JPS649628B2 - - Google Patents

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JPS649628B2
JPS649628B2 JP53142162A JP14216278A JPS649628B2 JP S649628 B2 JPS649628 B2 JP S649628B2 JP 53142162 A JP53142162 A JP 53142162A JP 14216278 A JP14216278 A JP 14216278A JP S649628 B2 JPS649628 B2 JP S649628B2
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JP
Japan
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epoxy
toner powder
blocked
epoxy resin
toner
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Application number
JP53142162A
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Japanese (ja)
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JPS5494037A (en
Inventor
Teodorusu Yohannesu Peetaasu Maruteinusu
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Canon Production Printing Holding BV
Original Assignee
Oce Van der Grinten NV
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Publication date
Application filed by Oce Van der Grinten NV filed Critical Oce Van der Grinten NV
Publication of JPS5494037A publication Critical patent/JPS5494037A/en
Publication of JPS649628B2 publication Critical patent/JPS649628B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08753Epoxyresins

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、静電潜像現像用の熱溶融可能トナー
粉に係る。本発明のトナー粉は、実質的に絶縁性
熱可塑性樹脂および着色物質を含有する微細に分
割された有色トナー粒子よりなる。本発明は、特
に、その絶縁性熱可塑性樹脂が主にエポキシ樹脂
よりなるトナー粉に係る。 本発明は、また、前記トナー粉の製法、および
キヤリヤを混合した前記トナー粉を含有する二成
分タイプの現像剤、前記トナー粉からなる一成分
タイプの現像剤、そして前記トナー粉を使用する
静電潜像現像にも係る。 絶縁性熱可塑性樹脂と着色物質を含有するトナ
ー粒子を有する二成分及び一成分現像剤は、一般
に静電潜像現像に適用される。前記静電潜像は、
例えばエレクトログラフイまたは電子写真法によ
つて適当なサポート上で得られる。静電潜像は、
例えば、セレンに基づく電子写真エレメントにお
いては陽極になり、酸化亜鉛及び多くの有機光導
電体に基づく電子写真エレメントにおいては陰極
になる。 トナー粉中に適用することを提案された絶縁性
熱可塑性樹脂は、ポリスチレン、アクリレート及
び/又はメタクリレートとスチレンとのコポリ
マ、ポリアミド、フエノール−ホルムアルデヒド
樹脂、ポリエステル及び小範囲のエポキシ樹脂等
である。 二成分現像剤に適用される黒色トナー粉中に使
用される着色物質は、通常カーボンブラツクであ
り、一方一成分現像剤として使用される黒色トナ
ー粉中の着色物質は、通常主として微細に分割さ
れた磁気物質、例えば鉄粉クロム酸化物又はニツ
ケルフエライトから成る。例えば多色複写方法に
適用される有色トナー粉においては、通常、有機
染料が熱可塑性樹脂に添加されている。 静電潜像の現像中にトナー粉は、可視像となる
帯電した像区域上に付着する。一成分現像剤は、
そのために要求される特別な条件なしに、陽極性
の静電像並び陰極性の静電像の現像に使用され得
る。二成分現像剤においては、トナー粉と混合さ
れるキヤリヤは、トナー粉が所望の摩擦帯電を得
るように選択されねばならない。 一般に適用されるキヤリヤは、所望のサイズの
鉄、ニツケル、金属酸化物、砂若しくは石英の粒
子などである。所望により前記粒子にポリマーの
コーテイングを行つてもよい。 陰極帯電する現像剤は主に陽極性の静電像の現
像に使用され、陽極帯電する現像剤は主に陰極性
の静電像の現像に使用される。現像中、トナー粉
は、可視像となる帯電された潜像区域上に付着す
る。 一成分現像剤あるいは二成分現像剤によつて形
成された粉末像は、それが保持されている表面に
直接定着され得る。この場合を直接電子写真法と
称す。間接電子写真法と称される場合において
は、粉末像は、適当な受像シートに転送された後
定着される。前記定着は、通常、例えば所謂輻射
即ちフラツシユ溶融装置内での熱の適用、又は粉
末像がローラ及び/又はベルト等の加熱表面との
接触で定着する所謂接触溶融装置内での熱の適用
により行われる。 上記の成分の他にトナー粉は、しばしば1若し
くはそれ以上の他の公知成分、特に可塑剤および
極性調整剤を含有する。 良好な結果を得るためにトナー粉が備えておか
ねばならない基本的条件は、適正な極性を有する
こと、充分な帯電性、均一な帯電分布、帯電安定
性などの帯電的特質がすぐれていること、湿気と
温度に対する感度が低いこと、複写のための溶融
性が良好なこと、および長期間の使用においても
熱安定性及び耐久性にすぐれていることである。
さらに、溶融エネルギーを節約するために、トナ
ー粉の溶け始める温度が、その熱安定性に必要な
通常45乃至80℃の範囲にある最低ガラス転移温度
以上に可能なかぎり近接していることが望まし
い。さらに、トナー粉を接触溶融する場合溶融範
囲は可能なかぎり広いこと、好ましくは数10度
(センチグレード)の範囲であることが望ましい。
このことは、粉末像の一部分が溶融ローラに転移
すること及び溶融ローラから複写紙に転移するこ
とにより、所謂ゴースト像が生起すること及び溶
融ローラが汚染することを可能なかぎり減ずるた
めに必要である。溶融範囲の下限値は像が充分に
定着する温度の最低値であり、上限値はゴースト
像が初めて形成される温度である。 本発明の目的は、金属キヤリヤ粒子と摩擦電気
接触して陰極帯電し得且つ貯蔵および使用に際し
ての通常の条件下で非常に安定であり然も上記に
要約したトナー粉の望ましい諸性質を充分に備え
ているトナー粉を提供することである。本発明の
もう1つの目的は、ガラス転移温度の低いトナー
粉を提供することにあり、該トナー粉の溶融範囲
の下限値は通常適用されるトナー粉の場合に比べ
著るしくガラス転移温度に近接している。 本発明は、絶縁性熱可塑性樹脂及び着色物質を
含有する微細に分割されたトナー粒子を含み、前
記絶縁性熱可塑性樹脂が、その全エポキシ基数の
少なくとも50%がブロツクされている1種又はそ
れ以上のエポキシ樹脂の誘導体である変性樹脂で
主に構成されており、そのうち少なくとも5%が
単官能カルボン酸、フエノール又はジアリールス
ルホンアミドとの化学反応によつて部分的にブロ
ツクされ、且つ該エポキシ樹脂のヒドロキシル基
との分子間反応又は二若しくは多官能エポキシ硬
化剤との反応により部分的にブロツクされてお
り、溶融粘度が140℃で2乃至200000Nsm-2であ
り、ガラス転移温度が45乃至85℃であることを特
徴とする静電潜像現像用の熱溶融可能トナー粉で
あつて、ただし、陽極帯電調整剤は含有しない該
トナー粉に係わるものである。 本発明のトナー粉が貯蔵および使用における通
常の条件下で安定であるという要求を満たすため
には、出発エポキシ樹脂の全エポキシ基の数の少
なくとも50%が前記したようにブロツクされてい
なければならない。所望の安定性を得るために出
発エポキシ樹脂の全エポキシ基の何%をブロツク
しなければならないかは、出発エポキシ樹脂の反
応性に依存する。出発エポキシ樹脂の反応性が高
ければ高い程即ち出発エポキシ樹脂のエポキシ価
(epoxy−molar−mass)が低ければ低い程、安
定なトナー粉を得るためにブロツクされたエポキ
シ基のパーセンテージは高くなければならない。
“エポキシ価”とは、エポキシ1グラム当量含有
の樹脂のグラム数を表わす(“Handbook of
Epoxy Resins”Lee and Neville、McGrawhill
Book Company、1967の4〜14頁参照)。下記に
おいてエポキシ価を略してE.M.M.と記す。出発
エポキシ樹脂のエポキシ基は、本発明のトナー粉
中の成分(1)及び(2)の全体のE.M.M.が少くとも
8000である程度にまでブロツクされることが好ま
しい。最も入手し易い市販のエポキシ樹脂のいく
つかについて、それぞれの平均E.M.M.及び所定
の高い値にまでE.M.M.を増加するに必要なブロ
ツクされたエポキシ基のパーセンテージを下記表
に掲載する。
The present invention relates to heat-fusible toner powders for electrostatic latent image development. The toner powder of the present invention consists of finely divided colored toner particles containing substantially an insulating thermoplastic resin and a coloring substance. The present invention particularly relates to a toner powder whose insulating thermoplastic resin is mainly composed of an epoxy resin. The present invention also provides a method for producing the toner powder, a two-component type developer containing the toner powder mixed with a carrier, a one-component type developer comprising the toner powder, and a static developer using the toner powder. It also relates to electro-latent image development. Two-component and one-component developers having toner particles containing an insulating thermoplastic resin and a colorant are commonly applied to electrostatic latent image development. The electrostatic latent image is
Obtained, for example, by electrography or electrophotography on a suitable support. The electrostatic latent image is
For example, it is the anode in electrophotographic elements based on selenium, and the cathode in electrophotographic elements based on zinc oxide and many organic photoconductors. Insulating thermoplastic resins proposed for application in toner powders include polystyrene, copolymers of styrene with acrylates and/or methacrylates, polyamides, phenol-formaldehyde resins, polyesters and to a small extent epoxy resins. The colored material used in black toner powders applied in two-component developers is usually carbon black, whereas the colored material in black toner powders used as single-component developers is usually primarily finely divided. magnetic material such as iron powder chromium oxide or nickel ferrite. For example, in colored toner powders used in multicolor copying methods, organic dyes are usually added to thermoplastic resins. During development of the electrostatic latent image, toner powder is deposited on the charged image areas that become the visible image. One-component developer is
It can be used for the development of anodic electrostatic images as well as cathodic electrostatic images without any special conditions required for this purpose. In two-component developers, the carrier mixed with the toner powder must be selected so that the toner powder obtains the desired triboelectric charge. Commonly applied carriers include iron, nickel, metal oxide, sand or quartz particles of the desired size. If desired, the particles may be coated with a polymer. A developer that is cathodically charged is mainly used for developing an anodic electrostatic image, and a developer that is anodically charged is mainly used for developing a cathodic electrostatic image. During development, toner powder is deposited on the charged latent image areas that become the visible image. Powder images formed by one-component or two-component developers can be fused directly to the surface on which they are carried. This case is called direct electrophotography. In what is referred to as indirect electrophotography, the powder image is transferred to a suitable receiver sheet and then fixed. The fixing is usually by the application of heat, for example in so-called radiation or flash fusing devices, or by the application of heat in so-called contact fusing devices, where the powder image is fixed in contact with heated surfaces such as rollers and/or belts. It will be done. In addition to the above-mentioned components, toner powders often contain one or more other known components, in particular plasticizers and polarity modifiers. The basic conditions that toner powder must meet in order to obtain good results are that it has appropriate polarity, sufficient chargeability, uniform charge distribution, and excellent chargeability properties such as charge stability. , low sensitivity to humidity and temperature, good meltability for copying, and excellent thermal stability and durability even in long-term use.
Furthermore, in order to save melting energy, it is desirable that the temperature at which the toner powder begins to melt is as close as possible to the minimum glass transition temperature required for its thermal stability, typically in the range of 45 to 80°C. . Further, when toner powder is melted by contact, it is desirable that the melting range be as wide as possible, preferably several tens of degrees (centigrade).
This is necessary in order to reduce as much as possible the formation of so-called ghost images and contamination of the fusing roller due to the transfer of parts of the powder image to the fusing roller and from the fusing roller to the copy paper. be. The lower limit of the melting range is the lowest temperature at which an image is sufficiently fixed, and the upper limit is the temperature at which a ghost image is first formed. It is an object of the present invention to provide a toner powder that is capable of being cathodically charged in triboelectric contact with metal carrier particles and that is highly stable under normal conditions of storage and use, yet fully exhibits the desirable properties of toner powders summarized above. Our goal is to provide you with toner powder. Another object of the present invention is to provide a toner powder with a low glass transition temperature, and the lower limit of the melting range of the toner powder is significantly lower than the glass transition temperature compared to the case of normally applied toner powders. Close to each other. The present invention comprises finely divided toner particles containing an insulating thermoplastic resin and a colorant, wherein the insulating thermoplastic resin is one or more of the insulating thermoplastic resins having at least 50% of the total number of epoxy groups blocked. It is mainly composed of modified resins that are derivatives of the above epoxy resins, at least 5% of which is partially blocked by a chemical reaction with a monofunctional carboxylic acid, phenol or diarylsulfonamide, and the epoxy resin It is partially blocked by an intermolecular reaction with the hydroxyl group of The present invention relates to a heat-fusible toner powder for electrostatic latent image development, characterized in that the toner powder does not contain an anodic charge control agent. In order to meet the requirement that the toner powder of the present invention be stable under normal conditions of storage and use, at least 50% of the total number of epoxy groups in the starting epoxy resin must be blocked as described above. . The percentage of the total epoxy groups of the starting epoxy resin that must be blocked to achieve the desired stability depends on the reactivity of the starting epoxy resin. The higher the reactivity of the starting epoxy resin, i.e. the lower the epoxy-molar-mass of the starting epoxy resin, the higher the percentage of blocked epoxy groups must be to obtain a stable toner powder. No.
“Epoxy value” refers to the number of grams of resin containing 1 gram equivalent of epoxy (“Handbook of
Epoxy Resins”Lee and Neville, McGrawhill
(See Book Company, 1967, pp. 4-14). In the following, the epoxy value is abbreviated as EMM. The epoxy group of the starting epoxy resin is such that the total EMM of components (1) and (2) in the toner powder of the present invention is at least
Preferably, it is blocked to some extent at 8000. The average EMM and percentage of blocked epoxy groups required to increase the EMM to a given high value for some of the most readily available commercially available epoxy resins are listed in the table below.

【表】 上記表から、エピコート1009の場合では約8000
のE.M.M.を有する樹脂を得るために50%をわず
かに超えるだけのエポキシ基をブロツクする必要
があるのに対し、低分子タイプの樹脂の場合には
通常そのエポキシ基の少なくとも約87.5%をブロ
ツクしなければ目的が達成されないことが判る。 低分子エポキシ樹脂の場合、数1000のE.M.M.
の増加は、実際、ブロツクされたエポキシ基の数
%の増加だけに対応しているということに注目す
べきである。従つて、本発明トナー粉中の成分(1)
及び(2)の全体のE.M.M.が好ましくは少なくとも
8000であるという要求は、出発樹脂の分子量が低
ければ低いほどむしろ厳密ではない要求であると
してとらえなければならないことは明らかであろ
う。 熱可塑性樹脂成分中に残存する反応性に対する
尺度としてのE.M.M.の感度は、出発物質として
使用されるエポキシ樹脂の分子量が減少するにつ
れて明らかに減少するものであるが、E.M.M.数
は反応性に対する尺度として現在のところ最も都
合の良い判断の規準になるものであると考えられ
る。 本発明のトナー粉中に使用される変性エポキシ
樹脂は、市販のエポキシ樹脂から最も経済的に製
造され得る。又、前記樹脂の混合物を使用しても
よい。本明細書中のエポキシ樹脂とは、ポリフエ
ノール特に4,4′−イソプロピリデン−ジフエノ
ールとハロヒドリン特に1−クロル−2,3−エ
ポキシプロパンとの縮合生成物を意味する。周知
のとおり、市販のエポキシ樹脂は通常4000以下の
E.M.M.を有している。 本発明のトナー粉中に使用される変性樹脂の製
造において出発物質として使用され得るエポキシ
樹脂として、エピコート1001(融点60−70℃、E.
M.M.450−500)、エピコート1004(融点90−100
℃、E.M.M.850−940)、エピコート1006(融点115
−125℃、E.M.M.1500−1900)エピコート1007
(融点120−130℃、E.M.M.1700−2050)、エピコ
ート1009(融点140−155℃、E.M.M.2300−3400)
などを例示し得る。又、これら樹脂のうち2つ又
はそれ以上からなる混合物を使用してもよい。い
くつかの実施方法に関しては、下記に説明するよ
うに、液状エポキシ樹脂を出発物質として使用す
ることが有利であろう。 どのブロツク方法あるいは上記方法のどの組み
合せを選択するかは、トナー粉が定着される方法
に関係する。本出願人は、本発明のトナー粉が輻
射溶融される場合、トナー粉の粘度(140℃で測
定)が2〜1000Nsm-2であり且つそのガラス転
移温度(Tg)が45〜65℃であることが好ましい
ことを知見した。接触−溶融装置を使用する場合
には、140℃で測定される粘度が200〜200000sPa
であり、そのTgが45〜80℃であることが好まし
い。 単官能カルボン酸、フエノール又はジアリール
−スルホンアミドによるブロツキングは、出発エ
ポキシ樹脂のE.M.M.の所望の増加をもたらすが、
その分子量および粘度を実質的に増加せしめるこ
とはない。従つて、このブロツキング方法は、輻
射溶融装置に於て使用されるトナー粉の変性エポ
キシ樹脂フラクシヨンを製造する場合、非常に有
利である。 輌射により定着されるトナー粉に適当な粘度お
よびTgに対する上記したパラメータは、通常、
変性エポキシ樹脂又はエポキシ樹脂の混合物の最
初エポキシ基のうち少なくとも50%好ましくは少
くとも70%を、好ましくはエポキシ硬化剤との反
応によらないで、単官能カルボン酸、フエノール
あるいはジアリール−スルホンアミドとの化学反
応と5〜10%の少部分だけの分子間反応とによつ
てブロツクすれば得られる。 本発明の範囲内で使用される単官能カルボン
酸、フエノールあるいはジ−アリールスルホンア
ミドは、それぞれカルボキシル基、ヒドロキシイ
ル基、スルホンアミド基を除いて、ブロツキング
段階の条件下で出発樹脂のエポキシ基と反応し得
るような別の置換器を更に含有すべきでない。カ
ルボン酸としては脂肪族カルボン酸及び香芳族カ
ルボン酸がブロツキング段階で使用され得る。有
用な樹脂族カルボン酸は、例えばヘプタン酸、ノ
ナン酸、ドデカン及びイソドデカン酸、ヘキサデ
カン酸そしてオクタデカン酸である。又、芳香族
カルボン酸及びアルキル、アラルキル、シクロア
ルキル、アリール、アルキルアリール、アルコキ
シ又はアリールオキシ基のうちの1つ又はそれ以
上で置換された芳香族カルボン酸であつてブロツ
キング反応の条件下で実質的に不揮発生であるも
のによつても良好な結果が得られる。前記芳香族
カルボン酸として、安息香酸及び2,4−ジメチ
ル安息香酸、4−(α,α−ジメチルベンジル)−
安息香酸、4−フエニル安息香酸、4−エトキシ
安息香酸などの置換された安息香酸を例示し得
る。更に、パーフルオルブチル酸、パーフルオル
−オクタン酸およびパーフルオル−デカン酸など
のパーフルオル−カルボン酸も適用し得る。 ブロツキングに特に有用なフエノールのグルー
プとして、アルキル、アラルキル、シクロアルキ
ル、アリール、アルキルアリール、アルコキシ又
はアリールオキシ基のうちの1つ又はそれ以上で
置換されたものであつて、ブロツキング反応条件
下で実質的に揮発しないフエノールを例示し得
る。前記フエノールには、4−n−ブチルフエノ
ール、4−n−ペンチルフエノール、2,3,
4,6−テトラメチルフエノール、2,3,5,
6−テトラメチルフエノール、4−(α,α−ジ
メチル)ベンジルフエノール、4−シクロヘキシ
ルフエノール、3−メトキシフエノール、4−メ
トキシフエノールおよび4−エトキシフエノール
等がある。 有用なジ−アリール−スルホンアミドの例は、
ベンゼン−スルホンアニリド及び1つ又は2つの
ベンゼン核が1つ又はそれ以上の低アルキル若し
くはアルコキシ基を有しているベンゼン−スルホ
ンアニリドの誘導体である。 上記化合物のうち安息香酸、置換された安息香
酸、4−(α,α−ジメチル)ベンジルフエノー
ル及びp−トルエンスルホンアニリドが、特に有
益であることが判明した。 接触溶融に使用されるトナー粉に適した上記の
粘度及びTgのパラメータを得るために、変性エ
ポキシ樹脂は、4000以下の分子量の低分子フラク
シヨン及び架橋されていてもいなくてもよい4000
以上好ましくは10000以上の分子量の高分子フラ
クシヨンを含有しいなければならない。 低分子フラクシヨン及び高分子フラクシヨンを
含有する変性エポキシ樹脂は、例えば、単官能カ
ルボン酸、フエノールあるいはジ−アリール−ス
ルホンアミドとの化学反応により市販のエポキシ
樹脂あるいはエポキシ樹脂の混合物のエポキシ基
を出発エポキシに依存して少くとも5%好ましく
は約10〜35%ブロツクし、一方該樹脂のアルコー
ル性ヒドロキシル基との分子間反応により全エポ
キシ基の少なくとも50%までの残余のエポキシ基
をブロツクすることにより得られる。最初のブロ
ツキング方法から低分子フラクシヨンが得られ、
後のブロツキング方法から高分子フラクシヨンが
得られる。前記2つのタイプのブロツキング方法
を一度にあるいは順番に行うことができる。後者
の場合高い粘度及び広範囲の溶融範囲が得られる
が、Tgは両方法が一度に行われる場合と同じで
ある。 しかしながら、所望の高分子フラクシヨンは、
出発樹脂のエポキシ基の一部分を二若しくは多官
能エポキシ硬化剤で反応せしめることによつても
得られる。この場合直鎖又は架橋構造が得られ
る。この場合においても反応は同時に又は順番に
行れ得る。最適のエポキシ硬化剤は4,4′−イソ
プロピリデンジフエノールであることが判明し
た。 高分子フラクシヨンを得るための第三の可能性
としては、単独の方法で高分子フラクシヨンを製
造するか、又は市販のものを買うかである。続い
て、上記のいずれかの方法で製造した低分子フラ
クシヨンに該高分子フラクシヨンを混合すればよ
い。高分子フラクシヨンの製造のために4,4′−
イソプロピリデンジフエノールを使用した場合、
その生成物は通常フエノキシ樹脂と称される。フ
エノキシ樹脂は、実質的に直線分子構造であり、
10000乃至80000の分子量を有している。市販の適
当なフエノキシ樹脂としてBakelite社製のリユタ
ポツクス0717(分子量30000)を例示する。 一般に、エポキシ硬化剤による出発エポキシ樹
脂の分子量の増加は、分子間反応によつて得られ
る増加よりもはるかに高く且つ速い。エポキシ硬
化剤が高分子フラクシヨンを得るために使用され
る場合、変性エポキシ樹脂の最初の全エポキシ基
の少くとも約40−75%が、単官能カルボン酸、フ
エノールあるいはジ−アリール−スルホンアミド
との化学反応により大部分ブロツクされ、分子間
反応により小部分だけブロツクされ、せいぜい25
−60%がエポキシイ硬化剤との反応によりブロツ
クされていることが好ましい。 本発明のトナー粉は、トナー粉の製造方法とし
て公知の種々方法例えば混練法、押出し法又はホ
ツトメルト法等のいずれかにより製造され得る。
混練法、押出し法では樹脂、着色物質および所望
により他の成分例えば極性調整剤を通常一緒に温
度約90−160℃で混合する。ホツトメルト法では
通常温度約200℃で混合を行う。冷却後、得られ
たものを所望のサイズ通常2〜50μmの粒子に粉
砕する。ホツトメルトを冷却空間に噴霧して所望
のサイズの粒子を得ることも可能である。 上記3つの製造方法のうちホツトメルト方法お
よび混練法が、本発明のトナー粉の製造に最も適
することが判つた。これら2つの方法で製造され
たトナー粉は、基本的特性特に帯電挙動、安定
性、溶融性に関して非常に満足的であり且つ複写
の結果も良好であることが判明した。このこと
は、温度および反応時間を容易にコントロールし
得ることによるものと考えられる。更に、前記2
つの方法は、トナー粉そのものの製造中に於いて
所望の変性エポキシ樹脂を得るために出発樹脂の
エポキシ基のブロツキング反応を行うのに最適で
あることが判明した。このことは、変性樹脂を別
に製造するよりも多大の利点をもたらす。 従つて、本発明のトナー粉は、温度約150〜250
℃で溶融状態にある出発エポキシ樹脂あるいはエ
ポキシ樹脂の混合物を着色物質及び所望により極
性調整剤、可塑剤、流動促進剤などの他の成分を
混合し、処理中にブロツキング反応および前記し
た他の各々の反応を行なつて製造されることが望
ましい。前記混合処理中、ブロツキング反応は、
容易に困難を伴うことなく最終段階に進む。 ブロツキング反応に於てジ−アリール−スルホ
ンアミドを使用する場合、出発樹脂のエポキシ基
を該アミドでブロツクすることが好ましいが、樹
脂それ自体のアルコール性ヒドロキシル基との分
子間反応による穏かなブロツキングが生起するで
あろう。単官能カルボン酸若しくはフエノールを
ブロツキング反応に於て使用する場合、分子間反
応が拡がるのを防ぐべく触媒を使用することが望
ましい。さもなければ、融点の高すぎる無益なト
ナー粉が得られるからである。第4アンモニウム
化合物中に本トナー粉製造に適した触媒を見出し
得る。最適の触媒は、テトラメチルアンモニウム
塩化物であることが判明した。 黒色トナー粉以外のトナー粉を製造するのに必
要な着色物質は、しばしば、トナー粉製造に使用
される多くの樹脂に十分に溶解しないことが判明
している。しかしながら多色コピープロセスに必
要な透明トナー粉が製造されはければならない場
合、特に優れた溶解性が所望される。多くの着色
染料が本発明のトナー粉に十分に溶解するという
ことは、本発明のトナー粉の付加的利点と考えら
れる。 二成分タイプの現像剤を得るために、本発明の
トナー粉は、その製造直後又は後の段階で所望の
キヤリヤ粒子と混合される。現像剤が磁気ブラシ
現像法に使用される場合には、表面コーテイング
を具備し得る鉄粒子をキヤリヤとして使用し得
る。キヤリヤの望ましい粒子サイズは、当業者に
公知である。一般に、そのサイズは50〜150μm
である。二成分の粒子サイズに依存して、該二成
分現像剤は、通常、1〜8重量%のトナー粒子を
含有している。 本発明のトナー粉は、一般に、通常のキヤリヤ
例えば鉄粉および酸化鉄をコートした粉と混合す
れば、十分に陰極帯電する。所望により、高い陰
極帯電を得るために公知の陰極帯電調整剤を添加
してもよい。最適な陰極帯電作用調整剤は、
Atlas Companyの市販品Atlac382Eであること
が判明した。その活性成分は、4,4′−イソプロ
ピリデン−ジフエノール−プロピレンオキシド−
フマレートである。酸価10−20。 陽極帯電するトナー粉を必要とする場合、本発
明のトナー粉を、本出願人の1977年5月12日のイ
ギリス特許出願第20005/77および1977年10月24
日のオランダ特許出願第7711623号に開示されて
いる陽極帯電調整剤と混合すればよい。前記タイ
プの陽極帯電変性エポキシ樹脂基材の粉末は、本
出願に含まれない。従つてこゝではクレイムされ
ない。 しかしながら、本発明のトナー粉中に極性調整
剤を添加しないで、本発明のトナー粉が陽極帯電
する二成分現像剤を製造することができる。この
ことは、適当なキヤリヤを使用することより達成
される。このようなキヤリヤは、例えばイギリス
特許明細書No.1251752、No.1389744、
No.1438973、No.1342748、No.1373000に開示さ
れている先行技術の種々の方法により得られる。 本発明のトナー粉を例えば一成分現像剤として
使用する場合、所謂磁気ブラシ現像システムに於
て該トナー粉を使用可能にするために、磁化物質
を着色物質として樹脂中に含有せしめることが好
ましい。前記システムは、一成分現像剤を使用す
るにあたり最適なものであることが判明してい
る。通常、約10〜50重量%の磁化物質が該目的に
必要である。 本発明を以下の非限定的実施例で以つて更に詳
説する。 実施例 1 ホツトメルト装置に於て、温度150℃で、4−
α,α−ジメチルベンジルフエノール164g、エ
ピコート1001(Shell)526g、テトラメチルアン
モニウム塩化物0.3g、カーボンブラツク
(Printex G;Degussa)60gを混合した。均一
化している間、温度を200℃にまで上昇せしめ、
60分間その状態を保持した。エポキシ樹脂のブロ
ツキング反応がこの段階で完了し、トーナー低分
子量フラクシヨンが得られた。次いで、高分子量
フラクシヨンとしてフエノキシ樹脂リユタポツク
ス07−17(Bakelite)250gを添加し、さらに150
分間混合物の均一化を行つた。室温にまで冷却し
た後、該混合物を粉砕して類別した。生成された
トナー粉の粒子サイズ分布は6〜30μmで、その
比表面積は0.42μm-1であつた。 デユポン990サーマルアナライザで測定された
ガラス転移温度(Tg)は58℃であつた。エポキ
シ価(E.M.M.)は9100、単官能フエノールの残
分は0.1%以下であつた。Rheometrics Inc.社製
のコーンアンドプレートメカニカルスペクトロメ
ータで測定された溶融粘度は、温度140℃で
210Nsm-2であつた。 このトーナの3重量部と酸化鉄粉(Fer−mag
MTM Brunito;Toniolo Italy)97重量部とを
混合した。この現像剤を現像ユニツトに於て撹拌
して帯電した。トナーは−19μC/gの帯電を得
た。セレンタイプの光導電体上の陽極帯電潜像を
現像するためにこの現像剤を使用した。像は、電
気的に平面紙上に転送されて熱により溶融され
た。良好な複写が得られた。原紙上の広範囲のソ
リツドブラツク範囲が、所謂エツジ効果を生じる
ことなく高く且つ均一なコピーで複写された。 試験目的のために、熱接触−溶融装置において
トーナーを68〜114℃の温度で(溶融範囲46℃)
定着した。テスト溶融装置は、加熱ローラとA4
コピー用紙との接触時間1.3秒で作動した。 実施例 2 α−メチルスチレン−ブチルアクリレートコポ
リマを基材とする市販の陰極帯電可能トナーを、
実施例1とまつたく同様の条件下でテストを行つ
た。このトナーのガラス転移温度は55℃であつ
た。トナーは、88〜131℃の温度(溶融範囲43℃)
で平面紙上に定着した。このトナーのTgから溶
融範囲の下限値までの間隔は、実施例1で得られ
たトナーのものと比較してかなり広範囲であつ
た。 実施例 3 350gのエピコート1001、88gの4−α,α−
ジメチルベンジルフエノールおよび触媒としての
0.1gのテトラメチルアンモニウム塩化物を添加
して実施例1の方法を繰り返した。45分後、0.1
gの触媒を更に添加した。90分の反応時間後、低
分子量フラクシヨンが得られた。4−α,α−ジ
メチルベンジルフエノールの残留量は0.1%以下
であり、E.M.M.は4470であつた。このことは、
エポキシ基の約88%がブロツクされていることを
示している。 z−ブレードミキサーに於て、エピコート1009
(E.M.M.=3000)455gを4,4′−イソプロピリ
デンジフエノール34gと反応させることにより高
分子量フラクシヨンが得られた。テトラメチルア
ンモニウム塩化物を触媒量(0.2g)で使用した。
2時間の反応時間後、このようにして得られた低
分子量フラクシヨンにカーボンブラツク73gを
添加し、完全に混合した。Tgは67℃、E.M.M.は
10900、140℃での溶融−粘度は1600Nsm-2であ
つた。 この混合物から得られたトナー粉は、実施例1
のトナー粉と同様に優れた静電挙動を示した。溶
融範囲は82゜〜135℃(幅53℃)であつた。 実施例 4 601gエピコート1001、151gの4−α,α−ジ
メチルベンジルフエノール、および0.3gのテト
ラメチルアンモニウム塩化物を150℃で90分間混
合して反応させることにより、低粘度トナーを製
造した。カーボンブラツク60gを添加し、次いで
酸価15の4,4′−イソプロピリデンジフエノール
−プロピリデンオキシドフマレートポリエステル
(Atlac382E、Atlas Co.)188gを添加した。混
合を2時間続けた。Tgは47℃、E.M.M.は8500、
溶融粘度は140℃で7Nsm-2であつた。この混合
物を粉砕して類別した。得られたトナー粉は、実
施例1の酸化鉄粉に対し、摩擦電気により−
27μc/gにまで陰極帯電した。 トナーは、輻射熱装置に於て平面紙上に容易に
定着した。 実施例 5 実施例1の方法を適用して、エピコート1001
(E.M.M.=495)48.9g、変性剤として安息香酸
12.1g、カーボンブラツク6gおよびフエノキシ
樹脂33g(リユタポツクス07.17)からトナーを
製造した。下記の特性を有する温度的に安定なト
ナー粉が得られた。溶融粘度(140℃)=
600Nsm-2、Tg=61℃、E.M.M.=35000、トナー
は、市販の鉄キヤリヤ粉に対して陰極帯電し得、
且つ輻射あるいは接触熱いずれによつても良く定
着した。 実施例 6 エピコート1004(E.M.M.=900)450g、変性剤
としてP−トルエンスルホンアニリド111.2gお
よびカーボンブラツク35.8gの混合物を200℃で
3時間ブレンドした。この混合物のTg=72℃、
E.M.M.=18000、溶融粘度(140℃)=85Nsm-2
であつた。生成されたトナー粉は、温度的に安定
しており、熱により用紙上に容易に定着し得た。 実施例 7 撹拌器と油浴ヒータを備えた容器中で、25.3g
のエピコート828、21.7gの4−α,α−ジメチ
ルベンジルフエノール、0.5gのテトラメチルア
ンモニウム塩化物および6.0gのカーボンブラツ
クの混合物を、温度約180℃まで加熱し、この温
度を90分間保持した。この反応混合物のE.M.M.
は3800であつた。初期エポキシ基の88%が反応し
ていた。この反応混合物にエピコート1009(E.M.
M.=3150)46.5gを添加し、温度200℃で90分間
撹拌した。溶融物を取り出し、室温にまで冷却し
た。得られた固体物を公知の方法で粉砕、篩分け
して粒子サイズが8〜24ミクロンのトナー粉を得
た。このトナーのTgは51℃、E.M.M.は4100であ
つた。初期エポキシ基(出発エピコート828と
1009中)の約82%が反応していた。 本実施例に示される如く変性樹脂を製造するた
めにE.M.M.値が500以下好ましくは250以下の液
状エポキシ樹脂を出発エポキシ樹脂として使用す
ることは、本出願人のオランダ特許出願第
7415325号に開示されているようなN−シクロヘ
キシル−P−トルエンスルフアミドの如き補助剤
を添加する必要なしに、約50℃のTg及び該Tg
温度よりもわずかに高い温度から始まる溶融範囲
を有するトナー粉が得られるという点で極めて有
用である。補助剤は、トナー粉から侵出してキヤ
リヤ粒子及び/又は定着装置の溶融ローラ上に堆
積する傾向を示すという点で不利である。即ち、
補助剤は、トナー粉の帯電特性及び溶融ローラの
耐久性に好ましくない影響を及ぼす。 上記トナー粉をシリコンオイルの薄層を有する
シリコンラバーで被覆されたローラを備えた接触
溶融装置を具備した電子写真複写機において使用
した場合、該トナー粉は、接触ローラの温度165
℃で有効接触時間0.03秒で極めて良好に定着し得
た。この時間と同時間間隔でスチレン−ブチル−
アクリレートコポリマを基材とする市販のトナー
粉を定着させるための温度は、約210℃であつた。
この温度は、外部への熱の消散及びエネルギー節
約の点からみて望ましいものではない。 本発明のトナー粉を大容積電子写真複写機にお
いて使用する場合、該トナー粉の製造において出
発物質として液状エポキシ樹脂を使用することが
極めて有利である。
[Table] From the table above, in the case of Epicote 1009, it is approximately 8000
In order to obtain a resin with an EMM of Without it, it is clear that the purpose will not be achieved. For low molecular epoxy resins, several thousand EMMs
It should be noted that the increase in .sub.2 actually corresponds to an increase in the number of blocked epoxy groups by only a few percent. Therefore, component (1) in the toner powder of the present invention
and (2) the total EMM of preferably at least
It will be clear that the requirement of 8000 must be taken as a rather less stringent requirement, the lower the molecular weight of the starting resin. The sensitivity of EMM as a measure of the reactivity remaining in the thermoplastic resin component clearly decreases as the molecular weight of the epoxy resin used as starting material decreases, whereas the EMM number as a measure of reactivity This is considered to be the most convenient criterion for judgment at present. The modified epoxy resins used in the toner powders of the present invention can be most economically produced from commercially available epoxy resins. It is also possible to use mixtures of the aforementioned resins. By epoxy resin herein is meant a condensation product of a polyphenol, especially 4,4'-isopropylidene-diphenol, and a halohydrin, especially 1-chloro-2,3-epoxypropane. As is well known, commercially available epoxy resins usually have a molecular weight of less than 4000
Has EMM. Epikote 1001 (melting point 60-70°C, E.
MM450−500), Epicote 1004 (melting point 90−100
°C, EMM850−940), Epicote 1006 (melting point 115
−125℃, EMM1500−1900) Epicote 1007
(melting point 120-130℃, EMM1700-2050), Epicote 1009 (melting point 140-155℃, EMM2300-3400)
For example, Also, a mixture of two or more of these resins may be used. For some methods of implementation, it may be advantageous to use a liquid epoxy resin as a starting material, as explained below. Which blocking method or combination of the above methods is selected depends on the method by which the toner powder is fixed. The applicant has determined that when the toner powder of the present invention is radiation melted, the viscosity of the toner powder (measured at 140°C) is between 2 and 1000 Nsm -2 and its glass transition temperature (Tg) is between 45 and 65°C. We found that this is preferable. When using contact-melting equipment, the viscosity measured at 140°C is 200-200000 sPa.
It is preferable that the Tg is 45 to 80°C. Blocking with monofunctional carboxylic acids, phenols or diaryl-sulfonamides results in the desired increase in the EMM of the starting epoxy resin, but
It does not substantially increase its molecular weight and viscosity. This blocking method is therefore very advantageous when producing modified epoxy resin fractions of toner powder used in radiation fusing equipment. The above parameters for suitable viscosity and Tg for toner powder fixed by radiation are usually:
At least 50%, preferably at least 70%, of the initial epoxy groups of the modified epoxy resin or mixture of epoxy resins are reacted with monofunctional carboxylic acids, phenols or diaryl-sulfonamides, preferably without reaction with epoxy hardeners. It can be obtained by blocking it by a chemical reaction of 5% to 10% by a small amount of intermolecular reaction. The monofunctional carboxylic acids, phenols or di-arylsulfonamides used within the scope of the present invention are the epoxy groups of the starting resin under the conditions of the blocking step, excluding the carboxyl, hydroxyl and sulfonamide groups, respectively. It should not contain any further reacting displacement devices. As carboxylic acids, aliphatic carboxylic acids and aromatic carboxylic acids can be used in the blocking step. Useful resin family carboxylic acids are, for example, heptanoic acid, nonanoic acid, dodecane and isododecanoic acid, hexadecanoic acid and octadecanoic acid. Also, aromatic carboxylic acids and aromatic carboxylic acids substituted with one or more of alkyl, aralkyl, cycloalkyl, aryl, alkylaryl, alkoxy or aryloxy groups, which under the conditions of the blocking reaction substantially Good results can also be obtained with materials that are non-volatile. As the aromatic carboxylic acid, benzoic acid, 2,4-dimethylbenzoic acid, 4-(α,α-dimethylbenzyl)-
Examples may include substituted benzoic acids such as benzoic acid, 4-phenylbenzoic acid, 4-ethoxybenzoic acid. Furthermore, perfluoro-carboxylic acids such as perfluorobutyric acid, perfluoro-octanoic acid and perfluoro-decanoic acid can also be applied. A group of phenols that are particularly useful for blocking are those substituted with one or more of the following: alkyl, aralkyl, cycloalkyl, aryl, alkylaryl, alkoxy or aryloxy groups, which under the blocking reaction conditions substantially Examples include phenols that do not volatilize. The phenols include 4-n-butylphenol, 4-n-pentylphenol, 2,3,
4,6-tetramethylphenol, 2,3,5,
Examples include 6-tetramethylphenol, 4-(α,α-dimethyl)benzylphenol, 4-cyclohexylphenol, 3-methoxyphenol, 4-methoxyphenol, and 4-ethoxyphenol. Examples of useful di-aryl-sulfonamides are:
Benzene-sulfonanilide and derivatives of benzene-sulfonanilide in which one or two benzene nuclei have one or more lower alkyl or alkoxy groups. Among the above compounds, benzoic acid, substituted benzoic acids, 4-(α,α-dimethyl)benzylphenol and p-toluenesulfonanilide have been found to be particularly useful. In order to obtain the above viscosity and Tg parameters suitable for the toner powder used for contact fusing, the modified epoxy resin is a low molecular weight fraction with a molecular weight of 4000 or less and a 4000 ml that may or may not be cross-linked.
It should preferably contain a polymer fraction with a molecular weight of 10,000 or more. Modified epoxy resins containing low molecular weight fractions and high molecular weight fractions can be prepared by modifying the epoxy groups of commercially available epoxy resins or mixtures of epoxy resins by chemical reaction with, for example, monofunctional carboxylic acids, phenols or di-aryl-sulfonamides. by blocking at least 5%, preferably from about 10 to 35% depending on the resin, while blocking the remaining epoxy groups up to at least 50% of the total epoxy groups by intermolecular reaction with the alcoholic hydroxyl groups of the resin. can get. The first blocking method yields a low molecular fraction;
A macromolecular fraction is obtained from the subsequent blocking process. The two types of blocking methods can be performed at once or sequentially. In the latter case a high viscosity and a wide melting range are obtained, but the Tg is the same as when both processes are carried out at once. However, the desired polymer fraction is
It can also be obtained by reacting a portion of the epoxy groups of the starting resin with a di- or polyfunctional epoxy curing agent. In this case, linear or crosslinked structures are obtained. In this case too, the reactions can be carried out simultaneously or sequentially. The most suitable epoxy curing agent was found to be 4,4'-isopropylidene diphenol. A third possibility for obtaining the polymer fraction is to produce the polymer fraction by a single method or to buy it commercially. Subsequently, the high molecular fraction may be mixed with the low molecular fraction produced by any of the above methods. 4,4'- for the production of polymer fractions
When using isopropylidene diphenol,
The product is commonly referred to as phenoxy resin. Phenoxy resin has a substantially linear molecular structure,
It has a molecular weight of 10,000 to 80,000. An example of a suitable commercially available phenoxy resin is Ryutapox 0717 (molecular weight 30,000) manufactured by Bakelite. Generally, the increase in molecular weight of the starting epoxy resin by epoxy curing agents is much higher and faster than the increase obtained by intermolecular reactions. When the epoxy curing agent is used to obtain a polymeric fraction, at least about 40-75% of the total initial epoxy groups of the modified epoxy resin are combined with monofunctional carboxylic acids, phenols or di-aryl-sulfonamides. It is mostly blocked by chemical reactions, and only a small part is blocked by intermolecular reactions, and at most 25
-60% is preferably blocked by reaction with the epoxy hardener. The toner powder of the present invention can be produced by any of various known methods for producing toner powder, such as a kneading method, an extrusion method, or a hot melt method.
In kneading and extrusion methods, the resin, colorant, and optionally other ingredients such as polar modifiers are usually mixed together at a temperature of about 90-160°C. In the hot melt method, mixing is usually performed at a temperature of about 200°C. After cooling, the resultant is ground into particles of the desired size, usually 2 to 50 μm. It is also possible to spray the hot melt into the cooling space to obtain particles of the desired size. It has been found that of the above three manufacturing methods, the hot melt method and the kneading method are most suitable for manufacturing the toner powder of the present invention. It has been found that the toner powders produced by these two methods are very satisfactory with respect to the basic properties, in particular the charging behavior, stability, melting properties, and the copying results are also good. This is believed to be due to the fact that the temperature and reaction time can be easily controlled. Furthermore, the above 2
Two methods have been found to be optimal for carrying out the blocking reaction of the epoxy groups of the starting resin to obtain the desired modified epoxy resin during the manufacture of the toner powder itself. This offers many advantages over manufacturing modified resins separately. Therefore, the toner powder of the present invention has a temperature of about 150 to 250
The starting epoxy resin or mixture of epoxy resins in the molten state at It is desirable that the compound be produced by carrying out the following reaction. During the mixing process, the blocking reaction is
Proceed to the final stage easily and without difficulty. When di-aryl-sulfonamides are used in the blocking reaction, it is preferred to block the epoxy groups of the starting resin with the amide, but mild blocking due to intermolecular reaction with the alcoholic hydroxyl groups of the resin itself is preferred. will occur. When a monofunctional carboxylic acid or phenol is used in a blocking reaction, it is desirable to use a catalyst to prevent the intermolecular reaction from spreading. Otherwise, a useless toner powder with too high a melting point will be obtained. Catalysts suitable for the present toner powder production may be found in quaternary ammonium compounds. The catalyst of choice was found to be tetramethylammonium chloride. It has been found that the coloring materials necessary to make toner powders other than black toner powders are often not sufficiently soluble in many resins used to make toner powders. However, particularly good solubility is desired if the transparent toner powder required for multicolor copying processes is to be produced. It is considered an additional advantage of the toner powders of the present invention that many colored dyes are well soluble in the toner powders of the present invention. In order to obtain a two-component type developer, the toner powder of the invention is mixed with the desired carrier particles either immediately after its production or at a later stage. When the developer is used in magnetic brush development, iron particles, which may be provided with a surface coating, may be used as a carrier. The desired particle size of the carrier is known to those skilled in the art. Generally, its size is 50-150μm
It is. Depending on the particle size of the two components, the two-component developer typically contains 1-8% by weight of toner particles. The toner powders of the present invention are generally sufficiently cathodically charged when mixed with conventional carriers such as iron powders and iron oxide coated powders. If desired, a known cathode charge control agent may be added to obtain high cathode charge. The optimal cathode charging effect regulator is
It turned out to be Atlas Company's commercial product Atlac382E. Its active ingredient is 4,4'-isopropylidene-diphenol-propylene oxide-
It is fumarate. Acid value 10−20. Where an anodic charging toner powder is required, the toner powder of the present invention may be used in accordance with the Applicant's UK Patent Application No. 20005/77 of 12 May 1977 and 24 October 1977.
It may be mixed with the anodic charge control agent disclosed in Dutch Patent Application No. 7711623. Powders of anodically charged modified epoxy resin substrates of the type described above are not included in this application. Therefore, there is no complaint here. However, a two-component developer in which the toner powder of the present invention is anodically charged can be produced without adding a polarity adjusting agent to the toner powder of the present invention. This is accomplished by using a suitable carrier. Such carriers are known, for example, from British Patent Specifications No. 1251752, No. 1389744,
No. 1438973, No. 1342748, No. 1373000. When the toner powder of the present invention is used, for example, as a one-component developer, it is preferable to incorporate a magnetic substance as a colored substance into the resin in order to enable the toner powder to be used in a so-called magnetic brush development system. The system has been found to be optimal for use with one-component developers. Usually about 10-50% by weight of magnetizable material is required for this purpose. The invention is further illustrated in the following non-limiting examples. Example 1 In a hot melt apparatus, 4-
164 g of α,α-dimethylbenzylphenol, 526 g of Epicote 1001 (Shell), 0.3 g of tetramethylammonium chloride, and 60 g of carbon black (Printex G; Degussa) were mixed. While homogenizing, the temperature was raised to 200℃,
The condition was maintained for 60 minutes. The blocking reaction of the epoxy resin was completed at this stage and a toner low molecular weight fraction was obtained. Next, 250 g of phenoxy resin Ryuutapox 07-17 (Bakelite) was added as a high molecular weight fraction, and an additional 150 g of
The mixture was homogenized for a minute. After cooling to room temperature, the mixture was ground and graded. The particle size distribution of the produced toner powder was 6 to 30 μm, and its specific surface area was 0.42 μm −1 . The glass transition temperature (Tg) measured with a Dupont 990 Thermal Analyzer was 58°C. The epoxy value (EMM) was 9100, and the residual monofunctional phenol was 0.1% or less. Melt viscosity measured with a Rheometrics Inc. cone and plate mechanical spectrometer at a temperature of 140°C.
It was 210Nsm -2 . 3 parts by weight of this toner and iron oxide powder (Fer-mag)
MTM Brunito (Toniolo Italy) 97 parts by weight. This developer was stirred and charged in a developing unit. The toner obtained a charge of -19 μC/g. This developer was used to develop an anodic latent image on a selenium-type photoconductor. The image was electrically transferred onto a flat paper and fused by heat. Good copies were obtained. Extensive solid black areas on the base paper were reproduced with high and even copies without so-called edge effects. For testing purposes, the toner was heated in a thermal contact-melting device at a temperature of 68 to 114 °C (melting range 46 °C).
It took hold. Test melting device A4 with heating roller
It worked after 1.3 seconds of contact with copy paper. Example 2 A commercially available cathodically chargeable toner based on α-methylstyrene-butyl acrylate copolymer was
The test was conducted under exactly the same conditions as in Example 1. The glass transition temperature of this toner was 55°C. The toner has a temperature of 88-131℃ (melting range 43℃)
It was fixed on flat paper. The interval from T g to the lower limit of the melting range of this toner was considerably wider than that of the toner obtained in Example 1. Example 3 350g Epicote 1001, 88g 4-α,α-
Dimethylbenzylphenol and as a catalyst
The method of Example 1 was repeated with the addition of 0.1 g of tetramethylammonium chloride. After 45 minutes, 0.1
An additional g of catalyst was added. After a reaction time of 90 minutes, a low molecular weight fraction was obtained. The residual amount of 4-α,α-dimethylbenzylphenol was 0.1% or less, and the EMM was 4470. This means that
This shows that about 88% of the epoxy groups are blocked. In the Z-blade mixer, Epicoat 1009
A high molecular weight fraction was obtained by reacting 455 g of (EMM=3000) with 34 g of 4,4'-isopropylidene diphenol. Tetramethylammonium chloride was used in a catalytic amount (0.2 g).
After a reaction time of 2 hours, 73 g of carbon black were added to the low molecular weight fraction thus obtained and mixed thoroughly. T g is 67℃, EMM is
10900, the melt viscosity at 140°C was 1600 Nsm -2 . The toner powder obtained from this mixture was as follows: Example 1
It showed excellent electrostatic behavior similar to that of toner powder. The melting range was 82° to 135°C (width 53°C). Example 4 A low viscosity toner was produced by mixing and reacting 601 g of Epicote 1001, 151 g of 4-α,α-dimethylbenzylphenol, and 0.3 g of tetramethylammonium chloride at 150° C. for 90 minutes. 60 g of carbon black was added, followed by 188 g of 4,4'-isopropylidene diphenol-propylidene oxide fumarate polyester (Atlac 382E, Atlas Co.) having an acid value of 15. Mixing continued for 2 hours. T g is 47℃, EMM is 8500,
The melt viscosity was 7 Nsm -2 at 140°C. This mixture was ground and graded. The obtained toner powder was treated with the iron oxide powder of Example 1 by triboelectrically.
It was cathodically charged to 27μc/g. The toner was easily fixed on the flat paper in a radiant heat device. Example 5 By applying the method of Example 1, Epikote 1001
(EMM=495) 48.9g, benzoic acid as modifier
A toner was prepared from 12.1 g of carbon black, 6 g of carbon black, and 33 g of phenoxy resin (Ryutapox 07.17). A thermally stable toner powder was obtained having the following properties. Melt viscosity (140℃) =
600Nsm -2 , T g = 61°C, EMM = 35000, toner can be cathodically charged against commercially available iron carrier powder,
Moreover, it was well fixed by either radiation or contact heat. Example 6 A mixture of 450 g of Epicote 1004 (EMM=900), 111.2 g of P-toluenesulfonanilide as a modifier and 35.8 g of carbon black was blended at 200°C for 3 hours. T g of this mixture = 72°C,
EMM=18000, melt viscosity (140℃)=85Nsm -2
It was hot. The produced toner powder was thermally stable and could be easily fixed onto paper by heat. Example 7 In a container equipped with a stirrer and an oil bath heater, 25.3 g
A mixture of Epicote 828, 21.7 g of 4-α,α-dimethylbenzylphenol, 0.5 g of tetramethylammonium chloride and 6.0 g of carbon black was heated to a temperature of approximately 180°C and held at this temperature for 90 minutes. . EMM of this reaction mixture
was 3800. 88% of the initial epoxy groups were reacted. Add Epicote 1009 (EM) to this reaction mixture.
M.=3150) 46.5g was added and stirred at a temperature of 200°C for 90 minutes. The melt was removed and cooled to room temperature. The obtained solid material was crushed and sieved by a known method to obtain toner powder having a particle size of 8 to 24 microns. This toner had a T g of 51° C. and an EMM of 4100. Initial epoxy groups (starting Epicote 828 and
Approximately 82% of patients (out of 1,009) responded. The use of a liquid epoxy resin with an EMM value of 500 or less, preferably 250 or less, as a starting epoxy resin to produce a modified resin as shown in this example is disclosed in the applicant's Dutch patent application No.
Starting from a T g of about 50° C. and a temperature slightly above the T g without the need to add adjuvants such as N-cyclohexyl-P-toluenesulfamide as disclosed in No. 7415325. This method is extremely useful in that a toner powder having a melting range can be obtained. Adjuvants have a disadvantage in that they exhibit a tendency to leach out of the toner powder and deposit on the carrier particles and/or fuser rollers of the fuser device. That is,
The adjuvant has an undesirable effect on the charging characteristics of the toner powder and the durability of the fuser roller. When the above toner powder is used in an electrophotographic reproduction machine equipped with a contact fusing device with a roller coated with silicone rubber with a thin layer of silicone oil, the toner powder is heated to a temperature of 165
Very good fixing was achieved with an effective contact time of 0.03 seconds at .degree. At the same time interval as this time, styrene-butyl-
The temperature for fusing commercial toner powders based on acrylate copolymers was about 210°C.
This temperature is undesirable from the standpoint of external heat dissipation and energy conservation. When the toner powder of the present invention is used in large volume electrophotographic reproduction machines, it is highly advantageous to use a liquid epoxy resin as the starting material in the production of the toner powder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 絶縁性熱可塑性樹脂及び着色物質を含有する
微細に分割されたトナー粒子を含み、前記絶縁性
熱可塑性樹脂が、その全エポキシ基数の少なくと
も50%がブロツクされている1種又はそれ以上の
エポキシ樹脂の誘導体である変性樹脂で主に構成
されており、そのうち少なくとも5%が単官能カ
ルボン酸、フエノール又はジアリールスルホンア
ミドとの化学反応によつて部分的にブロツクさ
れ、且つ該エポキシ樹脂のヒドロキシル基との分
子間反応又は二若しくは多官能エポキシ硬化剤と
の反応により部分的にブロツクされており、溶融
粘度が140℃で2乃至200000Nsm-2であり、ガラ
ス転移温度が45乃至85℃であることを特徴とする
静電潜像現像用の熱溶融可能トナー粉であつて、
ただし、陽極帯電調整剤は含有しない該トナー
粉。 2 変性エポキシ樹脂の少なくとも20重量%が多
くとも500の分子量を有する液状エポキシ樹脂の
誘導体であり、該液状エポキシ樹脂のエポキシ基
の約50〜95%が単官能カルボン酸、フエノール又
はジアリールスルホンアミドとの化学反応によつ
てブロツクされており、該液状エポキシ樹脂のエ
ポキシ基の約5〜50%が分子間反応又はエポキシ
硬化剤との反応によりブロツクされていることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のトナー
粉。 3 変性エポキシ樹脂がそれから誘導されるエポ
キシ樹脂のエポキシ基が、全体のエポキシ価が少
なくとも約8000になる程度にまでブロツクされて
いる、特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の
トナー粉。 4 140℃でのトナー粉の粘度が2乃至
1000Nsm-2であり、そのTgが45乃至65℃である
ことを特徴とする特に輻射溶融に適する特許請求
の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載のトナ
ー粉。 5 出発エポキシ樹脂のエポキシ基の少なくとも
50%好ましくは少なくとも70%が、単官能カルボ
ン酸、フエノール又はジアリールスルホンアミド
によつてブロツクされていることを特徴とする特
許請求の範囲第4項に記載のトナー粉。 6 140℃でのトナー粉の粘度が200乃至
200000Nsm-2であり、そのTgが45乃至85℃であ
ることを特徴とする特に接触溶融による定着に適
した特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか
に記載のトナー粉。 7 出発エポキシ樹脂のエポキシ基の少なくとも
10〜35%が単官能カルボン酸、フエノール又はジ
アリールスルホンアミドとの化学反応によりブロ
ツクされており、一方全エポキシ基の少なくとも
50%までの残余のエポキシ基がエポキシ樹脂のア
ルコール性ヒドロキシル基との分子間反応により
ブロツクされていることを特徴とする特許請求の
範囲第6項に記載のトナー粉。 8 出発エポキシ樹脂の最初のエポキシ基の全数
の少なくとも40〜75%が、大部分単官能カルボン
酸、フエノール又はジアリールスルホンアミドと
の化学反応により、及び少部分だけ分子間反応に
よりブロツクされており、該エポキシ基の約25〜
60%がエポキシ硬化剤との反応によりブロツクさ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第6項
に記載のトナー粉。 9 置換されていてもよい安息香酸がブロツキン
グ段階で使用されることを特徴とする特許請求の
範囲第1項乃至第8項のいずれかに記載のトナー
粉。 10 ブロツキング段階で、フエノール、および
アルキル、アラルキル、シクロアルキル、アリー
ル、アルキルアリール、アルコキシ又はアリール
オキシ基の1つ又はそれ以上で置換されており且
つブロツキング反応条件下で実質的に不揮発性で
あるフエノールが使用されることを特徴とする特
許請求の範囲第1項乃至第8項のいずれかに記載
のトナー粉。 11 4−(α,α−ジメチルベンジル)−フエノ
ールがブロツキング段階で使用されることを特徴
とする特許請求の範囲第10項に記載のトナー
粉。 12 p−トルエン−スルホンアニリドがブロツ
キング段階で使用されることを特徴とする特許請
求の範囲第1項乃至第8項に記載のトナー粉。 13 エポキシ硬化剤として、4,4′−イソ−プ
ロピリデン−ジフエノールが使用されることを特
徴とする特許請求の範囲第1項、第2項又は第8
項のいずれかに記載のトナー粉。 14 出発エポキシ樹脂若しくは出発エポキシ樹
脂の混合物を所望どおりブロツクするか又は少な
くとも部分的にブロツクすると共に、約150乃至
250℃の温度で溶融状態にある出発エポキシ樹脂
若しくは出発エポキシ樹脂の混合物を着色物質と
均一化することを特徴とする、絶縁性熱可塑性樹
脂及び着色物質を含有する微細に分割されたトナ
ー粒子を含み、前記絶縁性熱可塑性樹脂が、その
全エポキシ基数の少なくとも50%がブロツクされ
ている1種又はそれ以上のエポキシ樹脂の誘導体
である変性樹脂で主に構成されており、そのうち
少なくとも5%が単官能カルボン酸、フエノール
又はジアリールスルホンアミドとの化学反応によ
つて部分的にブロツクされ、且つ該エポキシ樹脂
のヒドロキシル基との分子間反応又は二若しくは
多官能エポキシ硬化剤との反応により部分的にブ
ロツクされており、溶融粘度が140℃で2乃至
200000Nsm-2であり、ガラス転移温度が45乃至
85℃であることを特徴とする静電潜像現像用の熱
溶融可能トナー粉であつて、ただし、陽極帯電調
整剤は含有しない該トナー粉の製法。 15 第4アンモニウム化合物特にテトラメチル
アンモニウム塩化物の触媒量をブロツキング段階
中に使用することを特徴とする特許請求の範囲第
14項に記載の製法。
[Scope of Claims] 1. Finely divided toner particles containing an insulating thermoplastic resin and a colorant, wherein the insulating thermoplastic resin has at least 50% of its total epoxy groups blocked. 1 consisting mainly of modified resins that are derivatives of one or more epoxy resins, at least 5% of which is partially blocked by chemical reaction with monofunctional carboxylic acids, phenols or diarylsulfonamides, and It is partially blocked by an intermolecular reaction with the hydroxyl group of the epoxy resin or a reaction with a di- or polyfunctional epoxy curing agent, and has a melt viscosity of 2 to 200,000 Nsm -2 at 140°C and a glass transition temperature of 45 A heat-fusible toner powder for developing electrostatic latent images, characterized in that the temperature is between 85°C and 85°C,
However, the toner powder does not contain an anode charge control agent. 2. At least 20% by weight of the modified epoxy resin is a derivative of a liquid epoxy resin having a molecular weight of at most 500, and about 50-95% of the epoxy groups of the liquid epoxy resin are monofunctional carboxylic acids, phenols or diarylsulfonamides. The liquid epoxy resin is blocked by a chemical reaction, and about 5 to 50% of the epoxy groups of the liquid epoxy resin are blocked by an intermolecular reaction or a reaction with an epoxy curing agent. The toner powder according to item 1. 3. The toner powder according to claim 1 or 2, wherein the epoxy groups of the epoxy resin from which the modified epoxy resin is derived are blocked to such an extent that the overall epoxy value is at least about 8,000. . 4 The viscosity of toner powder at 140℃ is 2 to
1000 Nsm -2 and a Tg of 45 to 65° C. The toner powder according to any one of claims 1 to 3, which is particularly suitable for radiation melting. 5 At least of the epoxy groups of the starting epoxy resin
Toner powder according to claim 4, characterized in that 50%, preferably at least 70%, of the toner powder is blocked by monofunctional carboxylic acids, phenols or diarylsulfonamides. 6 The viscosity of toner powder at 140℃ is 200 to 200℃.
200000 Nsm -2 and a Tg of 45 to 85° C. The toner powder according to any one of claims 1 to 3, which is particularly suitable for fixing by contact melting. 7 At least of the epoxy groups of the starting epoxy resin
10-35% of the total epoxy groups are blocked by chemical reaction with monofunctional carboxylic acids, phenols or diarylsulfonamides, while at least
Toner powder according to claim 6, characterized in that up to 50% of the remaining epoxy groups are blocked by intermolecular reaction with the alcoholic hydroxyl groups of the epoxy resin. 8. at least 40-75% of the total number of initial epoxy groups of the starting epoxy resin are blocked mostly by chemical reaction with monofunctional carboxylic acids, phenols or diarylsulfonamides and only to a small extent by intermolecular reactions; Approximately 25~ of the epoxy group
7. The toner powder according to claim 6, wherein 60% of the toner powder is blocked by reaction with an epoxy hardener. 9. The toner powder according to any one of claims 1 to 8, characterized in that optionally substituted benzoic acid is used in the blocking step. 10 In the blocking step, phenols and phenols substituted with one or more alkyl, aralkyl, cycloalkyl, aryl, alkylaryl, alkoxy or aryloxy groups and which are substantially non-volatile under the blocking reaction conditions. The toner powder according to any one of claims 1 to 8, characterized in that: is used. 11. Toner powder according to claim 10, characterized in that 4-(α,α-dimethylbenzyl)-phenol is used in the blocking step. 9. The toner powder according to claim 1, wherein 12 p-toluene-sulfonanilide is used in the blocking step. 13. Claims 1, 2 or 8, characterized in that 4,4'-iso-propylidene-diphenol is used as the epoxy curing agent.
The toner powder described in any of the paragraphs. 14. Block or at least partially block the starting epoxy resin or mixture of starting epoxy resins and
finely divided toner particles containing an insulating thermoplastic resin and a coloring substance, characterized in that the starting epoxy resin or the mixture of starting epoxy resins in the molten state at a temperature of 250° C. is homogenized with the coloring substance. and the insulating thermoplastic resin is primarily composed of a modified resin that is a derivative of one or more epoxy resins in which at least 50% of the total epoxy groups are blocked, of which at least 5% are blocked. Partially blocked by chemical reaction with monofunctional carboxylic acids, phenols or diarylsulfonamides, and partially blocked by intermolecular reaction with the hydroxyl groups of the epoxy resin or reaction with di- or polyfunctional epoxy curing agents. It is blocked and the melt viscosity is 2 to 2 at 140℃.
200000Nsm -2 , and the glass transition temperature is 45 to 45.
1. A method for producing a heat-meltable toner powder for developing electrostatic latent images, characterized in that the temperature is 85° C., which does not contain an anode charge control agent. 15. Process according to claim 14, characterized in that a catalytic amount of a quaternary ammonium compound, in particular tetramethylammonium chloride, is used during the blocking step.
JP14216278A 1977-11-18 1978-11-17 Toner powder for electrostatic latent image * production and developer containing said toner powder Granted JPS5494037A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0480520U (en) * 1990-11-27 1992-07-14

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5550252A (en) * 1978-10-09 1980-04-11 Dainippon Ink & Chem Inc Electrophotographic dry type toner
JPS57176059A (en) * 1981-04-22 1982-10-29 Fujitsu Ltd Powdery developing toner
JPS5868752A (en) * 1981-10-21 1983-04-23 Toyo Ink Mfg Co Ltd Powder toner
JPS58181057A (en) * 1982-04-19 1983-10-22 Mitsubishi Chem Ind Ltd Electrophotogaphic toner composition
NL9100457A (en) * 1991-03-15 1992-10-01 Oce Nederland Bv TONER POWDER FOR THE DEVELOPMENT OF LATENT ELECTROSTATIC OR MAGNETIC IMAGES AND METHOD FOR FORMING FIXED IMAGES ON AN IMAGE RECEIVE MATERIAL.
US5970301A (en) * 1997-12-03 1999-10-19 Xeikon N.V. Device and method fixing and glossing toner images

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5277732A (en) * 1975-12-24 1977-06-30 Nippon Paint Co Ltd Toner for electrophotographic development
JPS5926942B2 (en) * 1976-01-13 1984-07-02 コニカ株式会社 Toner for electrophotographic development

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0480520U (en) * 1990-11-27 1992-07-14

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