JPH03627B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、正帯電性電子写真用トナーに関す
る。さらに詳しくは、耐塩ビ性および帯電特性に
優れる正帯電性電子写真用トナーに関する。
昨今、コンピユーターの周辺機器の発達に伴な
つて高速プリンターの開発が活発化しているが、
該プリンターは概して光学露光系にレーザービー
ムを利用した電子写真方式を採用するものが多
い。従つて、この方式の高速プリンターに適用さ
れるトナーとしては、使用される電子写真感光体
の特性上正帯電性であることが必要であり、今後
ますますかかるトナーの使用が増加する傾向にあ
る。
ところで上記のプリンターにより複写された複
写書類については、その取扱いが多様化し、たと
えば複写書類を軟質塩ビシート製のケースに入れ
て使用したり保存したりするばあいが多い。この
ような使用態様によつては、塩ビシート中に含有
されているフタル酸ジオクチル(DOP)などの
可塑剤がしだいに滲み出してきて複写書類に定着
したトナーを可塑化させる結果、塩ビシートにト
ナーが付着し複写書類を損うという不都合が生じ
る。複写書類がとくに証書などの重要書類などで
あるばあいには記載内容が損傷されるのは好まし
くなく、そのためトナーが塩ビシートに付着しな
いこと(以下、耐塩ビ性という)が要求される。
かかる背景により、耐塩ビ性の良好な正帯電性電
子写真用トナーの開発が斯界において要請されて
いる。
従来、正帯電、負帯電を問わず、電子写真用ト
ナー用バインダー樹脂としてスチレン−アクリル
系樹脂が賞用されているが、これら樹脂はいずれ
も耐塩ビ性の点で到底満足しうるものではない。
また、スチレン−アクリル系樹脂以外のバインダ
ー樹脂にはエポキシ樹脂またはポリエステル樹脂
も用いられており、これらは良好な耐塩ビ性を示
す。しかしながら、エポキシ樹脂系のトナーは耐
オフセツト性の点で劣り、一方ポリエステル樹脂
系のトナーは定着強度、耐オフセツト性に優れる
も正帯電特性に劣るという欠点をそれぞれ有す
る。
このように従来公知のいずれの樹脂を用いて
も、耐塩ビ性および正帯電特性を備え、かつ耐オ
フセツト性、定着強度などの電子写真用トナーに
要求される一般的要求性能を同時に満足しうる正
帯電性電子写真用トナーはえられていないという
現状にある。
本発明者らは、公知のトナー用バインダーの樹
脂のうち比較的性能の良好な樹脂として、ポリエ
ステル樹脂に着目して検討を行なつた。すでに述
べたごとく、ポリエステル樹脂系トナーの正帯電
特性は不良である。その原因は、詳細には解明し
がたいが、ポリエステル樹脂に残存するカルボキ
シル基の数、すなわち樹脂酸価にかなり起因する
という知見を見出した。ここにおいて正帯電特性
が良好とは、トナーは静電潜像の現像に必要な充
分の量の正荷電量を持ちうることをいう。公知の
トナー用ポリエステル樹脂はポリエチレンテレフ
タレートなどの高縮合性ポリエステル樹脂(トナ
ー用としては定着性やトナー製造時の粉砕性の点
で使用不可)とは相違し、比較的その酸価が高い
ものが多いため、通常正帯電性トナーの組成成分
として多用されているニグロシンなどの正帯電制
御剤を用いるだけでは前記充分の量の正荷電性を
与えることは不可能であり、正帯電特性が劣るこ
ととなる。
本発明者らはかかる見地に基づき、正帯電特性
に優れる新規なポリエステル樹脂を開発すべく検
討を行ない、叙上の問題点を解消する正帯電性ト
ナーの開発を試みた結果、驚くべきことに、アミ
ノアルコール成分を含有する特定のロジン系ポリ
エステル樹脂をバインダーとして含有するトナー
を用いることにより、前記目的を満足しうること
を見出し、本発明を完成するに至つた。
すなわち本発明は、バインダー樹脂に着色剤を
分散せしめてなる正帯電性電子写真用トナーにお
いて、バインダー樹脂として、
(I) ロジングリシジルエステル、
() ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物、
() 一般式(1):
(式中、Aは炭素数1〜4のアルキル基またはア
ルカノール基、Bは水素原子または炭素数1〜4
のアルカノール基、nは1〜4の整数を示す)で
表わされるアミノアルコール、
および必要により
() 多官能性エポキシ化合物、3価以上の多塩
基酸またはその酸無水物およびチツ素を含有し
ない3価以上の多価アルコールよりなる群から
選ばれた少なくとも1種の架橋剤
または
(V) チツ素を含有しない2価アルコール
を反応させてえられるガラス転移点が50〜90℃、
キシレンに対するゲル化率が99%以下、酸価が20
以下であるロジン系化合物を含有することを特徴
とする正帯電性電子写真用トナーに関する。
本発明の正帯電性電子写真用トナーは耐塩ビ性
および正帯電特性に優れるという特徴を有する。
正帯電特性が優れるのは従来のポリエステル樹
脂に比し、本発明のロジン系ポリエステル樹脂は
その酸価がかなり低いこと、およびポリエステ
ル樹脂にはエステル化反応によつて前記アミノア
ルコール成分が均一に導入されているため、該ポ
リエステルより調製されるトナーはその帯電量の
不均一分布が全くないことに起因し、優れた正帯
電特性を具備しうるものである。その結果、本発
明のトナー組成物は現像剤化したときに帯電量の
立上がりがよく、カブリ現象が発生せず、また飛
散したトナーによる現像器回りの問題点も認めら
れないものである。
さらに、本発明のトナーは耐熱性、定着性、耐
オフセツト性および耐刷性に優れる。また、フイ
ルミングやクリーニング不良が起らないため、感
光体に対しダメージを与えないという利点を有す
る。
本発明において使用される(I)のロジングリ
シジルエステルは、ロジンとエピハロヒドリンと
を有機アミン類のごときアルカリ物質の存在下に
加熱反応させることにより調製することができ
る。
用いるロジンとしては、たとえばガムロジン、
ウツドロジン、トール油ロジンのごとき天然ロジ
ンおよびこれらロジンを変性してえられる水素化
ロジン、不均化ロジンなどがあげられる。また、
ロジンの有効成分であるアビエチン酸、デヒドロ
アビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸、ピマル
酸、イソピマル酸なども当然含まれる。
また前記有機アミン類としては第三級アミン類
またはそのオニウム塩が好ましく、第三級アミン
類の具体例としてはトリエチルアミン、ジメチル
ベンジルアミン、メチルジベンジルアミン、トリ
ベンジルアミン、ジメチルアニリン、ジメチルシ
クロヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルア
ミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、
N−フエニルモルホリン、N−メチルピペリジ
ン、ピリジンなどをあげることができる。
また、第三級アミン類のオニウム塩の具体例と
しては塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テト
ラメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチル
アンモニウム、臭化アリルトリエチルアンモニウ
ム、塩化トラチルアンモニウム、塩化メチルリオ
クチルアンモニウム、トリメチルアミン塩酸類、
トリエチルアミン塩酸塩、ピリジン塩酸塩などを
あげることができる。
本発明において使用される()のジカルボン
酸またはジカルボン酸無水物(以下、ジカルボン
酸類という)としては、オルソフタル酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸、エンドメチレンテトラヒ
ドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテ
トラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メ
チルヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、フマー
ル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、炭素数8〜18個のアルケニルコハク
酸、炭素数8〜18個のアルキルコハク酸ならびに
これらの酸無水物をあげることができる。
本発明において使用される()の架橋剤とし
ては、たとえばつぎの化合物をあげることができ
る。
多官能性エポキシ化合物としては、ビスフエノ
ールAとエピハロヒドリンとの縮合物であるエポ
キシ樹脂、アクリル化ロジンもしくはフマール化
ロジンとエピハロヒドリンとの反応生成物である
ロジンジエポキシドもしくはロジントリエポキシ
ドがあげられる。なお該ロジンのポリエポキシド
に使用するロジンとしては、前記ロジンググリシ
ジルエステルに使用したものと同様である。
3価以上の多塩基酸またはその無水物としては
トリメツト酸、ピロメリツト酸またはこれらに対
応する酸無水物があげられる。
3価以上の多価アルコールとしてはグリセリ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロ
パン、ペンタエリスリトールなどがあげられる。
本発明においては、必要により()の2価ア
ルコールを使用してロジン系高分子化合物となす
こともできる。
すなわち2価アルコールは他の構成成分(I)、
()および()を反応させてえられるロジン
系高分子化合物のガラス転移点を調節し、定着性
を改良するために使用する。本発明において使用
される(V)のチツ素を含有しない2価アルコー
ルとしてはとくに制限がなく、たとえばエチレン
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、1,2−
ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,
4−ブタンジオール、ビスフエノールA、水添ビ
スフエノールA、エトキシ化ビスフエノールA、
プロポキシ化ビスフエノールAなどをあげること
ができる。
2価アルコールの使用量は、えられるロジン系
高分子化合物のガラス転移点を考慮して適宜決定
すればよく、通常ロジングリシジルエステルのう
ちの最大限70モル%まで使用しうる。
また、本発明のトナー組成物と正帯電せしめる
には不可欠のアミノアルコールとしては、前記一
般式(1)で表わされるアミノアルコールであり、た
とえばモノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノ
ールアミン、N−モノメチルエタノールアミンな
どがあげられる。なお、このようなアミンの使用
量は正帯電特性を考慮して適宜決定され、通常ポ
リエステル中の30重量%以下が好ましい。これを
超えて添加したばあいでは、正帯電特性がさらに
改良されうるものでなく、かえつてえられた樹脂
にアミン臭が残るなど、とくにメリツトはない。
本発明に用いるロジン系高分子化合物の製造方
法は、ロジングリシジルエステル、前記ジカルボ
ン酸類および前記架橋剤を同時仕込みし、加熱反
応させるか、あるいはロジングリシジルエステル
とジカルボン酸類とを加熱反応せしめ、該反応途
中または反応終了後に架橋剤を仕込み、さらに加
熱して反応を進めればよい。
そのばあい、ロジングリシジルエステルとジカ
ルボン酸類の使用モル比は1:1とするのが好ま
しい。ただし、2価アルコールを使用するばあい
はこの限りでない。これについては後述する。一
方前記架橋剤の使用量は、えられるトナー用バイ
ンダー樹脂の物性、とくに分子量および分子量分
布に重大な影響をおよぼすため、適宜慎重に決定
されねばならない。前記架橋剤のうち多官能性エ
ポキシ化合物の使用量は、該化合物の官能基数す
なわちエポキシ当量を考慮して決定すればよく、
通常ロジングリシジルエステルとジカルボン酸類
の合計モル数を1モルとしたとき、たとえばフマ
ール化ロジントリグリシジルエステルに対しては
0.005〜0.07モル、好ましくは0.005〜0.04モルと
する。また市販ビスフエノール型エポキシ樹脂の
ばあいは0.005〜0.14モル、好ましくは0.005〜
0.07モルとするのがよい。
多価カルボン酸類または多価アルコール類も同
様にそれらの官能基数を考慮して通常ロジングリ
シジルエステルとジカルボン酸類の合計モル数に
対して、たとえば3価のばあいは0.005〜0.3モ
ル、好ましくは0.005〜0.15モルの範囲内で使用
する。
しかしながら、本発明において反応させるアミ
ノアルコールが3価のばあい、たとえばトリエタ
ノールアミンやジエタノールアミンのときは添加
量が充分であればこれだけで高分子化および部分
ゲル化して目的が達せられるので、必ずしも架橋
剤を添加しなくてもよい。もちろん3価のアミノ
アルコールと架橋剤とを併用してもよいことは言
うまでもない。また本発明においては反応時に溶
媒の有無にかかわらず収率よく本発明のトナーの
バインダー樹脂を収得することができるが、反応
時の生成水をスムーズに系外に留出させるため還
流用溶媒として使用することも可能である。溶媒
は生成水との共沸性、ロジングリシジルエステ
ル、ジカルボン酸類および架橋剤に対する非反応
性などを考慮して決定され、具体例としてはトル
エン、キシレンなどをあげることができる。
本発明において、反応温度および反応時間は生
成物の収率を考慮して適宜決定されるが、前記ジ
カルボン酸類として酸無水物を用いるばあいは反
応温度は100〜250℃、好ましくは130〜180℃、ジ
カルボン酸を用いるばあいは150〜300℃、好まし
くは180〜260℃、またいずれのばあいも反応時間
は0.5〜10時間、好ましくは1〜8時間とするの
がよい。なお反応時に溶媒を用いたばあいは減圧
下にこれを留去させると固形分を収得できる。
叙上のごとき製法により、本発明に用いる新規
なロジン系高分子化合物を高収率で収得すること
ができる。なお、本発明における反応の終点は、
キシレンに対するゲル化率を適宜測定することに
より、容易に決定することができる。なお、ここ
にいうキシレンに対するゲル化率とは、キシレン
に対する不溶解率を意味する。
本発明でえられたロジン系高分子化合物は、正
帯電性電子写真用トナーとしての特性、すなわち
耐ブロツキング性、耐オフセツト性、耐熱性およ
び定着性を考慮して、ガラス転移点が50〜90℃、
キシレンに対するゲル化率が99%以下の範囲で酸
価が20以下であることが好ましい。
すなわち、ガラス転移点が50℃未満のばあいは
耐熱性が劣り、一方90℃を超えるばあいは定着性
が劣る。ゲル化率が99%を超えるばあいはロジン
系高分子化合物の製造が困難であるとともに、ト
ナー製造時の作業性(たとえばカーボンブラツク
との混練)が劣る。また、アミノアルコールの添
加量を多くしても樹脂の酸価が20を超えるばあい
は目的の正帯電性がえられない。
なお、本発明においては、従来公知の着色剤を
そのまま使用することができる。そのような着色
剤としては、たとえばカーボンブラツク、ニグロ
シン染料、アニリンブルー、アルコオイルブル
ー、クロームエロー、ウルトラマリンブルー、モ
ノリンエロー、メチレンブルークロリド、フタロ
シアニンブルー、マラカイトグリーンオクサレー
ト、ランプブラツク、ローズベンガル、モナスト
ラルレツドなどがあげられる。
また、本発明のトナーに、たとえば(i)鉄、マン
ガン、ニツケル、コバルト、クロムなどの金属
粉、(ii)フエライト、マグネタイトなどの鉄合金や
コバルト、ニツケル、マンガンなどの合金あるい
は化合物、(iii)その他の従来公知の強磁性材料を配
合することもできる。
さらに本発明のトナーに、本発明の目的を逸脱
しない範囲内で従来のトナー用バインダー樹脂を
併用してもよい。
つぎに参考例、実施例をあげて本発明の正帯電
性電子写真用トナーを説明するが、本発明はかか
る実施例のみに限定されるものではない。
参考例 1
(不均化ロジングリシジルエステルの製造)
撹拌装置および還流冷却器を取りつけた5の
コルベンに純度87%(13%は不ケン化物)の不均
化ロジン(酸価162、軟化点79℃)1000g、エピ
クロルヒドリン2000gおよび塩化ベンジルトリメ
チルアンモニウム1gを加え、80℃で4時間反応
させた。ついで同温度で粒状水酸化ナトリウム
160gを分割添加し、100℃に昇温し、さらに2時
間反応を行なつた。析出した食塩を濾過後、濾液
からロータリ−エバポレーターで未反応のエピク
ロヒドリンを留去し、さらに2mmHg、120℃の条
件下で揮発分を完全に除去し、表題の淡黄色油状
物(収率97.2%)をえた。このものの酸価は0、
エポキシ当量は425であり、純度はエポキシ当量
換算で84%であつた。
参考例 2〜4
参考例1において出発物質であるロジンをガム
ロジン(純度91%、酸価169、軟化点75℃)、水素
化ロジン(純度89%、酸価165、軟化点74℃)、ト
ール油ロジン(純度87%、酸価163、軟化点73℃)
にそれぞれ変えて順に参考例2〜4に使用したほ
かは同様にして反応を行ない各種樹脂をえた。参
考例2のものの酸価は0、エポキシ当量は436.5、
純度は82.1%であつた。参考例3のものは酸価
0、エポキシ当量は431.6、純度は83.5%であり、
参考例4のものは酸価0、エポキシ当量は445.5、
純度は80.0%であつた。
参考例 5
54つ口コルベンに参考例1でえられた不均
化ロジングリシジルエステル1748g、トリエチレ
ングリコール170g、トリエタノールアミン345g、
テレフタル酸1035gおよびキシレン100gを加え、
窒素気流下に220℃で8時間反反応させた。その
間生成した水は共沸によつて除去した。酸価が約
10になつたことを確認して、70mmHgの減圧反応
を行なつた。この間に反応溶液の粘度は増加し
た。時々サンプリングを行ない、キシレンに一部
不溶物が生成したときに反応を中止して取り出し
た。
えられた樹脂はガラス転移点68℃、キシレンに
対するゲル化率48%および酸価は5.2であつた。
参考例 6
参考例5においてトリエタノールアミンに代え
てジエタノールアミンを用い、かつ架橋剤として
無水トリメリツト酸を併用した他は同様にして反
応を行なつた。
参考例 7
参考例5においてトリエタノールアミンに代え
てジエタノールアミンを用い、かつ架橋剤として
トリメチロールプロパン、2価アルコールとして
ビスフエノールAのプロピレンオキサイド付加物
(日本油脂(株)製、DB−400)をそれぞれ用いた他
は同様にして反応を行なつた。
参考例 8
参考例5において参考例3でえられたグリシジ
ルエステルを用い、かつ酸成分として無水フタル
酸、2価アルコールとしてネオペンチルグリコー
ルを用いた他は同様にして反応を行ない、ゲルが
生成する直前に取り出した。
参考例 9
第1表に示す組成で参考例5と同様にして反応
を行なつた。用いた酸成分の割合が多かつたため
酸価は30であつた。
以上の結果をまとめて第1表に示す。
The present invention relates to a positively chargeable electrophotographic toner. More specifically, the present invention relates to a positively chargeable electrophotographic toner having excellent vinyl chloride resistance and charging properties. Recently, with the development of computer peripherals, the development of high-speed printers has become active.
Many of these printers generally employ an electrophotographic method using a laser beam as an optical exposure system. Therefore, the toner used in this type of high-speed printer needs to be positively chargeable due to the characteristics of the electrophotographic photoreceptor used, and the use of such toner is likely to increase in the future. . By the way, the handling of the copies made by the above-mentioned printers has diversified, and for example, the copies are often used or stored in cases made of soft PVC sheets. Depending on this type of usage, plasticizers such as dioctyl phthalate (DOP) contained in the PVC sheet gradually ooze out and plasticize the toner fixed on the copy document. This causes the inconvenience that the toner adheres and damages the copied document. If the copied document is particularly an important document such as a certificate, it is undesirable for the contents to be damaged, and therefore it is required that the toner does not adhere to the PVC sheet (hereinafter referred to as PVC resistance).
Against this background, there is a demand in the art for the development of positively chargeable electrophotographic toners with good vinyl chloride resistance. Conventionally, styrene-acrylic resins have been used as binder resins for electrophotographic toners, regardless of whether they are positively charged or negatively charged, but none of these resins are completely satisfactory in terms of PVC resistance. .
Furthermore, epoxy resins or polyester resins are also used as binder resins other than styrene-acrylic resins, and these exhibit good vinyl chloride resistance. However, epoxy resin-based toners are inferior in offset resistance, while polyester resin-based toners are excellent in fixing strength and offset resistance, but have poor positive charging characteristics. In this way, no matter which conventionally known resin is used, it is possible to have vinyl chloride resistance and positive charging characteristics, and to simultaneously satisfy the general performance requirements required for electrophotographic toners, such as offset resistance and fixing strength. At present, positively chargeable toner for electrophotography is not available. The inventors of the present invention focused their studies on polyester resin as a resin with relatively good performance among known resins for toner binders. As already mentioned, polyester resin toner has poor positive charging characteristics. Although the cause is difficult to elucidate in detail, it has been found that it is largely due to the number of carboxyl groups remaining in the polyester resin, that is, the acid value of the resin. Here, the term "good positive chargeability" means that the toner can have a sufficient amount of positive charge necessary for developing an electrostatic latent image. Known polyester resins for toners are different from highly condensable polyester resins such as polyethylene terephthalate (which cannot be used for toners due to fixing properties and crushability during toner production), and have a relatively high acid value. Therefore, it is impossible to provide a sufficient amount of positive chargeability simply by using a positive charge control agent such as nigrosine, which is commonly used as a component of positively chargeable toners, and the positive chargeability is poor. becomes. Based on this viewpoint, the inventors of the present invention conducted studies to develop a new polyester resin with excellent positive charging characteristics, and surprisingly found that The present inventors have discovered that the above object can be satisfied by using a toner containing a specific rosin-based polyester resin containing an amino alcohol component as a binder, and have completed the present invention. That is, the present invention provides a positively charging electrophotographic toner comprising a colorant dispersed in a binder resin, in which the binder resin includes (I) rosin glycidyl ester, () dicarboxylic acid or dicarboxylic acid anhydride, () general formula ( 1): (In the formula, A is an alkyl group or alkanol group having 1 to 4 carbon atoms, B is a hydrogen atom or a carbon number 1 to 4
an alkanol group, n is an integer of 1 to 4), and optionally () a polyfunctional epoxy compound, a trivalent or higher polybasic acid or its acid anhydride, and 3 which does not contain nitrogen. At least one crosslinking agent selected from the group consisting of polyhydric alcohols having a glass transition temperature of 50 to 90°C, which can be obtained by reacting a dihydric alcohol that does not contain nitrogen, or (V) a dihydric alcohol that does not contain nitrogen;
Gelation rate for xylene is 99% or less, acid value is 20
The present invention relates to a positively chargeable electrophotographic toner containing the following rosin compound. The positively chargeable electrophotographic toner of the present invention is characterized by excellent vinyl chloride resistance and positive chargeability.
Compared to conventional polyester resins, the rosin-based polyester resin of the present invention has superior positive charging characteristics because its acid value is considerably lower, and because the amino alcohol component is uniformly introduced into the polyester resin through an esterification reaction. Therefore, the toner prepared from the polyester has excellent positive charging characteristics because there is no non-uniform distribution of the amount of charge. As a result, when the toner composition of the present invention is made into a developer, the charge level rises well, no fogging phenomenon occurs, and there are no problems around the developing device due to scattered toner. Further, the toner of the present invention has excellent heat resistance, fixing properties, offset resistance and printing durability. Furthermore, since filming and poor cleaning do not occur, there is an advantage that no damage is caused to the photoreceptor. The rosin glycidyl ester (I) used in the present invention can be prepared by heating and reacting rosin and epihalohydrin in the presence of an alkaline substance such as an organic amine. Examples of the rosin used include gum rosin,
Examples include natural rosins such as uddrosin and tall oil rosin, hydrogenated rosins obtained by modifying these rosins, and disproportionated rosins. Also,
Naturally, the active ingredients of rosin, such as abietic acid, dehydroabietic acid, dihydroabietic acid, pimaric acid, and isopimaric acid, are also included. The organic amines are preferably tertiary amines or onium salts thereof, and specific examples of the tertiary amines include triethylamine, dimethylbenzylamine, methyldibenzylamine, tribenzylamine, dimethylaniline, and dimethylcyclohexylamine. , methyldicyclohexylamine, tripropylamine, tributylamine,
Examples include N-phenylmorpholine, N-methylpiperidine, and pyridine. Specific examples of onium salts of tertiary amines include tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, benzyltriethylammonium chloride, allyltriethylammonium bromide, tratylammonium chloride, methyllioctylammonium chloride, and trimethylamine hydrochloride. kind,
Examples include triethylamine hydrochloride and pyridine hydrochloride. The dicarboxylic acids or dicarboxylic acid anhydrides (hereinafter referred to as dicarboxylic acids) used in the present invention include orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid, Hexahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, alkenyl succinic acid having 8 to 18 carbon atoms, alkyl succinic acid having 8 to 18 carbon atoms and their acid anhydrides. Examples of the crosslinking agent () used in the present invention include the following compounds. Examples of the polyfunctional epoxy compound include an epoxy resin which is a condensate of bisphenol A and epihalohydrin, and rosin diepoxide or rosin triepoxide which is a reaction product of acrylated rosin or fumarized rosin and epihalohydrin. The rosin used for the polyepoxide of the rosin is the same as that used for the rosin glycidyl ester. Examples of trivalent or higher polybasic acids or their anhydrides include trimetic acid, pyromellitic acid, and acid anhydrides corresponding thereto. Examples of trihydric or higher polyhydric alcohols include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol. In the present invention, if necessary, a dihydric alcohol () may be used to form a rosin-based polymer compound. That is, the dihydric alcohol is the other component (I),
It is used to adjust the glass transition point of the rosin-based polymer compound obtained by reacting () and () and to improve the fixing properties. The nitrogen-free dihydric alcohol (V) used in the present invention is not particularly limited, and includes, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,2-
Butanediol, 1,3-butanediol, 1,
4-butanediol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, ethoxylated bisphenol A,
Examples include propoxylated bisphenol A. The amount of dihydric alcohol to be used may be appropriately determined in consideration of the glass transition point of the rosin-based polymer compound to be obtained, and can usually be used in an amount of up to 70 mol% of the rosin glycidyl ester. In addition, the amino alcohol essential for positively charging the toner composition of the present invention is an amino alcohol represented by the general formula (1), such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine. , N-monomethylethanolamine, and the like. The amount of such amine to be used is appropriately determined in consideration of positive charging characteristics, and is usually preferably 30% by weight or less based on the polyester. If more than this amount is added, the positive charging characteristics cannot be further improved, and the resulting resin will instead have an amine odor, resulting in no particular benefit. The method for producing the rosin-based polymer compound used in the present invention involves simultaneously charging the rosin glycidyl ester, the dicarboxylic acids, and the crosslinking agent and reacting them by heating, or by heating the rosin glycidyl ester and the dicarboxylic acids, and causing the reaction. A crosslinking agent may be added during the reaction or after the reaction is completed, and the reaction may be further advanced by heating. In that case, the molar ratio of rosin glycidyl ester and dicarboxylic acid used is preferably 1:1. However, this does not apply when dihydric alcohol is used. This will be discussed later. On the other hand, the amount of the crosslinking agent to be used must be appropriately and carefully determined since it has a significant effect on the physical properties, particularly the molecular weight and molecular weight distribution, of the resulting toner binder resin. The amount of the polyfunctional epoxy compound used among the crosslinking agents may be determined by considering the number of functional groups of the compound, that is, the epoxy equivalent,
Normally, when the total number of moles of rosin glycidyl ester and dicarboxylic acids is 1 mole, for example, for fumarized rosin triglycidyl ester,
The amount is 0.005 to 0.07 mol, preferably 0.005 to 0.04 mol. In the case of commercially available bisphenol type epoxy resins, 0.005 to 0.14 mol, preferably 0.005 to 0.14 mol,
It is preferable to set it at 0.07 mol. Similarly, polyhydric carboxylic acids or polyhydric alcohols also take into consideration the number of their functional groups, and are usually 0.005 to 0.3 mol, preferably 0.005 in the case of trihydric acids, relative to the total number of moles of rosin glycidyl ester and dicarboxylic acids. Use within the range of ~0.15 mol. However, in the case where the amino alcohol to be reacted in the present invention is trivalent, for example, triethanolamine or diethanolamine, if the amount added is sufficient, polymerization and partial gelation can be achieved with this alone, so crosslinking is not necessarily required. It is not necessary to add an agent. Of course, it goes without saying that a trivalent amino alcohol and a crosslinking agent may be used in combination. In addition, in the present invention, the binder resin of the toner of the present invention can be obtained in high yield regardless of the presence or absence of a solvent during the reaction, but in order to smoothly distill the water produced during the reaction out of the system, a refluxing solvent is used. It is also possible to use The solvent is determined in consideration of azeotropic properties with the produced water, non-reactivity with rosin glycidyl esters, dicarboxylic acids, and crosslinking agents, and specific examples include toluene and xylene. In the present invention, the reaction temperature and reaction time are appropriately determined in consideration of the yield of the product, but when an acid anhydride is used as the dicarboxylic acid, the reaction temperature is 100 to 250°C, preferably 130 to 180°C. C, 150 to 300 C, preferably 180 to 260 C when a dicarboxylic acid is used, and in either case, the reaction time is preferably 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 8 hours. If a solvent is used during the reaction, the solid content can be obtained by distilling it off under reduced pressure. By the production method described above, the novel rosin-based polymer compound used in the present invention can be obtained in high yield. In addition, the end point of the reaction in the present invention is
It can be easily determined by appropriately measuring the gelation rate with respect to xylene. Note that the gelation rate with respect to xylene referred to herein means the insolubility rate with respect to xylene. The rosin-based polymer compound obtained in the present invention has a glass transition point of 50 to 90 in consideration of properties as a positively charged electrophotographic toner, that is, blocking resistance, offset resistance, heat resistance, and fixing property. °C,
It is preferable that the gelation rate with respect to xylene is 99% or less and the acid value is 20 or less. That is, if the glass transition point is less than 50°C, the heat resistance will be poor, while if it exceeds 90°C, the fixing property will be poor. If the gelation rate exceeds 99%, it is difficult to produce a rosin-based polymer compound, and workability during toner production (for example, kneading with carbon black) is poor. Further, even if the amount of amino alcohol added is increased, if the acid value of the resin exceeds 20, the desired positive charging property cannot be obtained. In the present invention, conventionally known colorants can be used as they are. Such colorants include, for example, carbon black, nigrosine dye, aniline blue, alcohol blue, chrome yellow, ultramarine blue, monoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal, monastral. Examples include retsudo. In addition, the toner of the present invention may include, for example, (i) metal powders such as iron, manganese, nickel, cobalt, and chromium, (ii) iron alloys such as ferrite and magnetite, and alloys or compounds such as cobalt, nickel, and manganese; ) Other conventionally known ferromagnetic materials can also be blended. Furthermore, the toner of the present invention may be used in combination with a conventional binder resin for toners within a range that does not depart from the purpose of the present invention. Next, the positively chargeable electrophotographic toner of the present invention will be described with reference to reference examples and examples, but the present invention is not limited to these examples. Reference Example 1 (Production of disproportionated rosin glycidyl ester) Disproportionated rosin (acid value 162, softening point 79) with a purity of 87% (13% is unsaponifiable) was placed in a No. 5 Kolben equipped with a stirring device and a reflux condenser. C), 2000 g of epichlorohydrin, and 1 g of benzyltrimethylammonium chloride were added, and the mixture was reacted at 80° C. for 4 hours. Then, at the same temperature, add granular sodium hydroxide.
160 g was added in portions, the temperature was raised to 100°C, and the reaction was continued for an additional 2 hours. After filtering the precipitated salt, unreacted epichlorohydrin was distilled off from the filtrate using a rotary evaporator, and volatile components were completely removed under conditions of 2 mmHg and 120°C to obtain the title pale yellow oil (yield 97.2%). ) was obtained. The acid value of this substance is 0.
The epoxy equivalent was 425, and the purity was 84% in terms of epoxy equivalent. Reference Examples 2 to 4 In Reference Example 1, the starting material rosin was gum rosin (purity 91%, acid value 169, softening point 75°C), hydrogenated rosin (purity 89%, acid value 165, softening point 74°C), Thor Oil rosin (purity 87%, acid value 163, softening point 73℃)
Various resins were obtained by carrying out the reaction in the same manner except that each of these resins was changed and used in Reference Examples 2 to 4 in turn. The acid value of Reference Example 2 is 0, the epoxy equivalent is 436.5,
The purity was 82.1%. Reference example 3 has an acid value of 0, an epoxy equivalent of 431.6, and a purity of 83.5%.
Reference example 4 has an acid value of 0 and an epoxy equivalent of 445.5.
The purity was 80.0%. Reference Example 5 1748 g of disproportionated rosin glycidyl ester obtained in Reference Example 1, 170 g of triethylene glycol, 345 g of triethanolamine,
Add 1035g of terephthalic acid and 100g of xylene,
Reaction was carried out at 220°C for 8 hours under a nitrogen stream. The water produced during that time was removed azeotropically. Acid value is approx.
After confirming that the pressure had reached 10, the reaction was carried out under reduced pressure of 70 mmHg. During this time, the viscosity of the reaction solution increased. Sampling was carried out from time to time, and when some insoluble matter was formed in xylene, the reaction was stopped and taken out. The resulting resin had a glass transition point of 68°C, a gelation rate of 48% in xylene, and an acid value of 5.2. Reference Example 6 The reaction was carried out in the same manner as in Reference Example 5 except that diethanolamine was used in place of triethanolamine and trimellitic anhydride was also used as a crosslinking agent. Reference Example 7 In Reference Example 5, diethanolamine was used instead of triethanolamine, trimethylolpropane was used as the crosslinking agent, and a propylene oxide adduct of bisphenol A (manufactured by NOF Corporation, DB-400) was used as the dihydric alcohol. The reaction was carried out in the same manner except that each was used. Reference Example 8 The reaction was carried out in the same manner as in Reference Example 5, except that the glycidyl ester obtained in Reference Example 3 was used, phthalic anhydride was used as the acid component, and neopentyl glycol was used as the dihydric alcohol, and a gel was produced. I took it out just before. Reference Example 9 A reaction was carried out in the same manner as in Reference Example 5 using the composition shown in Table 1. The acid value was 30 because the proportion of the acid component used was large. The above results are summarized in Table 1.
【表】
実施例1〜4および比較例1
参考例5〜8(実施例1〜4)および参考例9
(比較例1)にて調製したロジン系ポリエステル
樹脂100重量部に対し、カーボンブラツクMA
#100(三菱化成工業(株)製)を5重量部、ニグロシ
ン系染料のボントロンN−06(オリエント化学工
業(株)製)を3重量部およびビスコール550P(三洋
化成工業(株)製)を2重量部充分混合し、押出機で
混練した。
ついで冷却後1cm角の大きさに粗粉砕し、ジエ
ツトミルにて微粉砕したのち、風力式分級機で分
級し、粒径域5〜20μm、平均粒径13〜14μmの範
囲内のトナー1〜4(実施例1〜4)およびトナ
ー5(比較例1)をえた。
つぎにこれらの各トナー3重量部と鉄粉キヤリ
ア(日本鉄粉(株)製、TEF−V)100重量部とをそ
れぞれ混合してトナーを充分摩擦帯電せしめ、
CdSバインダー系の感光体を負帯電して用いる複
写機の中に入れ、耐刷テストを行なつた。結果を
第2表に示す。[Table] Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 Reference Examples 5 to 8 (Examples 1 to 4) and Reference Example 9
(Comparative Example 1) Carbon Black MA
5 parts by weight of #100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.), 3 parts by weight of the nigrosine dye Bontron N-06 (manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.), and Viscol 550P (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.). Two parts by weight were thoroughly mixed and kneaded using an extruder. Then, after cooling, it was coarsely pulverized to a size of 1 cm square, finely pulverized with a jet mill, and then classified with an air classifier to obtain toners 1 to 4 with a particle size range of 5 to 20 μm and an average particle size of 13 to 14 μm. (Examples 1 to 4) and Toner 5 (Comparative Example 1) were obtained. Next, 3 parts by weight of each of these toners and 100 parts by weight of iron powder carrier (manufactured by Nippon Tetsuko Co., Ltd., TEF-V) were mixed to sufficiently triboelectrically charge the toners.
A CdS binder-based photoreceptor was negatively charged and placed in a copying machine, and a printing durability test was conducted. The results are shown in Table 2.
【表】【table】
【表】
さらに、これら各トナー1〜5で作製した画像
をDOPを30%含んでいる塩ビシート(三井東圧
化学(株)製)と接触させ60℃、100g/cm2の環境下
で24時間保管したときのDOPマイグレーシヨン
(耐塩ビ性)を調べたところ、いずれの画像も塩
ビシートに付着しなかつた。[Table] Furthermore, the images produced with each of these toners 1 to 5 were brought into contact with a PVC sheet (manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) containing 30% DOP and heated at 60℃ and 100g/cm 2 for 24 hours. When we investigated DOP migration (vinyl chloride resistance) when stored for a period of time, none of the images adhered to the vinyl chloride sheet.
Claims (1)
正帯電性電子写真用トナーにおいて、バインダー
樹脂として、 (I) ロジングリシジルエステル、 () ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物、
および () 一般式(1): (式中、Aは炭素数1〜4のアルキル基またはア
ルカノール基、Bは水素原子または炭素数1〜4
のアルカノール基、nは1〜4の整数を示す)で
表わされるアミノアルコールを反応させてえられ
るガラス転移点が50〜90℃、キシレンに対するゲ
ル化率が99%以下、酸価が20(KOHmg/g)以下
であるロジン系化合物を含有することを特徴とす
る正帯電性電子写真用トナー。 2 バインダー樹脂に着色剤を分散せしめてなる
正帯電性電子写真用トナーにおいて、バインダー
樹脂として、 (I) ロジングリシジルエステル、 () ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物、 () 一般式(1): (式中、Aは炭素数1〜4のアルキル基またはア
ルカノール基、Bは水素原子または炭素数1〜4
のアルカノール基、nは1〜4の整数を示す)で
表わされるアミノアルコール、および () 多官能性エポキシ化合物、3価以上の多塩
基酸またはその酸無水物およびチツ素を含有し
ない3価以上の多価アルコールよりなる群から
選ばれた少なくとも1種の架橋剤 を反応させてえられるガラス転移点が50〜90℃、
キシレンに対するゲル化率が99%以下、酸価が20
(KOHmg/g)以下であるロジン系化合物を含有
することを特徴とする正帯電性電子写真用トナ
ー。 3 バインダー樹脂に着色剤を分散せしめてなる
正帯電性電子写真用トナーにおいて、バインダー
樹脂として、 (I) ロジングリシジルエステル、 () ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物、 () 一般式(1): (式中、Aは炭素数1〜4のアルキル基またはア
ルカノール基、Bは水素原子または炭素数1〜4
のアルカノール基、nは1〜4の整数を示す)で
表わされるアミノアルコールおよび () チツ素を含有しない2価アルコール を反応させてえられるガラス転移点が50〜90℃、
キシレンに対するゲル化率が99%以下、酸価が20
(KOHmg/g)以下であるロジン系化合物を含有
することを特徴とする正帯電性電子写真用トナ
ー。[Scope of Claims] 1. A positively charged electrophotographic toner comprising a colorant dispersed in a binder resin, wherein the binder resin includes (I) rosin glycidyl ester, () dicarboxylic acid or dicarboxylic acid anhydride,
and () General formula (1): (In the formula, A is an alkyl group or alkanol group having 1 to 4 carbon atoms, B is a hydrogen atom or a carbon number 1 to 4
alkanol group, n is an integer of 1 to 4), the glass transition point is 50 to 90°C, the gelation rate with xylene is 99% or less, and the acid value is 20 (KOHmg). /g) A positively chargeable electrophotographic toner comprising a rosin compound having the following properties. 2. In a positively charging electrophotographic toner comprising a colorant dispersed in a binder resin, the binder resin includes (I) rosin glycidyl ester, () dicarboxylic acid or dicarboxylic acid anhydride, () general formula (1): (In the formula, A is an alkyl group or alkanol group having 1 to 4 carbon atoms, B is a hydrogen atom or a carbon number 1 to 4
alkanol group, n is an integer of 1 to 4), and () polyfunctional epoxy compounds, trivalent or higher polybasic acids or their acid anhydrides, and trivalent or higher valent polybasic acids that do not contain nitrogen. The glass transition temperature obtained by reacting at least one crosslinking agent selected from the group consisting of polyhydric alcohols is 50 to 90 °C,
Gelation rate for xylene is 99% or less, acid value is 20
(KOHmg/g) or less. 3. In a positively charged electrophotographic toner comprising a colorant dispersed in a binder resin, the binder resin includes (I) rosin glycidyl ester, () dicarboxylic acid or dicarboxylic acid anhydride, () general formula (1): (In the formula, A is an alkyl group or alkanol group having 1 to 4 carbon atoms, B is a hydrogen atom or a carbon number 1 to 4
The glass transition temperature obtained by reacting an amino alcohol represented by an alkanol group (n is an integer of 1 to 4) and a dihydric alcohol not containing nitrogen is 50 to 90 °C,
Gelation rate for xylene is 99% or less, acid value is 20
(KOHmg/g) or less.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP59009241A JPS60153057A (en) | 1984-01-21 | 1984-01-21 | Positively electrostatic chargeable electrophotographic toner |
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Country | Link |
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1984
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