldichlorosilane (DMDS), silicone oil, octyltriethoxysilane (OTES), methyltriethoxysilane and the like are examples of hydrophobizing agents for hydrophobizing the surface of silica particles. be done.
無機粒子の個数平均粒径は、トナーの流動性及び転写性の観点から、好ましくは5nm以上、より好ましくは15nm以上であり、そして、好ましくは250nm以下、より好ましくは200nm以下、さらに好ましくは100nm以下、さらに好ましくは50nm以下、さらに好ましくは30nm以下である。 The number average particle diameter of the inorganic particles is preferably 5 nm or more, more preferably 15 nm or more, and is preferably 250 nm or less, more preferably 200 nm or less, and still more preferably 100 nm, from the viewpoint of toner fluidity and transferability. Below, more preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less.
無機粒子の含有量は、トナーの帯電性や流動性、転写性の観点から、外添剤で処理する前のトナー100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、さらに好ましくは0.3質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下、さらに好ましくは2質量部以下である。 The content of the inorganic particles is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the toner before being treated with an external additive, from the viewpoints of chargeability, fluidity, and transferability of the toner. Above, more preferably 0.3 parts by mass or more, preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, and even more preferably 2 parts by mass or less.
トナー粒子と外添剤との混合には、ヘンシェルミキサー等の混合機を用いることができる。 A mixer such as a Henschel mixer can be used to mix the toner particles and the external additive.
本発明のトナーは、一成分現像用トナーとして、又はキャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。 The toner of the present invention can be used as a toner for one-component development, or mixed with a carrier to be used as a two-component developer.
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。樹脂等の物性は、以下の方法により測定した。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Physical properties such as resins were measured by the following methods.
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター「CFT-500D」((株)島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/minで加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出す。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
[Resin softening point]
Using a flow tester "CFT-500D" (manufactured by Shimadzu Corporation), while heating a 1 g sample at a temperature increase rate of 6 ° C / min, a load of 1.96 MPa was applied with a plunger, and the diameter was 1 mm and the length was 1 mm. extruded from the nozzle of Plot the amount of plunger descent of the flow tester against the temperature, and let the softening point be the temperature at which half of the sample flows out.
〔樹脂の吸熱の最高ピーク温度〕
示差走査熱量計「Q-100」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)製)を用いて、試料0.01~0.02gをアルミパンに計量し、室温(25℃)から降温速度10℃/minで0℃まで冷却し、0℃にて1分間維持する。その後、昇温速度10℃/minで測定する。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱の最高ピーク温度とする。
[Maximum peak temperature of resin endotherm]
Using a differential scanning calorimeter "Q-100" (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), weigh 0.01 to 0.02 g of the sample in an aluminum pan and cool it from room temperature (25 ° C) to a cooling rate of 10 ° C. /min to 0°C and hold at 0°C for 1 minute. After that, measure at a heating rate of 10°C/min. Among the observed endothermic peaks, the temperature of the highest endothermic peak is defined as the maximum endothermic peak temperature.
〔樹脂のガラス転移温度〕
示差走査熱量計「DSC Q20」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製)を用いて、試料0.01~0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで昇温し、吸熱ピークを測定する。吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とする。
[Glass transition temperature of resin]
Using a differential scanning calorimeter "DSC Q20" (manufactured by TA Instruments Japan), weigh 0.01 to 0.02 g of the sample in an aluminum pan, heat it up to 200 ° C, and then cool it down at a rate of 10 from that temperature. Cool to 0°C at °C/min. Next, the sample is heated at a heating rate of 10°C/min, and the endothermic peak is measured. The glass transition temperature is defined as the temperature at the intersection of the extended line of the baseline below the maximum endothermic peak temperature and the tangential line showing the maximum slope from the rising portion of the peak to the apex of the peak.
〔樹脂の酸価〕
JIS K 0070:1992の方法に基づき測定する。ただし、測定溶媒のみJIS K 0070の規定のエタノールとエーテルの混合溶媒から、アセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))に変更する。
[Acid value of resin]
Measured based on the method of JIS K 0070:1992. However, only the measurement solvent is changed from the mixed solvent of ethanol and ether specified in JIS K 0070 to a mixed solvent of acetone and toluene (acetone:toluene = 1:1 (volume ratio)).
〔離型剤の融点〕
示差走査熱量計「DSC Q20」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)製)を用いて、試料0.01~0.02gをアルミパンに計量し、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温し、その温度から降温速度5℃/minで-10℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで180℃まで昇温し測定する。そこで得られた融解吸熱カーブから観察される吸熱の最高ピーク温度を離型剤の融点とする。
[Melting point of release agent]
Using a differential scanning calorimeter "DSC Q20" (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), weigh 0.01 to 0.02 g of the sample in an aluminum pan and heat it up to 200 ° C at a heating rate of 10 ° C / min. The temperature is raised and then cooled to -10°C at a cooling rate of 5°C/min. Next, the sample is heated up to 180°C at a heating rate of 10°C/min and measured. The maximum endothermic peak temperature observed from the melting endothermic curve thus obtained is taken as the melting point of the release agent.
〔トナー粒子の体積中位粒径〕
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター(株)製)
アパチャー径:100μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマン・コールター(株)製)
電解液:アイソトンII(ベックマン・コールター(株)製)
分散液:電解液にエマルゲン109P(花王(株)製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB(グリフィン):13.6)を溶解して5質量%に調整したもの
分散条件:前記分散液5mLに測定試料10mgを添加し、超音波分散機(機械名:(株)エスエヌディー製US-1、出力:80W)にて1分間分散させ、その後、前記電解液25mLを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製する。
測定条件:前記電解液100mLに、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度となるように、前記試料分散液を加え、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
[Volume Median Particle Diameter of Toner Particles]
Measuring machine: Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.)
Aperture diameter: 100 μm
Analysis software: Coulter Multisizer AccuComp version 1.19 (manufactured by Beckman Coulter, Inc.)
Electrolyte: Isoton II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.)
Dispersion: Emulgen 109P (manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB (griffin): 13.6) was dissolved in the electrolytic solution to adjust it to 5% by mass Dispersion conditions: 10 mg of measurement sample in 5 mL of the dispersion and dispersed for 1 minute with an ultrasonic dispersion machine (machine name: US-1 manufactured by SND Co., Ltd., output: 80 W), then 25 mL of the electrolytic solution is added, and furthermore, the ultrasonic dispersion machine Disperse for 1 minute to prepare a sample dispersion.
Measurement conditions: Add the sample dispersion to 100 mL of the electrolytic solution so that the particle size of 30,000 particles can be measured in 20 seconds, measure 30,000 particles, and determine the volume from the particle size distribution. Determine the median particle size ( D50 ).
〔外添剤の個数平均粒径〕
走査型電子顕微鏡(SEM)写真から500個の粒子の粒径(長径と短径の平均値)を測定し、それらの数平均値とする。
[Number Average Particle Diameter of External Additive]
The particle size (average value of major and minor diameters) of 500 particles is measured from a scanning electron microscope (SEM) photograph, and the number average value is obtained.
〔BET比表面積から算出したポリマービーズの粒径〕
(1) 下記条件で、窒素吸着法により粒子のBET比表面積を測定する。
・測定装置:比表面積測定装置「Micromeritics FlowSorb III」((株)島津製作所製)
・サンプル量:0.04~0.08g
・脱気条件:40℃、10分間
・吸着ガス:窒素ガス
(2) BET比表面積を下記式にあてはめ、ポリマービーズの粒径を算出する。
d=6000/(BET比表面積(m2/g)×密度(g/cm3))
[Particle size of polymer beads calculated from BET specific surface area]
(1) Measure the BET specific surface area of the particles by the nitrogen adsorption method under the following conditions.
・Measurement device: Specific surface area measurement device “Micromeritics FlowSorb III” (manufactured by Shimadzu Corporation)
・Sample amount: 0.04 to 0.08g
・Degassing conditions: 40℃, 10 minutes ・Adsorption gas: Nitrogen gas
(2) Apply the BET specific surface area to the following formula to calculate the particle size of the polymer beads.
d = 6000/(BET specific surface area ( m2 /g) x density (g/ cm3 ))
〔ポリマービーズの形状指数〕
下記式より算出される、粒径A(個数平均粒径)と粒径B(BET比表面積から算出した粒径)の比を、形状指数とする。
形状指数=粒径A/粒径B
[Shape index of polymer beads]
The ratio of the particle size A (number average particle size) to the particle size B (particle size calculated from the BET specific surface area) calculated from the following formula is defined as the shape index.
Shape index = particle size A/particle size B
〔ポリマービーズの帯電量〕
ポリマービーズを、正帯電極性トナー用標準キャリア(P-01)及び負帯電極性トナー用標準キャリア(N-01)(日本画像学会提供)と摩擦帯電させた際の帯電量をブローオフ式帯電量測定装置を用いて測定し、P-01での測定結果とN-01での測定結果を足した値を帯電量とする。
[Charge amount of polymer beads]
Blow-off type charge amount measurement of the amount of charge when polymer beads are triboelectrically charged with a standard carrier for positive charge polarity toner (P-01) and a standard carrier for negative charge polarity toner (N-01) (provided by the Imaging Society of Japan). Measured using a device, the charge amount is the sum of the measurement result of P-01 and the measurement result of N-01.
樹脂製造例1
表1に示す無水トリメリット酸以外の原料モノマー及びエステル化触媒を、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、200℃に昇温して6時間反応させた。さらに210℃に昇温した後、無水トリメリット酸を添加し、常圧(101.3kPa)にて1時間反応させ、さらに40kPaにて所望の軟化点に達するまで反応させて、非晶質ポリエステル樹脂(樹脂A1)た。得られた樹脂の物性を表1に示す。
Resin production example 1
Raw material monomers other than trimellitic anhydride and the esterification catalyst shown in Table 1 were placed in a 10 L four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, and heated to 200°C under a nitrogen atmosphere. The mixture was heated and reacted for 6 hours. After further raising the temperature to 210°C, trimellitic anhydride was added, reacted at normal pressure (101.3 kPa) for 1 hour, and further reacted at 40 kPa until the desired softening point was reached to obtain an amorphous polyester resin. (Resin A1). Table 1 shows the physical properties of the obtained resin.
樹脂製造例2
表2に示す結晶性ポリエステル樹脂の原料モノマー及びエステル化触媒を窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した10L容の四つ口フラスコに入れ、160℃まで加熱し、6時間反応させた。
その後、表2に示すスチレン系樹脂の原料モノマー、両反応性モノマー、及び重合開始剤を滴下ロートにより1時間かけて滴下した。160℃に保持したまま1時間付加重合反応を熟成させた後、8.3kPaにて1時間保持した。さらに、200℃まで8時間かけて昇温、8.3kPaにて2時間反応させて、結晶性複合樹脂(樹脂C1)を得た。得られた樹脂の物性を表2に示す。
Resin production example 2
The raw material monomers for the crystalline polyester resin and the esterification catalyst shown in Table 2 were placed in a 10 L four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, heated to 160°C, and reacted for 6 hours. let me
After that, the raw material monomer for the styrenic resin shown in Table 2, the bi-reactive monomer, and the polymerization initiator were added dropwise with a dropping funnel over 1 hour. After aging the addition polymerization reaction for 1 hour while maintaining the temperature at 160° C., the temperature was maintained at 8.3 kPa for 1 hour. Further, the temperature was raised to 200° C. over 8 hours, and the mixture was reacted at 8.3 kPa for 2 hours to obtain a crystalline composite resin (resin C1). Table 2 shows the physical properties of the obtained resin.
実施例1~4及び比較例1、2
結着樹脂として樹脂A1 97質量部及び樹脂C1 3質量部と、正帯電性荷電制御剤「ボントロンN-04」(オリヱント化学工業(株)製)3.0質量部、正帯電性荷電制御樹脂「FCA-201-PS」(藤倉化成(株)製)6.0質量部、着色剤「REGAL 330R」(キャボット・スペシャリティー・ケミカルズ・インク社製)6.0質量部、及び離型剤「SP-105」((株)加藤洋行製、フィッシャートロプシュワックス、融点:105℃)1.0質量部をヘンシェルミキサーを用いて1分間混合後、以下に示す条件で溶融混練した。
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2
97 parts by mass of resin A1 and 3 parts by mass of resin C1 as binder resins, 3.0 parts by mass of positive charge control agent "Bontron N-04" (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), positive charge control resin "FCA -201-PS" (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) 6.0 parts by mass, coloring agent "REGAL 330R" (manufactured by Cabot Specialty Chemicals, Inc.) 6.0 parts by mass, and release agent "SP-105" (( Kato Yoko Co., Ltd., Fischer-Tropsch wax, melting point: 105° C.) was mixed for 1 minute using a Henschel mixer, and then melt-kneaded under the following conditions.
同方向回転二軸押出機「PCM-30」((株)池貝製、軸の直径 2.9cm、軸の断面積 7.06cm2)を使用した。運転条件は、バレル設定温度 110℃、軸回転数 200r/min(軸の回転の周速 0.30m/sec)、混合物供給速度 10kg/h(軸の単位断面積あたりの混合物供給量 1.42kg/h・cm2)であった。 A co-rotating twin-screw extruder “PCM-30” (manufactured by Ikegai Co., Ltd., shaft diameter: 2.9 cm, shaft cross-sectional area: 7.06 cm 2 ) was used. The operating conditions were as follows: barrel set temperature 110°C, shaft rotation speed 200 r/min (shaft rotation peripheral speed 0.30 m/sec), mixture supply speed 10 kg/h (mixture supply amount per unit cross-sectional area of shaft 1.42 kg/h・cm 2 ).
得られた樹脂混練物を冷却し、粉砕機「ロートプレックス」(ホソカワミクロン(株)製)により粗粉砕し、目開きが2mmのふるいを用いて体積中位粒径が2mm以下の粗粉砕物を得た。得られた粗粉砕物を、DS2型気流分級機(衝突板式、日本ニューマチック(株)製)を用いて体積中位粒径が7.0μmになるように粉砕圧を調整して微粉砕した。得られた微粉砕物を、DSX2型気流分級機(日本ニューマチック(株)製)を用いて体積中位粒径が7.5μmになるように静圧(内部圧力)を調整して分級を行い、正帯電性のトナー粒子を得た。 The obtained resin kneaded product is cooled, coarsely pulverized with a pulverizer “Rotoplex” (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), and a coarsely pulverized product having a volume median particle size of 2 mm or less is obtained using a sieve with an opening of 2 mm. Obtained. The obtained coarsely pulverized material was finely pulverized by adjusting the pulverization pressure so that the volume median particle diameter was 7.0 μm using a DS2 type air classifier (collision plate type, manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.). The obtained finely pulverized material is classified by adjusting the static pressure (internal pressure) so that the volume median particle size is 7.5 μm using a DSX2 type air classifier (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.). , to obtain positively charged toner particles.
得られたトナー粒子100質量部と、外添剤として表4に示すポリマービーズと、疎水性シリカ「R972」(日本アエロジル(株)製、平均粒子径:16nm)0.5質量部及び疎水性シリカ「TG-820F」(キャボット・スペシャリティー・ケミカルズ・インク社製、個数平均粒径:8nm)1.0質量部を、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業(株)製)を用いて2100r/min(周速度29m/sec)で3分間混合して、トナーを得た。 100 parts by mass of the obtained toner particles, polymer beads shown in Table 4 as an external additive, 0.5 parts by mass of hydrophobic silica "R972" (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average particle size: 16 nm) and hydrophobic silica " TG-820F" (manufactured by Cabot Specialty Chemicals, Inc., number average particle diameter: 8 nm) 1.0 part by mass, using a Henschel mixer (manufactured by Nippon Coke Industry Co., Ltd.) at 2100 r / min (peripheral speed 29 m / sec) for 3 minutes to obtain a toner.
使用したポリマービーズの詳細を表3に示す。 Details of the polymer beads used are shown in Table 3.
試験例1〔初期画像濃度〕
ブラザー工業(株)製のHL-2040用トナーカートリッジにトナーを実装し、温度20℃、湿度50%の条件下で24時間放置した。その後、プリンター「HL-2040」(ブラザー工業(株)製)にて印字率5%の画像を200枚印字した後、黒ベタ画像を印刷し、用紙上部から3cmの部分の画像濃度を画像濃度測定器「GRETAG SPM50」(Gretag社製)を用いて測定した。結果を表4に示す。
Test Example 1 [initial image density]
The toner was mounted in a toner cartridge for HL-2040 manufactured by Brother Industries, Ltd. and left for 24 hours under the conditions of a temperature of 20° C. and a humidity of 50%. After that, after printing 200 sheets of images with a print rate of 5% using the printer "HL-2040" (manufactured by Brother Industries, Ltd.), a black solid image is printed, and the image density of the part 3 cm from the top of the paper is measured. It was measured using a measuring instrument "GRETAG SPM50" (manufactured by Gretag). Table 4 shows the results.
試験例2〔印刷末期の画像濃度〕
初期画像濃度測定後、プリンター「HL-2040」(ブラザー工業(株)製)にて印字率5%の画像を1300枚印字した後、黒ベタ画像を印刷し、用紙上部から3cmの部分の画像濃度を画像濃度測定器「GRETAG SPM50」(Gretag社製)を用いて測定した。結果を表4に示す。
Test Example 2 [Image density at the end of printing]
After measuring the initial image density, after printing 1300 sheets of 5% coverage with a printer "HL-2040" (manufactured by Brother Industries, Ltd.), a solid black image is printed, and the image of the part 3 cm from the top of the paper is printed. Density was measured using an image densitometer "GRETAG SPM50" (manufactured by Gretag). Table 4 shows the results.
以上の結果より、実施例1~4のトナーは、初期画像濃度と印刷末期の画像濃度のいずれにおいても優れていることが分かる。
これに対し、大粒径のポリマービーズのみを用いた比較例1では印刷末期の画像濃度が低く、小粒径のポリマービーズのみを用いた比較例2では初期の画像濃度が低くなっている。また、比較例2では、小粒径のポリマービーズにより、印刷末期の画像濃度は良好であるが、実施例1~4の印刷末期の画像濃度は、大粒径のポリマービーズとの併用による相乗効果により、比較例2を上回る結果となっていることが分かる。
From the above results, it can be seen that the toners of Examples 1 to 4 are excellent in both the initial image density and the image density at the final stage of printing.
On the other hand, in Comparative Example 1 using only polymer beads with a large particle size, the image density at the final stage of printing is low, and in Comparative Example 2 using only polymer beads with a small particle size, the image density is low at the initial stage. In Comparative Example 2, the image density at the final stage of printing was good due to the small particle size polymer beads. It can be seen that the effect is superior to that of Comparative Example 2.
本発明の電子写真用トナーは、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像等に好適に用いられるものである。 The electrophotographic toner of the present invention is suitable for developing latent images formed in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018208284A JP7142542B2 (en) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | electrophotographic toner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018208284A JP7142542B2 (en) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | electrophotographic toner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020076801A JP2020076801A (en) | 2020-05-21 |
| JP7142542B2 true JP7142542B2 (en) | 2022-09-27 |
Family
ID=70723978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018208284A Active JP7142542B2 (en) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | electrophotographic toner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7142542B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004258145A (en) | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Kao Corp | Manufacturing method of toner |
-
2018
- 2018-11-05 JP JP2018208284A patent/JP7142542B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004258145A (en) | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Kao Corp | Manufacturing method of toner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020076801A (en) | 2020-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6440255B2 (en) | Toner for electrophotography | |
| JP6353356B2 (en) | Toner for electrophotography | |
| JP7108494B2 (en) | Positive charging toner for electrostatic charge image development | |
| JP2016114828A (en) | Electrophotographic toner | |
| JP2017227724A (en) | Binder resin composition for toner | |
| CN107111259B (en) | Toner for Electrophotography | |
| JP6370700B2 (en) | Method for producing toner for electrophotography | |
| JP2020024358A (en) | Binder resin composition for toner | |
| JP7341867B2 (en) | White toner for electrophotography | |
| JP6386899B2 (en) | Toner for electrophotography | |
| JP2019095515A (en) | Binder resin composition for toner | |
| JP6973850B2 (en) | Manufacturing method of positively charged toner for electrophotographic | |
| JP2018013520A (en) | Binder resin composition for toner | |
| JP2023025289A (en) | Method for producing binder resin composition for toner | |
| JP2019109274A (en) | Toner binder resin composition | |
| JP7142542B2 (en) | electrophotographic toner | |
| JP7154104B2 (en) | Toner for electrostatic charge image development | |
| JP7125313B2 (en) | Toner for electrostatic charge image development | |
| EP3370117B1 (en) | Cold pressure fix toner compositions and processes | |
| JP7394600B2 (en) | Toner for electrophotography | |
| JP7478087B2 (en) | Binder resin composition for toner | |
| JP7548795B2 (en) | Binder resin composition for toner | |
| JP7185494B2 (en) | Electrophotographic toner manufacturing method | |
| JP2023085816A (en) | Method for producing toner for electrostatic charge image development | |
| JP6706562B2 (en) | Method for producing binder resin for toner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210902 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220704 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220705 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220831 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220909 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220913 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7142542 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |




