JPH0547111B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
[発明の分野]
本発明は、電子写真法の記録方法において形成
された潜像を可視画像とするために用いられるカ
プセルトナーに関する。本発明は、特に負の摩擦
帯電性が優れたカプセルトナーに関する。
[発明の背景]
電子写真法などの記録方法におけるトナー像の
定着方法としては、加熱定着、溶剤定着および圧
力定着の三種類の方法が知られている。そして、
環境上の問題などから昨今は溶剤を使用しない加
熱定着方法および加圧定着方法が利用されること
が多い。
加熱定着法には従来から表示記録材料をバイン
ダーで固結してなるトナーが使用されている。加
圧定着法においても、同種のトナー利用されてい
るが、最近においてカプセルトナーの利用が検討
されている。
カプセルトナーは、カーボンブラツクのような
表示記録材料とバインダーを含む芯物質の周囲
に、圧力の付与により破壊する性質を持つ樹脂外
殻を形成させて得られるマイクロカプセル形態の
トナーである。
[従来技術および問題点]
電子写真用現像剤として用いるトナーは、粉体
特性が良く、現像性能において優れ、潜像を形成
する表面である感光体表面を汚すことがないこと
が必要とされる。また圧力定着法に用いるトナー
としては、圧力定着性が良いこと、そして圧力定
着に用いる加圧ローラーへのオフセツト現象(ト
ナーが加圧ローラー表面に付着して汚れる現象)
が発生しにくいことなどが必要となる。
従つて、圧力定着法に用いるトナーは、トナー
の流動性、保存安定性、非オフセツト性、また利
用する現像方式に応じて帯電性など種々の面にお
いて優れた特性が要求され、これらの諸物性のう
ち劣るものがあると、得られた可視画像の品質低
下をもたらす。
さらに、電子写真用の現像剤として従来は表面
を絶縁性にしたトナーが一般的に用いられてきた
が、最近ではトナー表面に適当な正または負の摩
擦帯電性が付与させたトナーが開発されている。
すなわち、鉄粉などのキヤリアー粒子あるいは
毛皮などとトナーとを摩擦することによりトナー
を帯電させ、この帯電トナーを潜像に吸引させる
方式の電子写真法に利用するトナーは、装置の種
により正あるいは負に規定される潜像の帯電性に
対応した負あるいは正の摩擦帯電性を有すること
が必要となる。
これまでにカプセルトナーの外殻材料としては
多くの樹脂が知られており、また、ポリエステル
樹脂が負の摩擦帯電性を有する樹脂であることも
知られている。本発明者は、負の摩擦帯電性を有
するカプセルトナーとしてポリエステル樹脂を外
殻材料としたカプセルトナーを検討した。
しかしながら、本発明者の検討によるとポリエ
ステル樹脂を外殻材料としたカプセルトナーで芯
物質中に油性溶剤が含まれているとトナーの貯蔵
中に油性溶剤が外殻を介してトナー表面ににじみ
出すことがある。トナー表面に油性溶剤が付着状
態で存在した場合には、トナー粒子間の凝集が顕
著に発生するためトナーの流動性を保持すること
が困難である。
[発明の目的]
本発明は、新規な負の摩擦帯電性の電子写真用
カプセルトナーを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、負の摩擦帯電性を有し、か
つ流動性および保存安定性が向上した電子写真用
トナーを提供することを目的とする。
[発明の要旨]
本発明は、ポリマー、このポリマーを溶解もし
くは膨潤させうる沸点150℃以上の高沸点溶媒お
よび表示記録材料を含有する芯物質と該芯物質の
周囲に形成された外殻とから構成されたカプセル
トナーにおいて、該外殻が、ポリウレタン樹脂お
よび/またはポリウレア樹脂、そしてポリエステ
ル樹脂を含む複合壁からなり、且つ該樹脂を構成
するポリオール成分が芳香族ポリオールからなる
ことを特徴とするカプセルトナーにある。
[発明の効果]
本発明はカプセルトナーは、その外殻が高い負
の摩擦帯電性を示し、また流動性、保存安定性な
どの粉体特性にも優れているため、得られる画像
が鮮明となり、また可視画像の経時的変化が少な
い。従つて、本発明のカプセルトナーは電子写真
法の実施のために用いる現像剤として優れたもの
である。また、本発明では、主として負の摩擦帯
電性の付与に寄与するポリエステル樹脂と主とし
て外殻の緻密性の向上に寄与するポリウレタン樹
脂成分あるいはポリウレア成分との比率を変動さ
せることによりカプセルトナーの摩擦帯電性を調
整できるとの利点もある。
[発明の詳細な記述]
一般に、カプセルトナーは、バインダーと表示
記録材料を含有する芯物質、そして芯物質の周囲
に形成される外殻よりなる。
本発明のカプセルトナーは、バインダーとして
ポリマーおよび油性溶剤よりなるバインダーが用
いられる。
本発明のカプセルトナーの芯物質を構成する成
分のうちバインダーの成分として用いるポリマー
に特に制限はない。ポリマーの例としては、ポリ
オレフイン、オレフインコポリマー、スチレン系
樹脂、スチレン・ブタジエンコポリマー、エポキ
シ樹脂、ポリエステル、ゴム類、ポリビニルピロ
リドン、ポリアミド、クマロン・インデン共重合
体、メチルビニルエーテル・無水マレイン酸共重
合体、アミノ樹脂、ポリウレタン、ポリウレア、
アクリル酸エステルのホモポリマーもしくはコポ
リマー、メタクリル酸エステルのホモポリマーも
しくはコポリマー、アクリル酸と長鎖アルキルメ
タクリレートとの共重合体オリゴマー、ポリ酢酸
ビニルおよびポリ塩化ビニルなどを挙げることが
でき、これらを単独であるいは混合して使用する
ことができる。
バインダー用のポリマーとして特に好ましいも
のは、アクリルエステルのホモポリマーもしくは
コポリマー、メタクリル酸エステルのホモポリマ
ーもしくはコポリマー、またはスチレン・ブタジ
エンコポリマーである。
バインダーの成分として用いる油性溶剤として
は、上記のポリマーを溶解もしくは膨潤させうる
沸点150℃以上の高沸点溶媒(以下、単に高沸点
溶媒ともいう)を使用する。
高沸点溶媒の例としては、フタル酸エステル類
(例、ジエチルフタレート、ジブチルフタレー
ト);脂肪族ジカルボン酸エステル類(例、マロ
ン酸ジエチル、シユウ酸ジメチル);リン酸エス
テル類(例、トリクレジルホスフエート、トリキ
シレリルホスフエート);クエン酸エステル類
(例、o−アセチルトリエチルシトレート、トリ
ブチルシトレート);安息香酸エステル類(例、
ブチルベンゾエート、ヘキシルベンゾエート);
脂肪酸エステル類(例、ヘキサデシルミリステー
ト、ジオクチルアジペート);アルキルナフタレ
ン類(例、メチルナフタレン、ジメチルナフタレ
ン、モノイソプロピルナフタレン、ジイソプロピ
ルナフタレン);アルキルジフエニルエーテル類
(例、o−、m−、p−メチルジフエニルエーテ
ル);高級脂肪酸または芳香族スルホン酸のアミ
ド化合物類(例、N,N−ジメチルラウロアミ
ド、N−ブチルベンゼンスルホンアミド);トリ
メリツト酸エステル類(例、トリオクチルトリメ
リテート)およびジアリールアルカン類(例、ジ
メチルフエニルフエニルメタンなどのジアリール
メタン、1−フエニル−1−メチルフエニルエタ
ン、1−ジメチルフエニル−1−フエニルエタ
ン、1−エチルフエニル−1−フエニルエタンな
どのジアリールエタン)などを挙げることができ
る。
なお、バインダーは、上記ポリマーを実質的に
溶解もしくは膨潤することのない沸点が100〜250
℃の範囲内にある有機溶媒(以下、単に低沸点溶
媒ともいう)を併用する。
低沸点溶媒の例としては、脂肪族飽和炭化水
素、もしくは脂肪族飽和炭化水素を主成分とする
有機性液体混合物を挙げることができる。バイン
ダーは、ポリマー、高沸点溶媒および低沸点溶媒
の三者を含む組成物であることが好ましい。
電子写真用トナーのための表示記録材料として
は、カーボンブラツク、グラフト化カーボンブラ
ツクなどの黒色トナーが一般的に用いられている
が、また青色、赤色、黄色などの各種の有彩色着
色剤も用いられている。本発明のカプセルトナー
も表示記録材料としてそれらの公知の表示記録材
料を用いることができる。
本発明のカプセルトナーの芯物質には磁性粒子
が含有されていてもよい。この磁性粒子としては
公知の磁性トナー用の磁性粒子(磁化しうる粒子
状物質)を用いることができる。そのような磁性
粒子の例としては、コバルト、鉄、またはニツケ
ルなどの金属単体、合金もしくは金属化合物など
からなる磁性粒子を挙げることができる。なお、
磁性粒子として黒色のマグネタイトなどの有色磁
性粒子を用いる場合には、そのマグネタイトなど
の有色磁性粒子を磁性粒子と着色材料の両者の役
目を兼ねる成分として用いることもできる。
本発明のカプセルトナーの外殻は、ポリウレタ
ン樹脂および/またはポリウレア樹脂、そしてポ
リエステル樹脂を含む複合壁、たとえば、ポリウ
レア樹脂とポリエステル樹脂を含む複合壁、ポリ
ウレタン樹脂とポリエステル樹脂を含む複合壁、
あるいは、ポリウレア樹脂、ポリウレタン樹脂お
よびポリエステル樹脂を含む複合壁であつて、さ
らに樹脂を構成するポリオール成分として芳香族
ポリオールを用いていることを特徴とするもので
ある。
本発明のポリウレタン樹脂および/またはポリ
ウレア樹脂、そしてポリエステル樹脂を含む複合
壁からなる外殻は、負の摩擦帯電性を有し、かつ
特に緻密性に優れた外殻であり、従つて正に荷電
した潜像に吸着されやすく、またカプセルトナー
の貯蔵中に芯物質中の油性溶剤が外殻を介してに
じみ出すことが極めて少ないためカプセルトナー
の流動性および保存安定性に優れる。
本発明のカプセルトナーの外殻に含まれるポリ
ウレタン樹脂および/またはポリウレア樹脂とポ
リエステル樹脂との重量比率が10:0.2〜10:10
の範囲にあることが好ましく、また10:0.5〜
10:5の範囲にあることが特に好ましい。
このような複合壁からなる外殻は、特に磁性粒
子を芯物質内に含有するカプセルトナーを形成す
るために適している。
次に、本発明のカプセルトナーを製造する方法
を説明する。
本発明のカプセルトナーは、水性媒体中に表示
記録材料およびバインダー(そして所望により磁
性粒子など)を含有する芯物質を油滴状に分散し
た後、この芯物質の周囲にポリウレタン樹脂およ
び/またはポリウレア樹脂、そしてポリエステル
樹脂を含む複合壁を形成させて製造する。
カプセルトナーの製造のために利用することの
できる重合反応を利用したマイクロカプセルの製
造方法としては、界面重合法、内部重合法および
外部重合法などの公知の製造方法を挙げることが
できる。
本発明のポリウレタン樹脂および/またはポリ
ウレア樹脂、そしてポリエステル樹脂を含む複合
壁は例えば下記の界面重合法により製造すること
ができる。
ポリウレタン樹脂とポリエステル樹脂を含む複
合壁は、たとえばポリイソシアナートと酸クロラ
イドそして芳香族ポリオールとを用い、反応液と
なる乳化媒体のPH調整、ついで加温を行なうこと
からなる界面重合法により調製することができ
る。ポリウレア樹脂とポリエステル樹脂を含む複
合壁は、ポリイソシアナートと酸クロライドそし
てポリアミンと芳香族ポリオールを用い、反応液
となる乳化媒体のPH調整、ついで加温を行なうこ
とにより調製することができる。ポリウレア樹
脂、ポリウレタン樹脂およびポリエステル樹脂を
含む複合壁は、ポリイソシアナートと酸クロライ
ドそしてポリアミンと芳香族ポリオール(ただ
し、ポリアミンとポリオールとの合計モル量がポ
リイソシアナートのモル量と略同一となるように
する)を用い、反応液となる乳化媒体のPH調整、
ついで加温を行なうことにより調製することがで
きる。
外殻を形成する反応の際には、反応系に含有さ
れる有機性溶媒を除去する操作を行ないながら外
殻形成反応を行なうことが好ましい。
上記のポリウレタン樹脂および/またはポリウ
レア樹脂、そしてポリエステル樹脂を含む複合壁
を生成させるために用いられるポリイソシアナー
トの具体的な化合物の例としては、ジイソシアナ
ート(例、2,4−トリレンジイソシアナート、
2,6−トリレンジイソシアナート、ナフタレン
−1,4−ジイソシアナート)、トリイソシアナ
ート(例、ポリメチレンポリフエニルイソシアナ
ート)、テトライソシアナート(例、4,4′−ジ
メチルジフエニルメタン−2)、ポリイソシアナ
ートプレポリマー(例、トリレンジイソシアナー
トとトリメチロールプロパンの付加物)などのイ
ソシアナート基を含む化合物を挙げることができ
る。
酸クロライドの具体的な化合物の例としては、
アジポイルクロライド、セバコイルクロライド、
フタロイルクロライド、イソフタロイルクロライ
ド、テレフタロイルクロライド、フマロイルクロ
ライド、1,4−シクロヘキサンジカルボニルク
ロライド、4,4′−ビフエニルジカルボニルクロ
ライド、ホスゲン、4,4′−スルホニルジベンゾ
イルクロライド、サクシノイルクロライド、ハイ
ドロキノンジアセチルクロライド、オキサロイル
クロライド、酸クロライド官能基をもつポリエス
テル、酸クロライド官能基をもつポリアミドを挙
げることができる。
ポリアミンの具体的な化合物の例としては、エ
チレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペン
タメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、
p−フエニレンジアミン、m−フエニレンジアミ
ン、2−ヒドロキシトリメチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、
ジエチルアミノプロピルアミン、テトラエチレン
ペンタミン、エポキシ化合物とアミンの付加物を
挙げるこができる。
ポリオールの具体的な化合物の例としては、ヒ
ドロキノン、レゾルシン、ビスフエノールA、4
−クロルレゾルシンのアルカリ塩、2,2′−ビス
(4−ヒドロキシフエニル)プロパンのアルカリ
塩、1,5−ジヒドロキシナフタリンのアルカリ
塩、フエノールフタレンのアルカリ塩、フエノー
ルホルムアルデヒド初期縮合物のアルカリ塩、
4,4′−ジヒドロキシジフエニルスルホンのアル
カリ塩、2,4−ジヒドロキシベンゾフエノンの
アルカリ塩、4,4′−ジヒドロキシベンゾフエノ
ンのアルカリ塩、2,4−ジヒドロキシベンズア
ルデヒドのアルカリ塩、メラミン・ホルムアルデ
ヒド初期縮合物を挙げるこができる。
外殻が形成されたマイクロカプセルは、次いで
水洗される。
マイクロカプセルは次に液相から分離乾燥され
る。この分離乾燥のための操作は通常、マイクロ
カプセルを含有する分散液を噴霧乾燥する方法あ
るいはマイクロカプセルを含有するスラリーを加
熱乾燥する方法などにより行なわれる。
なお分離乾燥されたマイクロカプセルは、更に
加熱処理を施すことが望ましい。この加熱処理に
よりカプセルトナーの粉体特性が特に向上する。
加熱処理は50〜300℃の範囲の温度で行なうのが
好ましく、またさらに80〜150℃の範囲の温度で
加熱することが特に好ましい。加熱時間は、加熱
温度および使用した芯物質の種類などにより適宜
決定することができるが、好ましくは2〜24時間
加熱される。
加熱処理に用いられる装置、器具については特
に制限はなく、装置の例としては、電気炉、マツ
フル炉、ホツトプレート、電気乾燥器、流動層乾
燥器、赤外線乾燥器などを挙げることができる。
本発明のカプセルトナーの外殻には、所望によ
り、金属含有染料、ニグロシンなどの荷電調節剤
あるいはその他の任意の添加物質を加えることが
できる。これらの添加物質は、外殻形成時、ある
いはカプセルトナーの分離乾燥後など任意の時点
でカプセルトナーの外殻に含有させることができ
る。
次に本発明の実施例および比較例を示す。尚、
実施例および比較例において「%」は、特に記載
のない限り「重量%」を意味する。
実施例 1
ポリイソブチルメタクリレート(商品名アクリ
ベース、MM−2002−1:藤倉化成(株)製)を50重
量%含有するジフエニルエタンの溶液50gにマグ
ネタイト磁性粒子50gを乳鉢にて混練し、黒色磁
性インクを調製した。
酢酸エチル40gに、テレフタル酸ジクロライド
1.0g、バーノツクD750(商品名:トリレンジイ
ソシアナートのトリメチロールプロパンの付加
物、大日本インキ化学工業(株)製)11.0gを添加
し、均一な溶液とした後、前記黒色磁性インクと
混合し、油性液とした。別にメチルセルロース6
gを水194gに溶解した水溶液を調製し、ビスフ
エノールA1gを加え炭酸ナトリウムを用いてPH
を9.5に調整し水性液を得た。得られた水性液を
20℃に維持し激しく撹拌しながら上記の油性液を
添加し、O/W型のエマルジヨンを得た。
このエマルジヨンの平均粒径を10μmに調整し
たのち、10分間保持しこれにジエチレントリアミ
ンの2.5%水溶液50gを添加し、この混合液を60
℃に2時間加温してカプセル化反応を進行させ
た。反応終了後、デカンテーシヨンを行なつて上
澄液を除去してカプセルスラリーを得た。このス
ラリーに水を添加し撹拌した後同時にデカンテー
シヨンを行なう水洗操作を繰り返すことによりメ
チルセルロースおよび塩を除去した。この水洗操
作を20回繰り返したのちカプセルスラリーをオー
ブンで100℃に乾燥したところサラサラした粉体
状のポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂およびポ
リエステル樹脂を含む複合壁からなるカプセルト
ナー(ポリウレタン樹脂+ポリウレア樹脂:ポリ
エステル樹脂=約10:1、重量比)が得られた。
得られたカプセルトナーは、流動性の高い粉末
であり、長期間保存したのちも殆ど凝集が見られ
なかつた。
上記のカプセルトナーを一成分系トナーとして
用い、磁気ロールに磁気ブラシを形成させたとこ
ろ、均一な磁気ブラシが形成された。表面電位を
測定したところ負に帯電(マイナス20ボルト)し
ていた。この磁気ブラシを用いてゼロツクス2000
(富士ゼロツクス(株)製)により形成した正の静電
潜像を現像したのち、形成されたトナー像を紙に
転写し、圧力250Kg/cm2にて加圧定着した。
上記の現像後においては感光体上にトナーの残
存は全く見られず、転写性の良いことが確認され
た。
また、紙に定着されたトナー像は高い鮮鋭度を
示し、トナー像の保存性も優れていた。
比較例 1
テレフタル酸ジクロライドおよびビスフエノー
ルAを用いず、また炭酸ナトリウムによるPH調節
を行わなかつた以外は実施例1と全く同様の方法
で、サラサラした粉体の形態のポリウレア樹脂を
含む外殻からなるカプセルトナーを得た。このカ
プセルトナーを用いて実施例1と同様にして最適
条件で現像転写したところ、感光体上にトナー像
の残存が若干見られた。
比較例 2
バーノツクD−750を用いずにテレフタル酸ジ
クロライド10gを用いた以外実施例1と同様の方
法で油性液を調製した。次いで、ビスフエノール
A10gを用い実施例1と同様の方法で水性液を調
整し、ジエチレントリアミンを加えることなく実
施例1と同様の方法でポリエステル樹脂を含む外
殻からなるカプセルトナーを得た。得られたトナ
ーは凝集体が多く、また流動性も悪く現像転写が
困難であつた。
比較例 3
ポリイソブチルメタクリレート(商品名:アク
リベース、MM−2002−1:藤倉化成(株)製)を50
重量%含むジフエニルエタンの溶液50gにマグネ
タイト磁性粒子50gを乳鉢にて混練し、黒色磁性
インクを調製した。
酢酸エチル40gに、バーノツクD750(商品名:
トリレンジイソシアナートのトリメチロールプロ
パン付加物、大日本インキ化学工業(株)製)12.0g
およびエピコート828(商品名:液状ビスフエノー
ルA型エポキシ樹脂、シエルエポキシ(株)製)2.0
gを添加し、均一な溶液とした後、前記黒色磁性
インクと混合し、油性液とした。以下は実施例1
と同様の方法でポリウレタン樹脂を含む外殻から
なるカプセルトナーを得た。
得られたトナーはサラサラした流動性の高い粉
末であり、一成分系トナー用の磁気ロールでは均
一な磁気ブラシが形成された。さらに、この磁気
ブラシを用いてゼロツクス2000により形成した静
電潜像を現像した。得られた画像はやや濃度が低
く、感光体上にトナー像の残存が若干見られた。
比較例 4
実施例1において、ビスフエノールAの代わり
にエチレングリコールを用いた以外は実施例1と
同様にしてカプセルトナーを得た。
得られたトナーはサラサラした流動性の高い粉
末であり、一成分系トナー用の磁気ロールでは均
一な磁気ブラシが形成された。さらに、この磁気
ブラシを用いてゼロツクス2000により形成した静
電潜像を現像した。得られた画像はやや濃度が低
く、感光体上にトナー像の残存が若干見られた。
更に、下記のように高温下の保存安定性を評価
した。
[高温下の保存安定性]
実施例1および比較例1〜4で得られれたカプ
セルトナーについて、保存安定性(芯物質中の油
性物質の保存性)を以下の方法により評価した。
測定試料としてカプセルトナー粉末を1gと
り、100℃に維持したオーブン中に16時間、およ
び48時間保存した後、カプセルトナーの芯物質中
の油性物質の残存量を測定した。
得られた結果を第1表に示す。なお、第1表に
おいて油性物質の残存量は、加熱保存前の油性物
質の量に対する所定時間保存後の油性物質の残存
量の重量%で表示した。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a capsule toner used for converting a latent image formed in an electrophotographic recording method into a visible image. The present invention particularly relates to a capsule toner having excellent negative triboelectric charging properties. [Background of the Invention] Three types of methods are known for fixing toner images in recording methods such as electrophotography: heat fixing, solvent fixing, and pressure fixing. and,
Due to environmental concerns, heat fixing methods and pressure fixing methods that do not use solvents are often used these days. Toners formed by binding display recording materials with binders have been used in the heat fixing method. The same type of toner is also used in the pressure fixing method, but recently the use of capsule toner is being considered. Capsule toner is a toner in the form of microcapsules obtained by forming a resin shell that can be destroyed by applying pressure around a core material containing a display recording material such as carbon black and a binder. [Prior Art and Problems] Toner used as an electrophotographic developer is required to have good powder characteristics, excellent development performance, and not to stain the surface of the photoreceptor, which is the surface on which a latent image is formed. . In addition, the toner used in the pressure fixing method must have good pressure fixing properties, and the offset phenomenon to the pressure roller used for pressure fixing (a phenomenon in which the toner adheres to the pressure roller surface and stains it) is important.
It is necessary to make it difficult for this to occur. Therefore, the toner used in the pressure fixing method is required to have excellent properties in various aspects such as toner fluidity, storage stability, non-offset property, and chargeability depending on the developing method used. If some of them are inferior, the quality of the obtained visible image will deteriorate. Furthermore, toners with insulating surfaces have generally been used as developers for electrophotography, but recently toners with appropriate positive or negative triboelectric charging properties have been developed on the toner surfaces. ing. In other words, the toner used in electrophotography, in which the toner is charged by rubbing it against carrier particles such as iron powder or fur, and the charged toner is attracted to a latent image, may be positive or negative depending on the type of device. It is necessary to have negative or positive triboelectric chargeability corresponding to the chargeability of the latent image, which is defined as negative. Many resins have hitherto been known as outer shell materials for capsule toners, and it is also known that polyester resin is a resin having negative triboelectric charging properties. The present inventor studied a capsule toner having a polyester resin as an outer shell material as a capsule toner having negative triboelectric charging properties. However, according to research conducted by the present inventor, if an oil-based solvent is contained in the core material of a capsule toner made of polyester resin as the outer shell material, the oil-based solvent oozes out onto the toner surface through the outer shell during storage of the toner. Sometimes. When an oily solvent is present on the toner surface in a state of adhesion, aggregation among toner particles occurs significantly, making it difficult to maintain the fluidity of the toner. [Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a novel electrophotographic capsule toner having negative triboelectric charging properties. A further object of the present invention is to provide an electrophotographic toner that has negative triboelectric charging properties and has improved fluidity and storage stability. [Summary of the Invention] The present invention comprises a core material containing a polymer, a high boiling point solvent with a boiling point of 150° C. or higher that can dissolve or swell the polymer, and a display/recording material, and an outer shell formed around the core material. In the capsule toner configured, the outer shell is made of a composite wall containing a polyurethane resin and/or polyurea resin and a polyester resin, and the polyol component constituting the resin is made of an aromatic polyol. It's in the toner. [Effects of the Invention] The capsule toner of the present invention has an outer shell that exhibits high negative triboelectrification, and also has excellent powder properties such as fluidity and storage stability, so that the images obtained are clear. , and there is little change in the visible image over time. Therefore, the capsule toner of the present invention is excellent as a developer for use in electrophotography. Furthermore, in the present invention, the triboelectrification of the capsule toner is achieved by varying the ratio of the polyester resin, which mainly contributes to imparting negative triboelectrification, and the polyurethane resin component or polyurea component, which mainly contributes to improving the denseness of the outer shell. It also has the advantage of being able to adjust gender. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Capsule toners generally consist of a core material containing a binder and a display-recording material, and an outer shell formed around the core material. In the capsule toner of the present invention, a binder made of a polymer and an oily solvent is used as a binder. Among the components constituting the core material of the capsule toner of the present invention, there are no particular limitations on the polymer used as the binder component. Examples of polymers include polyolefins, olefin copolymers, styrene resins, styrene-butadiene copolymers, epoxy resins, polyesters, rubbers, polyvinylpyrrolidone, polyamides, coumaron-indene copolymers, methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymers, amino resin, polyurethane, polyurea,
Examples include homopolymers or copolymers of acrylic acid esters, homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters, copolymer oligomers of acrylic acid and long-chain alkyl methacrylates, polyvinyl acetate, and polyvinyl chloride. Alternatively, they can be used in combination. Particularly preferred polymers for the binder are homopolymers or copolymers of acrylic esters, homopolymers or copolymers of methacrylic esters, or styrene-butadiene copolymers. As the oily solvent used as a component of the binder, a high boiling point solvent (hereinafter also simply referred to as a high boiling point solvent) with a boiling point of 150° C. or higher that can dissolve or swell the above-mentioned polymer is used. Examples of high-boiling solvents include phthalate esters (e.g., diethyl phthalate, dibutyl phthalate); aliphatic dicarboxylic acid esters (e.g., diethyl malonate, dimethyl oxalate); phosphate esters (e.g., tricresyl phosphate, tricylelyl phosphate); citric acid esters (e.g., o-acetyl triethyl citrate, tributyl citrate); benzoic acid esters (e.g.,
butyl benzoate, hexyl benzoate);
Fatty acid esters (e.g., hexadecyl myristate, dioctyl adipate); Alkylnaphthalenes (e.g., methylnaphthalene, dimethylnaphthalene, monoisopropylnaphthalene, diisopropylnaphthalene); Alkyl diphenyl ethers (e.g., o-, m-, p- -Methyl diphenyl ether); Amide compounds of higher fatty acids or aromatic sulfonic acids (e.g., N,N-dimethyllauramide, N-butylbenzenesulfonamide); Trimellitic acid esters (e.g., trioctyl trimellitate) and diarylalkane (e.g., diarylmethane such as dimethylphenylphenylmethane, diarylethane such as 1-phenyl-1-methylphenylethane, 1-dimethylphenyl-1-phenylethane, 1-ethylphenyl-1-phenylethane) ), etc. Note that the binder has a boiling point of 100 to 250 without substantially dissolving or swelling the above polymer.
An organic solvent within the temperature range (hereinafter also simply referred to as a low boiling point solvent) is used in combination. Examples of low boiling point solvents include aliphatic saturated hydrocarbons or organic liquid mixtures containing aliphatic saturated hydrocarbons as a main component. Preferably, the binder is a composition comprising a polymer, a high-boiling solvent, and a low-boiling solvent. Black toners such as carbon black and grafted carbon black are generally used as display and recording materials for electrophotographic toners, but various chromatic colorants such as blue, red, and yellow are also used. It is being The capsule toner of the present invention can also use these known display and recording materials as display and recording materials. The core material of the capsule toner of the present invention may contain magnetic particles. As the magnetic particles, known magnetic particles (magnetizable particulate matter) for magnetic toner can be used. Examples of such magnetic particles include magnetic particles made of a single metal such as cobalt, iron, or nickel, an alloy, or a metal compound. In addition,
When colored magnetic particles such as black magnetite are used as the magnetic particles, the colored magnetic particles such as magnetite can also be used as a component that serves as both the magnetic particles and the colored material. The outer shell of the capsule toner of the present invention includes a composite wall containing a polyurethane resin and/or a polyurea resin and a polyester resin, for example, a composite wall containing a polyurea resin and a polyester resin, a composite wall containing a polyurethane resin and a polyester resin,
Alternatively, it is a composite wall containing a polyurea resin, a polyurethane resin, and a polyester resin, and is further characterized in that an aromatic polyol is used as a polyol component constituting the resin. The outer shell made of a composite wall containing polyurethane resin and/or polyurea resin and polyester resin of the present invention has negative triboelectric charging properties and is particularly dense, and is therefore positively charged. The capsule toner has excellent fluidity and storage stability because it is easily adsorbed to the latent image, and the oily solvent in the core material hardly oozes out through the outer shell during storage of the capsule toner. The weight ratio of polyurethane resin and/or polyurea resin and polyester resin contained in the outer shell of the capsule toner of the present invention is 10:0.2 to 10:10.
It is preferably in the range of 10:0.5~
A ratio of 10:5 is particularly preferred. Such composite-walled shells are particularly suitable for forming capsule toners containing magnetic particles within the core material. Next, a method for manufacturing the capsule toner of the present invention will be explained. The capsule toner of the present invention is produced by dispersing a core material containing a display recording material and a binder (and optionally magnetic particles, etc.) in an aqueous medium in the form of oil droplets, and then dispersing a polyurethane resin and/or polyurea resin around the core material. A composite wall containing resin and polyester resin is formed and manufactured. As a method for manufacturing microcapsules using a polymerization reaction that can be used for manufacturing a capsule toner, known manufacturing methods such as an interfacial polymerization method, an internal polymerization method, and an external polymerization method can be mentioned. The composite wall containing the polyurethane resin and/or polyurea resin of the present invention and the polyester resin can be produced, for example, by the interfacial polymerization method described below. A composite wall containing a polyurethane resin and a polyester resin is prepared, for example, by an interfacial polymerization method using a polyisocyanate, an acid chloride, and an aromatic polyol, which involves adjusting the pH of an emulsifying medium that serves as a reaction solution, and then heating it. be able to. A composite wall containing a polyurea resin and a polyester resin can be prepared by using a polyisocyanate, an acid chloride, a polyamine, and an aromatic polyol, adjusting the pH of the emulsifying medium used as the reaction solution, and then heating it. A composite wall containing polyurea resin, polyurethane resin, and polyester resin is made of polyisocyanate, acid chloride, and polyamine and aromatic polyol (provided that the total molar amount of polyamine and polyol is approximately the same as the molar amount of polyisocyanate). ) to adjust the pH of the emulsifying medium that will become the reaction solution.
It can be prepared by subsequently heating. During the reaction for forming the outer shell, it is preferable to carry out the reaction for forming the outer shell while removing the organic solvent contained in the reaction system. Examples of specific compounds of polyisocyanates used to produce composite walls containing the above polyurethane resins and/or polyurea resins and polyester resins include diisocyanates (e.g., 2,4-tolylene diisocyanates) Nath,
2,6-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,4-diisocyanate), triisocyanate (e.g., polymethylene polyphenyl isocyanate), tetraisocyanate (e.g., 4,4'-dimethyldiphenylmethane- 2) Compounds containing isocyanate groups such as polyisocyanate prepolymers (eg, adducts of tolylene diisocyanate and trimethylolpropane) can be mentioned. Examples of specific acid chloride compounds include:
Adipoyl chloride, sebacoyl chloride,
Phthaloyl chloride, isophthaloyl chloride, terephthaloyl chloride, fumaroyl chloride, 1,4-cyclohexane dicarbonyl chloride, 4,4'-biphenyl dicarbonyl chloride, phosgene, 4,4'-sulfonyl dibenzoyl chloride, Mention may be made of succinoyl chloride, hydroquinone diacetyl chloride, oxaloyl chloride, polyesters with acid chloride functions, polyamides with acid chloride functions. Examples of specific polyamine compounds include ethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine,
p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2-hydroxytrimethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine,
Examples include diethylaminopropylamine, tetraethylenepentamine, and adducts of epoxy compounds and amines. Examples of specific polyol compounds include hydroquinone, resorcinol, bisphenol A, 4
- Alkaline salt of chlorresorcin, alkaline salt of 2,2'-bis(4-hydroxyphenyl)propane, alkaline salt of 1,5-dihydroxynaphthalene, alkaline salt of phenolphthalene, alkaline salt of phenol formaldehyde initial condensate. ,
Alkaline salt of 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone, alkali salt of 2,4-dihydroxybenzophenone, alkali salt of 4,4'-dihydroxybenzophenone, alkali salt of 2,4-dihydroxybenzaldehyde, melamine. Formaldehyde initial condensates can be mentioned. The microcapsules with the outer shell formed are then washed with water. The microcapsules are then separated from the liquid phase and dried. This separation and drying operation is usually carried out by spray drying a dispersion containing microcapsules or heating and drying a slurry containing microcapsules. Note that it is desirable that the separated and dried microcapsules be further subjected to heat treatment. This heat treatment particularly improves the powder properties of the capsule toner.
The heat treatment is preferably carried out at a temperature in the range of 50 to 300°C, and particularly preferably at a temperature in the range of 80 to 150°C. The heating time can be appropriately determined depending on the heating temperature and the type of core material used, but is preferably heated for 2 to 24 hours. There are no particular limitations on the equipment and equipment used for the heat treatment, and examples of equipment include electric furnaces, muffle furnaces, hot plates, electric dryers, fluidized bed dryers, infrared dryers, and the like. If desired, metal-containing dyes, charge control agents such as nigrosine, or other arbitrary additives can be added to the outer shell of the capsule toner of the present invention. These additive substances can be incorporated into the outer shell of the capsule toner at any time, such as when the outer shell is formed or after the capsule toner is separated and dried. Next, Examples and Comparative Examples of the present invention will be shown. still,
In Examples and Comparative Examples, "%" means "% by weight" unless otherwise specified. Example 1 50 g of magnetite magnetic particles were kneaded in a mortar into 50 g of a diphenylethane solution containing 50% by weight of polyisobutyl methacrylate (trade name Acrybase, MM-2002-1: manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) to form a black magnetic ink. was prepared. Terephthalic acid dichloride in 40g of ethyl acetate
After adding 1.0 g and 11.0 g of Burnock D750 (trade name: trimethylolpropane adduct of tolylene diisocyanate, manufactured by Dainippon Ink Chemical Industries, Ltd.) to make a homogeneous solution, the mixture was mixed with the black magnetic ink. It was made into an oily liquid. Separately, methyl cellulose 6
Prepare an aqueous solution by dissolving 1.5 g of 1.0 g in 194 g of water, add 1 g of bisphenol A, and adjust the pH using sodium carbonate.
was adjusted to 9.5 to obtain an aqueous solution. The resulting aqueous liquid
The above oily liquid was added while maintaining the temperature at 20°C and stirring vigorously to obtain an O/W type emulsion. After adjusting the average particle size of this emulsion to 10 μm, it was held for 10 minutes, 50 g of a 2.5% aqueous solution of diethylenetriamine was added, and this mixture was heated to 60 μm.
The encapsulation reaction was allowed to proceed by heating to ℃ for 2 hours. After the reaction was completed, decantation was performed to remove the supernatant liquid to obtain a capsule slurry. Methyl cellulose and salts were removed by repeating a water washing operation in which water was added to the slurry, stirred, and then decanted at the same time. After repeating this water washing operation 20 times, the capsule slurry was dried in an oven at 100°C, resulting in a smooth powdered capsule toner consisting of a composite wall containing polyurethane resin, polyurea resin, and polyester resin (polyurethane resin + polyurea resin: polyester resin). Resin=approximately 10:1, weight ratio) was obtained. The obtained capsule toner was a highly fluid powder with almost no aggregation observed even after long-term storage. When the above capsule toner was used as a one-component toner and a magnetic brush was formed on a magnetic roll, a uniform magnetic brush was formed. When the surface potential was measured, it was found to be negatively charged (minus 20 volts). Xerox 2000 using this magnetic brush
(manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) After developing the positive electrostatic latent image, the formed toner image was transferred to paper and fixed under pressure of 250 kg/cm 2 . After the above development, no toner remained on the photoreceptor, and it was confirmed that the transferability was good. Furthermore, the toner image fixed on the paper showed high sharpness and the toner image had excellent storage stability. Comparative Example 1 The same method as in Example 1 was used except that terephthalic acid dichloride and bisphenol A were not used, and the pH was not adjusted with sodium carbonate, from an outer shell containing a polyurea resin in the form of a smooth powder. I got a capsule toner. When this capsule toner was developed and transferred under optimal conditions in the same manner as in Example 1, some residual toner images were observed on the photoreceptor. Comparative Example 2 An oily liquid was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 g of terephthalic acid dichloride was used instead of Burnock D-750. Then bisphenol
An aqueous liquid was prepared using 10 g of A in the same manner as in Example 1, and a capsule toner having an outer shell containing a polyester resin was obtained in the same manner as in Example 1 without adding diethylenetriamine. The obtained toner contained many aggregates and had poor fluidity, making development and transfer difficult. Comparative Example 3 Polyisobutyl methacrylate (trade name: Acrybase, MM-2002-1: manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) at 50%
A black magnetic ink was prepared by kneading 50 g of magnetite magnetic particles in a mortar with 50 g of a solution of diphenylethane containing % by weight. Add 40g of ethyl acetate to Burnock D750 (product name:
Trimethylolpropane adduct of tolylene diisocyanate (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.) 12.0g
and Epicote 828 (product name: liquid bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Ciel Epoxy Co., Ltd.) 2.0
After adding g to make a uniform solution, it was mixed with the black magnetic ink to make an oil-based liquid. The following is Example 1
A capsule toner consisting of an outer shell containing a polyurethane resin was obtained in the same manner as described above. The obtained toner was a smooth and highly fluid powder, and a uniform magnetic brush was formed on a magnetic roll for one-component toner. Furthermore, the electrostatic latent image formed by Xerox 2000 was developed using this magnetic brush. The resulting image had a slightly low density, and some toner image remained on the photoreceptor. Comparative Example 4 A capsule toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol was used instead of bisphenol A. The obtained toner was a smooth and highly fluid powder, and a uniform magnetic brush was formed on a magnetic roll for one-component toner. Furthermore, the electrostatic latent image formed by Xerox 2000 was developed using this magnetic brush. The resulting image had a slightly low density, and some toner image remained on the photoreceptor. Furthermore, storage stability at high temperatures was evaluated as described below. [Storage Stability at High Temperatures] The storage stability (storage stability of the oily substance in the core material) of the capsule toners obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 was evaluated by the following method. As a measurement sample, 1 g of capsule toner powder was taken and stored in an oven maintained at 100° C. for 16 hours and 48 hours, and then the remaining amount of oily substance in the core substance of the capsule toner was measured. The results obtained are shown in Table 1. In Table 1, the remaining amount of the oily substance is expressed as the weight % of the amount of the oily substance remaining after storage for a predetermined time relative to the amount of oily substance before storage under heat. 【table】
Claims (1)
させうる沸点150℃以上の高沸点溶媒および表示
記録材料を含有する芯物質と該芯物質の周囲に形
成された外殻とから構成されたカプセルトナーに
おいて、該外殻が、ポリウレタン樹脂および/ま
たはポリウレア樹脂、そしてポリエステル樹脂を
含む複合壁からなり、且つ該樹脂を構成するポリ
オール成分が芳香族ポリオールからなることを特
徴とするカプセルトナー。 2 上記外殻に含まれる、ポリウレタン樹脂およ
び/またはポリウレア樹脂とポリエステル樹脂と
の重量比率が10:0.2〜10:10の範囲にあること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカプセ
ルトナー。 3 上記外殻が、ポリウレタン樹脂およびポリエ
ステル樹脂を含む複合壁からなるものであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカプセ
ルトナー。 4 上記外殻が、ポリウレア樹脂およびポリエス
テル樹脂を含む複合壁からなるものであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカプセル
トナー。 5 上記外殻が、ポリウレタン樹脂、ポリウレア
樹脂およびポリエステル樹脂を含む複合壁からな
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のカプセルトナー。[Scope of Claims] 1. Consisting of a core material containing a polymer, a high boiling point solvent with a boiling point of 150°C or higher that can dissolve or swell the polymer, and a display/recording material, and an outer shell formed around the core material. A capsule toner characterized in that the outer shell is made of a composite wall containing a polyurethane resin and/or a polyurea resin and a polyester resin, and the polyol component constituting the resin is made of an aromatic polyol. 2. The capsule toner according to claim 1, wherein the weight ratio of polyurethane resin and/or polyurea resin to polyester resin contained in the outer shell is in the range of 10:0.2 to 10:10. . 3. The capsule toner according to claim 1, wherein the outer shell is made of a composite wall containing a polyurethane resin and a polyester resin. 4. The capsule toner according to claim 1, wherein the outer shell is made of a composite wall containing a polyurea resin and a polyester resin. 5. The capsule toner according to claim 1, wherein the outer shell is made of a composite wall containing a polyurethane resin, a polyurea resin, and a polyester resin.
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JPS60225167A (en) * | 1984-04-23 | 1985-11-09 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Microcapsule type toner |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP60294739A patent/JPS62150262A/en active Granted
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JPS60225167A (en) * | 1984-04-23 | 1985-11-09 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Microcapsule type toner |
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JPS62150262A (en) | 1987-07-04 |
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