WO2015170705A1 - トナーバインダー及びトナー - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a toner binder and a toner used for developing an electrostatic charge image or a magnetic latent image in electrophotography, electrostatic recording method, electrostatic printing method and the like.
- toner compositions containing a polyester-based toner binder that are excellent in both low-temperature fixability and hot offset resistance are known (see Patent Documents 1 and 2).
- Patent Documents 1 and 2 toner compositions containing a polyester-based toner binder that are excellent in both low-temperature fixability and hot offset resistance
- Patent Document 3 a method of regenerating the crystallinity of the crystalline resin by performing a heat treatment after the melt-kneading step
- Patent Documents 4 and 5 a method of changing the monomer component to be used
- Such a method can secure low-temperature fixability and glossiness of the toner, but has insufficient hot-offset resistance, toner fluidity, and heat-resistant storage stability, which is stability during high-temperature storage, and charging stability and pulverization. There is also a problem that the grindability at the time is lowered.
- Patent Documents 6 to 9 A method of coating with a shell layer obtained by using a melt suspension method or an emulsion aggregation method has also been proposed (Patent Documents 6 to 9).
- the crystalline resin is compatible with the core binder resin and is short. Due to insufficient time for reprecipitation of crystals, image strength after fixing and bending resistance are still insufficient.
- Patent Document 10 there is a method in which a crystalline resin is added to a styrene-acrylic amorphous resin and crystal precipitation is promoted by utilizing incompatibility with the crystalline resin. Is a styrene acrylic resin, the low-temperature fixability is insufficient.
- JP 2005-77930 A JP 2012-98719 A JP 2005-308995 A JP 2012-8371 A JP 2007-292816 A JP 2011-197193 A JP 2011-197192 A JP 2011-186053 A JP 2006-251564 A JP 2011-197659 A
- the present invention provides a toner having excellent toner fluidity, heat-resistant storage stability, charging stability, pulverization property, image strength, folding resistance and document offset property while achieving both low-temperature fixability, glossiness and hot offset resistance.
- An object is to provide a binder and a toner.
- the present invention contains a crystalline resin (A), a polyester resin obtained by reacting an alcohol component (X) and a carboxylic acid component (Y) as raw materials, or a resin (B) that is a modified resin thereof,
- the temperature (Tp) showing the endothermic peak top derived from the crystalline resin (A) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is in the range of 40 to 100 ° C., and the endothermic peak areas S 1 and S at the time of temperature rise 2 is a toner binder characterized by satisfying the following relational expression (1).
- S 1 is the endothermic peak area derived from the crystalline resin (A) in the first temperature raising process when the temperature of the toner binder is raised, cooled, and raised, and the crystalline resin in the second temperature raising process.
- S 2 an endothermic peak area derived from the S 2.
- a toner excellent in fluidity, heat-resistant storage stability, charging stability, pulverization property, image strength, folding resistance and document offset property while satisfying both low-temperature fixability, glossiness and hot offset resistance It has become possible to provide binders and toners.
- the present invention is described in detail below.
- the toner binder of the present invention contains a crystalline resin (A), a polyester resin obtained by reacting an alcohol component (X) and a carboxylic acid component (Y) as raw materials, or a resin (B) that is a modified resin thereof.
- the temperature (Tp) showing the endothermic peak top derived from the crystalline resin (A) measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is in the range of 40 to 100 ° C., and the endothermic peak area S 1 when the temperature is raised.
- S 2 satisfy the following relational expression (1).
- the endothermic peak area derived from the crystalline resin (A) in the first temperature raising process when the temperature of the toner binder is raised, cooled, and raised, is S 1 , and the second temperature raising process is crystallized.
- the endothermic peak area derived from the crystalline resin (A) is measured by DSC.
- the polyester resin obtained by reacting the alcohol component (X) and the carboxylic acid component (Y) as raw materials or the resin (B) that is a modified resin thereof is also referred to as a resin (B).
- the toner binder of the present invention contains a crystalline resin (A) and a resin (B) as essential components.
- A crystalline resin
- B resin
- S 1 is the endothermic peak area derived from the crystalline resin (A) in the first temperature raising process when the temperature of the toner binder is raised, cooled, and raised as measured by DSC, and the second temperature rise.
- the endothermic peak area derived from the crystalline resin (A) in the process is S 2
- at least one temperature (Tp) showing the endothermic peak top derived from the crystalline resin (A) is in the range of 40 to 100 ° C.
- Tp the endothermic peak areas S 1 and S 2 at the time of temperature increase satisfy the following relational expression (1). (S 2 / S 1 ) ⁇ 100 ⁇ 35 (1)
- the temperature raising / cooling conditions for the measurement by DSC are as follows: 30 ° C. to 180 ° C. under the condition of 10 ° C./min (first temperature raising process). Next, after standing at 180 ° C. for 10 minutes, it is cooled to 0 ° C. under the condition of 10 ° C./min (first cooling process). Next, after standing at 0 ° C. for 10 minutes, the temperature is raised to 180 ° C. under the condition of 10 ° C./min (second temperature raising process).
- the toner binder of the present invention heating at the conditions described above, the cooling, when the temperature was raised, S 1 crystalline resin (A) endothermic peak area derived from the first heating process which is measured by DSC, Assuming that the endothermic peak area derived from the crystalline resin (A) in the second temperature raising process is S 2 , the endothermic peak areas S 1 and S 2 at the time of temperature raising satisfy the above relational expression (1). .
- both S 1 and S 2 are calculated by the total area. Further, when the endothermic peak derived from the crystalline resin (A) overlaps with an endothermic peak not derived from the crystalline resin (A), it is decomposed into each peak to obtain the endothermic peak area derived from the crystalline resin (A). Of the raw materials further blended in the toner binder, crystalline raw materials such as waxes may exhibit an endothermic peak. The endothermic peak area is divided by drawing a line perpendicular to the base line at the peak valley and using the area divided by the dividing line. If the peak can be identified, DSC may be measured with toner instead of toner binder.
- the first temperature raising process corresponds to a thermal fixing process
- the second temperature raising process corresponds to the thermal stability of the obtained fixed image. That is, when the relational expression (1) is satisfied, a part of the crystalline resin (A) is compatible with the resin (B) in the heat fixing step corresponding to the first temperature raising process, and the toner is plasticized. Can be fixed at a low temperature, but after cooling, the crystalline resin (A) is recrystallized to eliminate the low Tg and the low viscosity, thereby improving the thermal stability of the fixed image. it can. In addition, from the same phenomenon, it is possible to suppress a decrease in Tg after melt-kneading, and it is possible to produce a toner without performing a special process as in Patent Documents 1 to 6.
- the value on the left side of the relational expression (1) is 35 or more, preferably 40 to 99, from the viewpoints of low-temperature fixing property, fluidity, heat-resistant storage property, pulverization property, image strength after fixing, bending resistance, and document offset property. More preferably, it is 50 to 98.
- the range of the temperature Tp (° C.) showing the endothermic peak top derived from the crystalline resin (A) is 40 to 100 ° C., preferably 45 to 95 ° C., more preferably 50 to 90 ° C.
- the temperature indicating the endothermic peak top refers to the temperature at the deepest portion of the recess of the endothermic peak.
- Tp is 40 ° C. or higher from the viewpoint of toner fluidity, heat-resistant storage stability, grindability, image strength after fixing, bending resistance, and document offset property, and 100 ° C. or lower from the viewpoint of low-temperature fixability and glossiness. .
- the temperature Tp (° C.) showing the endothermic peak top derived from the crystalline resin (A) in the present invention is the second time measured by DSC when the toner binder is heated, cooled and heated under the above-mentioned conditions. It is calculated
- the temperature Tp (° C.) showing the endothermic peak top derived from the crystalline resin (A) in the present invention is increased under the above-described conditions by using the crystalline resin (A) instead of the toner binder. It can also be determined from the endothermic peak of the crystalline resin (A) in the second temperature raising process measured by DSC when the temperature, cooling, and temperature rise.
- the temperature Tp (° C.) showing the endothermic peak top derived from the crystalline resin (A) measured using the toner binder by the above method is the crystalline resin (A) using the crystalline resin (A). It is usually the same as the temperature Tp (° C.) indicating the endothermic peak top obtained from the endothermic peak of A).
- the amount of endothermic heat (J / g) derived from the crystalline resin (A) in the second temperature raising process is usually preferably 1 to 30 J / g, more preferably 2 to 25 J / g, and further preferably 3 to 20 J / g. It is. From the viewpoint of low-temperature fixability and gloss, the endothermic heat derived from the crystalline resin (A) is preferably 1 J / g or more, and preferably 30 J / g or less from the viewpoint of hot melt resistance. The endothermic heat derived from the crystalline resin (A) in the temperature raising process is measured by DSC.
- the crystalline resin (A) used in the present invention is not particularly limited as long as it exhibits crystallinity, its Tp is in the above range, and satisfies the relational expression (1).
- crystallinity refers to a resin having a clear endothermic peak, not a stepwise change in endothermic amount in the first temperature rising process of the DSC measurement.
- the crystalline resin (A) is a resin in which at least two types of segments are chemically bonded, and is compatible with the crystalline segment (a1) compatible with the resin (B) and the resin (B). Those having an incompatible segment (a2) are preferred.
- the crystalline segment (a1) that is compatible with the resin (B) is also simply referred to as segment (a1) or crystalline segment (a1).
- the segment (a2) that is incompatible with the resin (B) is also simply referred to as segment (a2).
- the incompatibility with the resin (B) means that the resin (B) and the compound constituting each segment are mixed, and when the mixture is visually observed at room temperature, the whole or a part of the mixture becomes cloudy. Say something.
- the method of mixing the resin (B) and the compound constituting the segment is not particularly defined.
- there are a method of removing the solvent a method of mixing a compound constituting the segment during the production of the resin (B), and the like.
- the mixing temperature is preferably from 100 to 200 ° C., more preferably from 110 to 190 ° C. from the viewpoint of resin viscosity.
- the segment (a1) is not particularly limited in its chemical structure as long as it exhibits crystallinity and is compatible with the resin (B).
- the structure comprised from such a compound is preferable.
- Crystalline polyester (a11) The crystalline polyester (a11) that can be used as the crystalline segment (a1) is not particularly limited as long as it is compatible with the resin (B).
- a preferred crystalline polyester (a11) is a polyester resin obtained by reacting a diol component (x) and a dicarboxylic acid component (y) as raw materials. If necessary, the raw material is a trivalent or higher alcohol component or a trivalent or higher valent component. These polycarboxylic acid components may be used in combination.
- diol of the diol component (x) examples include aliphatic diols, alkylene ether glycols having 4 to 36 carbon atoms (diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); 4 to 36 alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); alkylene oxides of the above alicyclic diols (hereinafter “alkylene oxide” is abbreviated as AO) [ethylene oxide (hereinafter , “Ethylene oxide” is abbreviated as EO, propylene oxide (hereinafter, “propylene oxide” is abbreviated as PO), butylene oxide (hereinafter, “butylene oxide” is abbreviated as BO), etc.) (Addition mole number 1-30); AO (EO, PO, BO, etc.) addition product of bisphenol
- aliphatic diols are preferable from the viewpoint of crystallinity.
- the number of carbon atoms is usually in the range of 2 to 36, preferably in the range of 2 to 20.
- a linear aliphatic diol is preferable to a branched aliphatic diol.
- linear aliphatic diol examples include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, , 8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, , 18-octadecanediol, 1,20-eicosanediol, etc., and alkylene glycols having 2 to 20 carbon atoms.
- ethylene glycol 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, and 1,12-dodecanediol are preferable. .
- the content of the linear aliphatic diol is preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more of the diol component (x) used.
- trihydric or higher alcohol component examples include trihydric or higher polyols, specifically, polyols having a valence of 3 to 8 or higher.
- polyol having a valence of 3 to 8 or more which is used in combination with the diol component (x) as required, a polyhydric aliphatic alcohol (alkane) having a valence of 3 to 8 or more having 3 to 36 carbon atoms is used.
- Polyols and intramolecular or intermolecular dehydrates thereof such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, sorbitan, and polyglycerin; sugars and derivatives thereof such as sucrose and methylglucoside); trisphenols AO adduct (2-30 mol added) of (trisphenol PA, etc.); AO adduct (2-30 mol added) of novolak resin (phenol novolak, cresol novolak, etc.); acrylic polyol [hydroxyethyl (meth) Copolymers of acrylate and other vinyl monomers ; And the like.
- polyhydric aliphatic alcohols having a valence of 3 to 8 or more and AO adducts of novolac resins preferred are polyhydric aliphatic alcohols having a valence of 3 to 8 or more and AO adducts of novolac resins, and more preferred are AO adducts of novolac resins.
- the crystalline polyester (a11) is selected from the group consisting of a carboxylic acid (salt) group, a sulfonic acid (salt) group, a sulfamic acid (salt) group, and a phosphoric acid (salt) group in addition to the diol component (x).
- a diol (x ′) having at least one group may be a structural unit. By using the diol (x ′) having these functional groups as a structural unit, the chargeability and heat-resistant storage stability of the toner are improved.
- the “acid (salt)” in the present invention means an acid or an acid salt.
- a polyester resin obtained by reacting a diol component (x), a diol (x ′) having a functional group, and a dicarboxylic acid component (y) as raw materials is preferable as the crystalline polyester (a11).
- the diol (x ′) having a functional group may be used alone or in combination of two or more.
- diol (x ′) having a carboxylic acid (salt) group examples include tartaric acid (salt), 2,2-bis (hydroxymethyl) propanoic acid (salt), and 2,2-bis (hydroxymethyl) butanoic acid (salt). And 3- [bis (2-hydroxyethyl) amino] propanoic acid (salt) and the like.
- diol (x ′) having a sulfonic acid (salt) group examples include 2,2-bis (hydroxymethyl) ethanesulfonic acid (salt) and 2- [bis (2-hydroxyethyl) amino] ethanesulfonic acid (salt). And 5-sulfo-isophthalic acid-1,3-bis (2-hydroxyethyl) ester (salt) and the like.
- Examples of the diol (x ′) having a sulfamic acid (salt) group include N, N-bis (2-hydroxyethyl) sulfamic acid (salt), N, N-bis (3-hydroxypropyl) sulfamic acid (salt), Examples thereof include N, N-bis (4-hydroxybutyl) sulfamic acid (salt) and N, N-bis (2-hydroxypropyl) sulfamic acid (salt).
- Examples of the diol (x ′) having a phosphoric acid (salt) group include bis (2-hydroxyethyl) phosphate (salt).
- the salts that make up the acid salts include ammonium salts, amine salts (methylamine salts, dimethylamine salts, trimethylamine salts, ethylamine salts, diethylamine salts, triethylamine salts, propylamine salts, dipropylamine salts, tripropylamine salts, butylamines.
- salt dibutylamine salt, tributylamine salt, monoethanolamine salt, diethanolamine salt, triethanolamine salt, N-methylethanolamine salt, N-ethylethanolamine salt, N, N-dimethylethanolamine salt, N, N- Diethylethanolamine salt, hydroxylamine salt, N, N-diethylhydroxylamine salt and morpholine salt, etc.), quaternary ammonium salt [tetramethylammonium salt, tetraethylammonium salt and trimethyl (2-hydroxyethyl) Ammonium salts, alkali metal salts (sodium salts and potassium salts, etc.).
- diols (x ′) having a functional group those having a diol (x ′) having a carboxylic acid (salt) group and a sulfonic acid (salt) group are preferable from the viewpoint of chargeability of the toner and heat storage stability.
- Diol (x ′) those having a diol (x ′) having a carboxylic acid (salt) group and a sulfonic acid (salt) group are preferable from the viewpoint of chargeability of the toner and heat storage stability.
- Examples of the dicarboxylic acid of the dicarboxylic acid component (y) constituting the crystalline polyester (a11) include alkane dicarboxylic acids having 2 to 50 carbon atoms (including carbon of the carbonyl group) (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid Alkenyl succinic acid such as dodecenyl succinic acid, pentadecenyl succinic acid, octadecenyl succinic acid, etc .; dodecanedicarboxylic acid such as dodecanedioic acid, octadecanedicarboxylic acid, decylsuccinic acid, etc .; , Maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, etc.); alicyclic dicarboxylic acids having 6 to 40 carbon atoms (dimer acid (dimerized linoleic acid), etc.); aromatic dicarboxylic acids having 8
- aliphatic dicarboxylic acids of alkane dicarboxylic acids and alkene dicarboxylic acids are preferably used from the viewpoint of crystallinity, and fatty acids of alkane dicarboxylic acids having 2 to 50 carbon atoms and alkenedicarboxylic acids having 4 to 50 carbon atoms.
- a group dicarboxylic acid is more preferable, and a linear dicarboxylic acid is particularly preferable.
- adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and the like are particularly preferable.
- ком ⁇ онентs those obtained by copolymerizing an aliphatic dicarboxylic acid together with an aromatic dicarboxylic acid (terephthalic acid, isophthalic acid, t-butylisophthalic acid, and lower alkyl esters thereof).
- the copolymerization amount of the aromatic dicarboxylic acid is preferably 20 mol% or less.
- the tricarboxylic acid component having a valence of 3 to 6 or more may be used as a trivalent or higher valent polycarboxylic acid component.
- the polycarboxylic acid having 3 to 6 or more valences include, for example, aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid), and aliphatic tricarboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms.
- the above acid anhydrides or lower alkyl esters having 1 to 4 carbon atoms (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) May be used.
- Crystalline polyurethane (a12) The crystalline polyurethane (a12) that can be used as the crystalline segment (a1) is not particularly limited as long as it is compatible with the resin (B).
- crystalline polyurethane (a12) those having the crystalline polyester (a11) and the diisocyanate (v2) as structural units, and the crystalline polyester (a11), the diol component (x) and the diisocyanate (v2) are used. And the like as structural units.
- the crystalline polyurethane (a12) having the crystalline polyester (a11) and the diisocyanate (v2) as structural units can be obtained by reacting the crystalline polyester (a11) and the diisocyanate (v2).
- the crystalline polyurethane (a12) comprising the crystalline polyester (a11), the diol component (x) and the diisocyanate (v2) as structural units is obtained by reacting the crystalline polyester (a11), the diol component (x) and the diisocyanate (v2). Can be obtained.
- the diol (x ′) having the functional group as a structural unit improves the chargeability and heat resistant storage stability of the toner.
- diisocyanate (v2) an aromatic diisocyanate having 6 to 20 carbon atoms (excluding carbon in the NCO group; the same shall apply hereinafter), an aliphatic diisocyanate having 2 to 18 carbon atoms, a modified product of these diisocyanates (urethane group, Carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, uretdione group, uretoimine group, isocyanurate group and oxazolidone group-containing modified product) and mixtures of two or more thereof.
- urethane group Carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, uretdione group, uretoimine group, isocyanurate group and oxazolidone group-containing modified product
- aromatic diisocyanates having 6 to 20 carbon atoms include 1,3- or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI, m- or p-xylylene diene Isocyanate (XDI), ⁇ , ⁇ , ⁇ ′, ⁇ ′-tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), 2,4′- or 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude diaminophenylmethane diisocyanate (crude MDI) Etc.
- TDI 1,3- or 1,4-phenylene diisocyanate
- TDI 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate
- XDI m- or p-xylylene diene Isocyanate
- TMXDI ⁇ , ⁇ , ⁇ ′, ⁇ ′-tetramethyl
- Examples of the aliphatic diisocyanate having 2 to 18 carbon atoms include chain aliphatic diisocyanates having 2 to 18 carbon atoms and cyclic aliphatic diisocyanates having 3 to 18 carbon atoms.
- Examples of the chain aliphatic diisocyanate having 2 to 18 carbon atoms include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,6- And diisocyanatomethyl caproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate and mixtures thereof. It is done.
- cycloaliphatic diisocyanate having 3 to 18 carbon atoms examples include isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI), bis ( 2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5- or 2,6-norbornane diisocyanate, and mixtures thereof.
- IPDI isophorone diisocyanate
- MDI dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate
- TDI methylcyclohexylene diisocyanate
- bis ( 2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate 2,5- or 2,6-norbornane diis
- a modified product containing a urethane group, a carbodiimide group, an allophanate group, a urea group, a burette group, a uretdione group, a uretoimine group, an isocyanurate group and / or an oxazolidone group is used.
- diisocyanates (v2) aromatic diisocyanates having 6 to 15 carbon atoms and aliphatic diisocyanates having 4 to 15 carbon atoms are more preferable, and TDI, MDI, HDI, hydrogenated MDI and IPDI are more preferable. It is.
- Crystalline polyurea (a13) The crystalline polyurea (a13) that can be used as the crystalline segment (a1) is not particularly limited as long as it is compatible with the resin (B).
- Examples of the crystalline polyurea (a13) include those having the crystalline polyester (a11), the diamine (z), and the diisocyanate (v2) as structural units. Such crystalline polyurea (a13) can be obtained by reacting crystalline polyester (a11), diamine (z) and diisocyanate (v2).
- Examples of the diamine (z) include aliphatic diamines having 2 to 18 carbon atoms and aromatic diamines having 6 to 20 carbon atoms.
- Examples of the aliphatic diamine having 2 to 18 carbon atoms include a chain aliphatic diamine and a cyclic aliphatic diamine.
- chain aliphatic diamines examples include alkylene diamines having 2 to 12 carbon atoms (ethylene diamine, propylene diamine, trimethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and polyalkylenes (2 to 6 carbon atoms) polyamines [diethylene triamine, imino. Bispropylamine, bis (hexamethylene) triamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, etc.].
- Cycloaliphatic polyamines include alicyclic diamines having 4 to 15 carbon atoms ⁇ 1,3-diaminocyclohexane, isophorone diamine, mensen diamine, 4,4′-methylene dicyclohexane diamine (hydrogenated methylene dianiline) and 3 , 9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane etc. ⁇ and a heterocyclic diamine having 4 to 15 carbon atoms [piperazine, N-aminoethylpiperazine, 1,4-diaminoethylpiperazine, 1,4-bis (2-amino-2-methylpropyl) piperazine, etc.] and the like.
- aromatic diamine having 6 to 20 carbon atoms examples include an unsubstituted aromatic diamine and an aromatic group having an alkyl group (an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n- or isopropyl group, and a butyl group).
- alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n- or isopropyl group, and a butyl group.
- diamines examples include diamines.
- unsubstituted aromatic diamine examples include 1,2-, 1,3- or 1,4-phenylenediamine, 2,4′- or 4,4′-diphenylmethanediamine, diaminodiphenylsulfone, benzidine, thiodianiline, bis (3 , 4-diaminophenyl) sulfone, 2,6-diaminopyridine, m-aminobenzylamine, naphthylenediamine, and mixtures thereof.
- Aromatic diamines having alkyl groups include 2,4- or 2,6-tolylenediamine, crude Tolylenediamine, Diethyltolylenediamine, 4,4'-Diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-bis (o-toluidine), dianisidine, diaminoditolylsulfone, 1,3-dimethyl-2 , 4-diaminobenzene, 1,3-diethyl-2,4-diaminobenzene, 1,3-dimethyl-2,6-diaminobenzene, 1,4-diethyl-2,5-diaminobenzene, 1,4-diisopropyl -2,5-diaminobenzene, 1,4-dibutyl-2,5-dia
- diisocyanate (v2) an aromatic diisocyanate having 6 to 20 carbon atoms (excluding carbon in the NCO group; the same shall apply hereinafter), an aliphatic diisocyanate having 2 to 18 carbon atoms, a modified product of these diisocyanates (urethane group, Carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, uretdione group, uretoimine group, isocyanurate group and oxazolidone group-containing modified product) and mixtures of two or more thereof.
- urethane group Carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, uretdione group, uretoimine group, isocyanurate group and oxazolidone group-containing modified product
- aromatic diisocyanates having 6 to 20 carbon atoms include 1,3- or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI, m- or p-xylylene diene Isocyanate (XDI), ⁇ , ⁇ , ⁇ ′, ⁇ ′-tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), 2,4′- or 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude diaminophenylmethane diisocyanate (crude MDI) Etc.
- TDI 1,3- or 1,4-phenylene diisocyanate
- TDI 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate
- XDI m- or p-xylylene diene Isocyanate
- TMXDI ⁇ , ⁇ , ⁇ ′, ⁇ ′-tetramethyl
- Examples of the aliphatic diisocyanate having 2 to 18 carbon atoms include chain aliphatic diisocyanates having 2 to 18 carbon atoms and cyclic aliphatic diisocyanates having 3 to 18 carbon atoms.
- Examples of the chain aliphatic diisocyanate having 2 to 18 carbon atoms include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,6- And diisocyanatomethyl caproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate and mixtures thereof. It is done.
- cycloaliphatic diisocyanate having 3 to 18 carbon atoms examples include isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI), bis ( 2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5- or 2,6-norbornane diisocyanate, and mixtures thereof.
- IPDI isophorone diisocyanate
- MDI dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate
- TDI methylcyclohexylene diisocyanate
- bis ( 2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate 2,5- or 2,6-norbornane diis
- a modified product containing a urethane group, a carbodiimide group, an allophanate group, a urea group, a burette group, a uretdione group, a uretoimine group, an isocyanurate group and / or an oxazolidone group is used.
- diisocyanates (v2) aromatic diisocyanates having 6 to 15 carbon atoms and aliphatic diisocyanates having 4 to 15 carbon atoms are preferred, and TDI, MDI, HDI, hydrogenated MDI and IPDI are more preferred. It is.
- Crystalline polyamide (a14) The crystalline polyamide (a14) that can be used as the crystalline segment (a1) is not particularly limited as long as it is compatible with the resin (B).
- Examples of the crystalline polyamide (a14) include those having the crystalline polyester (a11), the diamine (z), and the dicarboxylic acid component (y) as structural units. Such crystalline polyamide (a14) can be obtained by reacting the crystalline polyester (a11), the diamine (z) and the dicarboxylic acid component (y).
- Crystalline polyvinyl resin (a15) The crystalline polyvinyl resin (a15) that can be used as the crystalline segment (a1) is not particularly limited as long as it is compatible with the resin (B).
- Examples of the crystalline polyvinyl resin (a15) include a polymer obtained by homopolymerizing or copolymerizing an ester having a polymerizable double bond.
- Examples of the ester having a polymerizable double bond include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, diallyl phthalate, diallyl adipate, isopropenyl acetate, vinyl methacrylate, methyl-4-vinyl benzoate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl (meta ) Acrylate, vinyl methoxyacetate, vinyl benzoate, ethyl- ⁇ -ethoxy acrylate, alkyl (meth) acrylate having 1 to 50 carbon atoms [methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate Butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth
- poly (meth) acrylates [poly (meth) acrylate of polyhydric alcohols: ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol Di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate and the like] and the like.
- the crystalline polyvinyl resin (a15) can contain the following monomers (w1) to (w9) as constituent monomers in addition to the ester having a polymerizable double bond.
- Hydrocarbon having a polymerizable double bond examples thereof include the following (w11) aliphatic hydrocarbon having a polymerizable double bond and (w12) aromatic hydrocarbon having a polymerizable double bond.
- (W11) Aliphatic hydrocarbon having a polymerizable double bond For example, the following (w111) and (w112) are mentioned.
- (W111) Chain hydrocarbon having a polymerizable double bond Alkene having 2 to 30 carbon atoms (for example, isoprene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene and 1,7-octadiene).
- Cyclic hydrocarbon having a polymerizable double bond mono- or dicycloalkene having 6 to 30 carbon atoms (for example, cyclohexene, vinylcyclohexene and ethylidenebicycloheptene) and mono- or dicycloalkoxy having 5 to 30 carbon atoms Diene [eg (di) cyclopentadiene etc.] and the like.
- Aromatic hydrocarbon having a polymerizable double bond Styrene; Hydrocarbyl (alkyl, cycloalkyl, aralkyl and / or alkenyl having 1 to 30 carbon atoms) substituted styrene (eg, ⁇ -methylstyrene, vinyl) Toluene, 2,4-dimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, butylstyrene, phenylstyrene, cyclohexylstyrene, benzylstyrene, crotylbenzene, divinylbenzene, divinyltoluene, divinylxylene, trivinylbenzene, etc.); and vinylnaphthalene, etc. .
- styrene eg, ⁇ -methylstyrene, vinyl
- Toluene 2,4-dimethyls
- (W2) Monomers having a carboxyl group and a polymerizable double bond and their salts: C3-C15 unsaturated monocarboxylic acid ⁇ for example, (meth) acrylic acid ["(meth) acryl” means acryl or methacryl. ], Crotonic acid, isocrotonic acid, cinnamic acid and the like ⁇ ; unsaturated dicarboxylic acid having 3 to 30 carbon atoms (anhydride) [for example, (anhydrous) maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, (anhydrous) citraconic acid, mesaconic acid, etc.
- anhydride unsaturated dicarboxylic acid having 3 to 30 carbon atoms (anhydride) [for example, (anhydrous) maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, (anhydrous) citraconic acid, mesaconic acid, etc.
- esters of unsaturated dicarboxylic acids having 3 to 10 carbon atoms eg maleic acid monomethyl ester, maleic acid monodecyl ester, fumaric acid monoethyl ester, itaconic acid monobutyl ester and citracone
- Acid monodecyl ester etc.
- Examples of the salt constituting the monomer salt having a carboxyl group and a polymerizable double bond include alkali metal salts (such as sodium salt and potassium salt), alkaline earth metal salts (such as calcium salt and magnesium salt), and ammonium. Examples thereof include salts, amine salts, and quaternary ammonium salts.
- the amine salt is not particularly limited as long as it is an amine compound. For example, primary amine salts (such as ethylamine salts, butylamine salts and octylamine salts), secondary amines (such as diethylamine salts and dibutylamine salts), tertiary amines ( Triethylamine salt and tributylamine salt).
- Examples of the quaternary ammonium salt include tetraethylammonium salt, triethyllaurylammonium salt, tetrabutylammonium salt, and tributyllaurylammonium salt.
- Examples of the salt of the monomer having a carboxyl group and a polymerizable double bond include sodium acrylate, sodium methacrylate, monosodium maleate, disodium maleate, potassium acrylate, potassium methacrylate, monopotassium maleate, acrylic Examples include lithium acid, cesium acrylate, ammonium acrylate, calcium acrylate, and aluminum acrylate.
- (W3) Monomers having a sulfo group and a polymerizable double bond and their salts: Alkene sulfonic acids having 2 to 14 carbon atoms (for example, vinyl sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid and methyl vinyl sulfonic acid); styrene sulfonic acid and alkyl (2 to 24 carbon) derivatives thereof (for example, ⁇ -methyl styrene sulfone) Acid etc .; C5-C18 sulfo (hydroxy) alkyl- (meth) acrylate [eg sulfopropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3- (meth) acryloxypropylsulfonic acid, 2- (meth) acryloyloxy Ethanesulfonic acid and 3- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid, etc.]; sulfo (hydroxy) alkyl (meth)
- the addition type may be random addition or block addition.
- salt what was illustrated as a salt which comprises (w2) the salt of the monomer which has a carboxyl group and a polymerizable double bond is mentioned.
- (W4) Monomer having phosphono group and polymerizable double bond and salt thereof: (Meth) acryloyloxyalkyl phosphoric acid monoester (alkyl group having 1 to 24 carbon atoms) (for example, 2-hydroxyethyl (meth) acryloyl phosphate and phenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate), (meth) acryloyloxyalkyl Phosphonic acid (alkyl group having 1 to 24 carbon atoms) (for example, 2-acryloyloxyethylphosphonic acid).
- a salt what was illustrated as a salt which comprises the monomer which has (w2) a carboxyl group and a polymerizable double bond is mentioned.
- (W5) Monomer having a hydroxyl group and a polymerizable double bond: Hydroxystyrene, N-methylol (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, (meth) allyl alcohol, crotyl alcohol, isocrotyl alcohol, 1- Buten-3-ol, 2-buten-1-ol, 2-butene-1,4-diol, propargyl alcohol, 2-hydroxyethylpropenyl ether and sucrose allyl ether.
- Nitrogen-containing monomer having a polymerizable double bond For example, (w61) a monomer having an amino group and a polymerizable double bond, (w62) a monomer having an amide group and a polymerizable double bond, (w63) carbon having a nitrile group and a polymerizable double bond. And a monomer having 3 to 10 carbon atoms and (w64) a monomer having 8 to 12 carbon atoms having a nitro group and a polymerizable double bond.
- (W61) Monomer having amino group and polymerizable double bond: Aminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, t-butylaminoethyl methacrylate, N-aminoethyl (meth) acrylamide, (meth) allylamine, morpholinoethyl (meth) acrylate, 4-vinylpyridine, 2-vinylpyridine, crotylamine, N, N-dimethylaminostyrene, methyl- ⁇ -acetaminoacrylate, vinylimidazole, N-vinylpyrrole, N-vinylthiopyrrolidone, N-arylphenylenediamine, aminocarbazole Aminothiazole, aminoindole, aminopyrrole, aminoimidazole, aminomercaptothiazole, and salts thereof
- (W62) Monomer having an amide group and a polymerizable double bond (Meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-butyl acrylamide, diacetone acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N, N′-methylene-bis (meth) acrylamide, cinnamic amide, N, N -Dimethylacrylamide, N, N-dibenzylacrylamide, methacrylformamide, N-methyl-N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone and the like.
- (W7) A monomer having 6 to 18 carbon atoms having an epoxy group and a polymerizable double bond: Glycidyl (meth) acrylate and p-vinylphenylphenyl oxide.
- (W8) A monomer having 2 to 16 carbon atoms having a halogen element and a polymerizable double bond: Vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene chloride, allyl chloride, chlorostyrene, bromostyrene, dichlorostyrene, chloromethylstyrene, tetrafluorostyrene, chloroprene and the like.
- Ether having a polymerizable double bond, a ketone having a polymerizable double bond, and a sulfur-containing compound having a polymerizable double bond For example, (w91) an ether having 3 to 16 carbon atoms having a polymerizable double bond, (w92) a ketone having 4 to 12 carbon atoms having a polymerizable double bond, and (w93) a carbon number having a polymerizable double bond. Examples thereof include 2 to 16 sulfur-containing compounds.
- (W91) C3-C16 ether having a polymerizable double bond Vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, vinyl butyl ether, vinyl-2-ethylhexyl ether, vinyl phenyl ether, vinyl-2-methoxyethyl ether, methoxybutadiene, vinyl-2-butoxyethyl ether, 3,4-dihydro -1,2-pyran, 2-butoxy-2′-vinyloxydiethyl ether, acetoxystyrene, phenoxystyrene, and the like.
- (W92) C4-C12 ketone having a polymerizable double bond examples include vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, and vinyl phenyl ketone.
- a segment (a1) the structure comprised from such a compound is preferable.
- the segment (a2) contained in the crystalline resin (A) together with the crystalline segment (a1) compatible with the resin (B) has a structure composed of a compound that is incompatible with the resin (B).
- compounds that are incompatible with the resin (B) include, for example, long-chain alkyl monoalcohol (preferably 18 to 42 carbon atoms), long-chain alkyl monocarboxylic acid (preferably 18 to 42 carbon atoms), alcohol-modified butadiene, Examples include alcohol-modified dimethylsiloxane, and preferred are long-chain alkyl monoalcohols having 18 to 42 carbon atoms and long-chain alkyl monocarboxylic acids having 18 to 42 carbon atoms.
- the segment (a2) is preferably a structure composed of such a compound.
- Preferred examples of the long-chain alkyl monoalcohol having 18 to 42 carbon atoms include behenyl alcohol and stearyl alcohol.
- crystalline resin (A) of the present invention at least the segment (a1) and the segment (a2) are preferably chemically bonded in the same molecule. Moreover, it is preferable that crystalline resin (A) has 1 or more types chosen from the group which consists of an ester group, a urethane group, a urea group, an amide group, an epoxy group, and a vinyl group. In addition to the combination of one type of segment (a1) and one type of segment (a2), it may be possible to include three or more types of segments, and segment (a1) and segment (a2) may be directly chemically bonded. Alternatively, the segments (a1) and the segments (a3) other than the segment (a2) may be combined. Examples of the segment (a3) include an amorphous segment that is compatible with the resin (B).
- a combination of one type of segment (a1), one type of segment (a2), and one type of segment (a3) two types of segments (a1) and 1
- a combination of seed segment (a2), a combination of one kind of segment (a1) and two kinds of segments (a2), and the like can be mentioned.
- two or more types of segments there is a case where the molecular weight and other physical properties are different even if the type of chemical structure (for example, polyester) is the same.
- the chemical bond is preferably one or more functional groups selected from the group consisting of an ester group, a urethane group, a urea group, an amide group, and an epoxy group from the viewpoint of low-temperature fixability.
- a urethane group is more preferable.
- the segment (a1) and the segment (a2) in the crystalline resin (A) are at least one selected from the group consisting of an ester group, a urethane group, a urea group, an amide group, and an epoxy group. It is preferable that it is combined with a functional group.
- (A) is preferable as the crystalline resin (A) in the present invention.
- the weight average molecular weight of the crystalline resin (A) (hereinafter, the weight average molecular weight may be abbreviated as Mw) is preferably 8,000 to 150,000, more preferably from the viewpoint of low-temperature fixability and gloss. Is 10,000 to 110,000, particularly preferably 12,000 to 100,000. Mw and number average molecular weight (also referred to as Mn in this specification) are obtained by dissolving the crystalline resin (A) in tetrahydrofuran (THF), and using it as a sample solution, using gel permeation chromatography (GPC). And measured under the following conditions.
- Mw and number average molecular weight also referred to as Mn in this specification
- Apparatus HLC-8120 manufactured by Tosoh Corporation Column (example): TSK GEL GMH6 2 [Tosoh Corp.] Measurement temperature: 40 ° C Sample solution: 0.25 wt% THF solution Injection amount: 100 ⁇ L Detection apparatus: Refractive index detector Reference material: Standard polystyrene (TSK standard POLYSTYRENE) 12 points (molecular weight 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000 manufactured by Tosoh Corporation 2890000)
- the resin (B) used in the toner and toner binder of the present invention is a polyester resin obtained by reacting the alcohol component (X) and the carboxylic acid component (Y) as raw materials or a modified resin thereof, and the composition of the resin.
- the alcohol component (X) is preferably a polyol component such as a diol.
- the modified resin of the polyester resin one obtained by modifying the polyester resin with at least one selected from the group consisting of a urethane group, a urea group, an amide group, an epoxy group, and a vinyl group is preferable.
- polyester resin or the resin (B) that is a modified resin thereof examples include an amorphous polyester resin (B1), an amorphous styrene (co) polymer polyester-modified resin (B2), and an amorphous epoxy resin.
- examples thereof include a polyester-modified resin (B3) and an amorphous urethane resin polyester-modified resin (B4).
- the polyester resin or the resin (B) which is a modified resin thereof is preferably an amorphous polyester resin (B1).
- a polyester-modified resin (B2) of an amorphous styrene (co) polymer a polyester-modified resin (B3) of an amorphous epoxy resin, and a polyester-modified resin (B4) of an amorphous urethane resin, respectively
- a resin obtained by modifying a polyester resin with a vinyl group, an epoxy group, or a urethane group amorphous resin refers to a resin that shows a stepwise endothermic change and does not have a clear endothermic peak in the first temperature rising process of the DSC measurement.
- the amorphous polyester resin (B1) is a polyester resin obtained by reacting a polyol component and a carboxylic acid component (Y) as raw materials.
- the polyol component constituting the amorphous polyester resin (B1) the same diol component (x) as used in the crystalline polyester (a11) can be used.
- a trihydric or more polyol can be used with a diol component (x) as needed.
- the trivalent or higher polyol the same polyol as the trivalent or higher polyol used in the crystalline polyester (a11) can be used.
- alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms from the viewpoint of low-temperature fixability and hot offset resistance, alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms, polyoxyalkylene ethers of bisphenols (2 to 30 AO units) [AO adducts of bisphenol A] (Addition mole number 2 to 30)]
- Polyhydric aliphatic alcohol having a valence of 3 to 8 or more Polyhydric aliphatic alcohol having a valence of 3 to 8 or more
- polyoxyalkylene ether of novolak resin number of AO units 2 to 30
- AO addition of novolak resin Numberer of added moles 2 to 30
- alkylene glycols having 2 to 10 carbon atoms More preferred are alkylene glycols having 2 to 10 carbon atoms, polyoxyalkylene ethers of bisphenols (number of AO units 2 to 5), polyoxyalkylene ethers of novolak resins (number of AO units 2 to 30), Particularly preferred are alkylene glycols having 2 to 6 carbon atoms and polyoxyalkylene ethers of bisphenol A (number of AO units 2 to 5), and most preferred are polyoxyalkylene ethers of ethylene glycol, propylene glycol and bisphenol A ( The number of AO units is 2 to 3).
- the content of the linear diol is preferably 70 mol% or less, more preferably 60 mol% or less of the diol component (x) used.
- the diol component (x) is preferably 90 to 100 mol%.
- carboxylic acid component (Y) constituting the amorphous polyester resin (B1) the same carboxylic acid component (y) as used in the crystalline polyester (a11) can be used. Trivalent or higher polyvalent carboxylic acids and monocarboxylic acids can also be used.
- Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acids include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid), aliphatic tricarboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms (such as hexanetricarboxylic acid), And vinyl polymers of unsaturated carboxylic acids [Mn: 450 to 10,000] (styrene / maleic acid copolymer, styrene / acrylic acid copolymer, styrene / fumaric acid copolymer, etc.), and the like.
- aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms such as trimellitic acid and pyromellitic acid
- aliphatic tricarboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms such as hexanetricarboxylic acid
- vinyl polymers of unsaturated carboxylic acids [Mn: 450 to 10,000] (styrene / maleic acid cop
- Examples of the monocarboxylic acid include aliphatic (including alicyclic) monocarboxylic acids having 1 to 30 carbon atoms and aromatic monocarboxylic acids (benzoic acid and the like) having 7 to 36 carbon atoms.
- carboxylic acid components benzoic acid, alkane dicarboxylic acid having 2 to 50 carbon atoms, alkenedicarboxylic acid having 4 to 50 carbon atoms, and 8 to 20 carbon atoms are provided from the viewpoint of achieving both low-temperature fixability and hot offset resistance.
- aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms are preferred. More preferably, they are benzoic acid, adipic acid, alkenyl succinic acid having 16 to 50 carbon atoms, terephthalic acid, isophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, and a combination of two or more thereof. Particularly preferred are adipic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, and combinations of two or more thereof.
- anhydrides and lower alkyl esters of these carboxylic acids are also preferable.
- the glass transition point (Tg) of the resin (B) is 40 to 75 ° C. from the viewpoint of low-temperature fixability, glossiness and toner fluidity, heat-resistant storage stability, image strength after fixing, bending resistance, and document offset property. It is preferably 45 to 72 ° C, particularly preferably 50 to 70 ° C. Tg is measured by DSC and using the method prescribed in ASTM D3418-82 (DSC method).
- Mw of the amorphous polyester resin (B1) is 2 from the viewpoints of low-temperature fixability, glossiness and toner fluidity, heat-resistant storage stability, grindability, image strength after fixing, folding resistance, and document offset. 1,000 to 200,000, more preferably 2,500 to 100,000, and particularly preferably 3,000 to 60,000. Mw and Mn of the resin (B) are obtained by GPC in the same manner as the crystalline resin (A) described above.
- the acid value of the resin (B) is 30 mg KOH from the viewpoints of low-temperature fixability, glossiness, toner fluidity, heat-resistant storage stability, charge stability, pulverization, image strength after fixing, folding resistance, and document offset. / G or less, more preferably 20 mgKOH / g or less, and still more preferably 15 mgKOH / g or less. Especially preferably, it is 10 mgKOH / g or less, Most preferably, it is 5 mgKOH / g or less.
- the acid value can be measured by a method defined in JIS K0070.
- the method for reducing the acid value of the resin (B) is not particularly limited.
- the trifunctionality increases the molecular weight, reduces the amount of trimellitic anhydride to be half-esterified, and caps the end with a monoalcohol or the like.
- the crosslinking reaction is carried out with the above acid or alcohol, etc., the ratio of the acid such as urethane and the alcohol ratio are adjusted, and the terminal functional group is made alcohol with a slight excess of alcohol.
- the hydroxyl value of the resin (B) is 30 mg KOH from the viewpoints of low-temperature fixability, glossiness, toner fluidity, heat-resistant storage stability, charge stability, pulverization, image strength after fixing, folding resistance, and document offset. / G or less, more preferably 20 mgKOH / g or less, and still more preferably 15 mgKOH / g or less. Especially preferably, it is 10 mgKOH / g or less, Most preferably, it is 5 mgKOH / g or less.
- the hydroxyl value can be measured by a method defined in JIS K0070.
- the method for reducing the hydroxyl value of the resin (B) is not particularly limited.
- the molecular weight is increased, the terminal is capped with a monocarboxylic acid or the like, and a crosslinking reaction is performed with a trifunctional or higher functional acid or alcohol.
- the acid and alcohol ratio of the feed is adjusted to slightly add an acid to make the terminal functional group an acid.
- the molecular content of the resin (B) having a molecular weight of 1,000 or less is determined from the viewpoints of toner fluidity, heat-resistant storage stability, charge stability, grindability, image strength after fixing, bending resistance, and document offset.
- the peak area when the molecular weight of the resin (B) is measured by gel permeation chromatography it is preferably 10% or less of the total peak area, more preferably 8% or less, and even more preferably 6% or less. It is. Especially preferably, it is 4% or less, Most preferably, it is 2% or less.
- the content of the molecule having a molecular weight of 1,000 or less contained in the resin (B) is in the above range, the fluidity of the toner, heat resistant storage stability, charging stability, pulverization property, image strength after fixing, bending resistance, Document offset is improved.
- the molecular content of the resin (B) having a molecular weight of 1,000 or less is determined by data processing of the molecular weight measurement result of the resin (B) by GPC as described below.
- a retention time at which the molecular weight becomes 1,000 is determined from a calibration curve with the molecular weight and the retention time as axes.
- (2) Obtain the total peak area ( ⁇ 1).
- the peak area after the retention time obtained in (1) (peak area with a molecular weight of 1,000 or less) ( ⁇ 2) is obtained.
- the molecular weight of the resin (B) is increased, and the terminal is capped with a monocarboxylic acid or the like. And the like.
- Polyester resin (B11) obtained by reacting amorphous polyester resin (B1) using alcohol component (X) containing aromatic diol (x1) at 80 mol% or more and carboxylic acid component (Y) as raw materials ,
- the solubility parameter (SP value) of the crystalline resin (A) is SP A
- the solubility parameter of the resin (B) is SP B
- the acid value of the resin (B) is AV B
- the resin (B) When the hydroxyl value is OHV B , it is preferable to satisfy the following relational expression (5) from the viewpoint of achieving both low-temperature fixability, glossiness, and heat-resistant storage stability.
- SP A is the SP value of the crystalline resin (A)
- SP B is the SP value of the resin (B)
- AV B is the acid value of the resin (B)
- OHV B is the resin value of the resin (B). Represents the hydroxyl value.
- the resin (B) is a polyester resin (B11) obtained by reacting the alcohol component (X) containing 80 mol% or more of the aromatic diol (x1) and the carboxylic acid component (Y) as raw materials.
- a toner binder that is present and satisfies the relational expression (5) is one of the preferred embodiments of the present invention.
- SP value in the present invention is the method by Fedors [Polym. Eng. Sci. 14 (2) 152, (1974)].
- aromatic diol (x1) examples include AO (EO, PO, BO, etc.) adducts (addition mole number 2 to 30) of bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.). Two or more of these may be used in combination.
- AO EO, PO, BO, etc.
- additional mole number 2 to 30 bisphenols
- bisphenol A bisphenol F
- bisphenol S bisphenol S
- Two or more of these may be used in combination.
- the alcohol component (X) contains the aromatic diol (x1) in an amount of 80 mol% or more, it is preferable in terms of low-temperature fixability, heat-resistant storage stability, image strength, folding resistance, and document offset property.
- An amorphous polyester resin (B1) is obtained by reacting an alcohol component (X) containing at least 80 mol% of an aliphatic alcohol (x2) having 2 to 10 carbon atoms with a carboxylic acid component (Y) as raw materials.
- the polyester resin (B12) it is preferable that the following relational expression (6) is satisfied from the viewpoint of achieving both low-temperature fixability, glossiness, and heat-resistant storage stability.
- ⁇ 1.9 (6) [In Formula (6), SP A represents the SP value of the crystalline resin (A), and SP B represents the SP value of the resin (B). ]
- the resin (B) is obtained by reacting the alcohol component (X) containing at least 80 mol% of the aliphatic alcohol (x2) having 2 to 10 carbon atoms with the carboxylic acid component (Y) as raw materials.
- a toner binder that is a polyester resin (B12) that satisfies the above relational expression (6) is one of the preferred embodiments of the present invention.
- ) of the relational expression (6) is preferably 5 or less, more preferably 3 or less, and even more preferably 2.5 or less.
- Examples of the aliphatic alcohol having 2 to 10 carbon atoms (x2) include ethylene glycol, 1,2-propanediol (1,2-propylene glycol), 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neo Pentyl glycol, 2,3-dimethylbutane-1,4-diol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol
- aliphatic diols such as 1,10-decanediol, and two or more of these may be used in combination.
- a carbon number of 2 to 10 is preferred from the viewpoints of low-temperature fixability, hot offset resistance, and heat-resistant storage stability.
- the alcohol component (X) contains an aliphatic alcohol (x2) having 2 to 10 carbon atoms in an amount of 80 mol% or more, it is preferable from the viewpoints of low-temperature fixability, hot offset resistance, charging stability, and grindability.
- the amorphous polyester resin (B1) contains an aromatic diol (x1) and an aliphatic alcohol (x2) having 2 to 10 carbon atoms, and the molar ratio thereof is 20/80 to 80/20 (
- the polyester resin (B13) obtained by reacting X) and the carboxylic acid component (Y) as raw materials the following relational expression (7) is satisfied in that both low-temperature fixability, gloss and heat-resistant storage stability are achieved. It is preferable to satisfy.
- SP A is the SP value of the crystalline resin (A)
- SP B is the SP value of the resin (B)
- AV B is the acid value of the resin (B)
- OHV B is the resin value of the resin (B). Represents the hydroxyl value.
- the resin component (B) contains an aromatic diol (x1) and an aliphatic alcohol (x2) having 2 to 10 carbon atoms, the molar ratio of which is 20/80 to 80/20 (
- a toner binder that is a polyester resin (B13) obtained by reacting X) with a carboxylic acid component (Y) as a raw material and that satisfies the relational expression (7) is one of the preferred embodiments of the present invention.
- the softening point (Tm) of the resin (B) measured by a flow tester is preferably 80 to 170 ° C, more preferably 85 to 165 ° C, and particularly preferably 90 to 160 ° C.
- the softening point (Tm) is measured by the following method. Using a Koka-type flow tester ⁇ for example, CFT-500D, manufactured by Shimadzu Corporation), a load of 1.96 MPa was applied by a plunger while heating a 1 g measurement sample at a heating rate of 6 ° C./min. Extrude from a nozzle with a diameter of 1 mm and a length of 1 mm, draw a graph of “plunger descent (flow value)” and “temperature”, and set the temperature corresponding to 1/2 of the maximum plunger descent It reads from a graph and makes this value (temperature when half of a measurement sample flows out) be a softening point [Tm].
- a Koka-type flow tester for example, CFT-500D, manufactured by Shimadzu Corporation
- Two or more types of resins (B) having different Tm may be used in combination, and a combination of those having a Tm of 80 to 110 ° C. and 110 to 170 ° C. is preferable.
- an amorphous styrene (co) polymer polyester-modified resin (B2) can also be used as the resin (B) in the present invention.
- This amorphous styrene (co) polymer polyester-modified resin (B2) is obtained by reacting a polymer of a styrene monomer alone or a copolymer of a styrene monomer and a (meth) acrylic monomer with a polyester. is there.
- the styrene monomer include styrene and alkyl styrene having an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (for example, ⁇ -methyl styrene, p-methyl styrene). Styrene is preferred.
- (meth) acrylic monomers examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and stearyl (meth) acrylate.
- methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid; and a mixture of two or more thereof are preferable.
- the polyester-modified resin (B2) of amorphous styrene (co) polymer may be used in combination with other vinyl ester monomers and aliphatic hydrocarbon vinyl monomers as necessary.
- vinyl ester monomers include aliphatic vinyl esters (4 to 15 carbon atoms, such as vinyl acetate, vinyl propionate, isopropenyl acetate, etc.), unsaturated carboxylic acid polyvalent (2 to 3 valent) alcohol esters (8 to 200 carbon atoms).
- ethylene glycol di (meth) acrylate propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate and polyethylene glycol di (meth) ) Acrylate, etc.
- aromatic vinyl esters C9-15, such as methyl-4-vinylbenzoate
- Aliphatic hydrocarbon vinyl monomers include olefins (2 to 10 carbon atoms such as ethylene, propylene, butene, octene, etc.), dienes (4 to 10 carbon atoms such as butadiene, isoprene, 1,6-hexadiene, etc.) and the like. Can be mentioned.
- the Mw of the amorphous styrene (co) polymer polyester-modified resin (B2) used in the present invention is Mw 100,000 to 300,000, preferably 130,000 to 300,000 from the viewpoint of the fixing temperature range. 280,000, more preferably 150,000 to 250,000.
- the ratio Mw / Mn between the Mw and the number average molecular weight (Mn) of the amorphous styrene (co) polymer polyester-modified resin (B2) is usually 10 to 70, for example, from the viewpoint of the fixing temperature range. Yes, preferably 15 to 65, and more preferably 20 to 60.
- the amorphous styrene (co) polymer polyester-modified resin (B2) is preferably used in combination of two or more types having different molecular weights from the viewpoint of the fixing temperature range.
- an amorphous epoxy resin polyester-modified resin (B3) can also be used.
- the polyester-modified resin (B3) of an amorphous epoxy resin a ring-opening polymer of polyepoxide, a polyepoxide and an active hydrogen-containing compound ⁇ water, polyol [diol and trivalent or higher polyol], dicarboxylic acid, trivalent or higher Polycarboxylic acid, polyamine, etc. ⁇ and those obtained by reacting with a polyester.
- polyester-modified resin (B4) of an amorphous urethane resin can also be used as the resin (B) in the present invention.
- polyester-modified resin (B4) of amorphous urethane resin include those obtained by reacting the diisocyanate (v2), monoisocyanate (v1), trifunctional or higher polyisocyanate (v3) with polyester. .
- Monoisocyanate (v1) includes phenyl isocyanate, tolylene isocyanate, xylylene isocyanate, ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethylxylylene isocyanate, naphthylene isocyanate, ethyl isocyanate, propyl isocyanate, hexyl isocyanate, octyl isocyanate Decyl isocyanate, dodecyl isocyanate, tetradecyl isocyanate, hexadecyl isocyanate, octadecyl isocyanate, cyclobutyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, cyclooctyl isocyanate, cyclodecyl isocyanate, cyclododecyl isocyanate, cyclotetradecyl isocyanate , Isophorone isocyan
- the trifunctional or higher polyisocyanate (v3) is not particularly limited as long as it is a compound having three or more isocyanate groups, and examples thereof include compounds having a chemical structure of triisocyanate, tetraisocyanate, isocyanurate, biuret, and the like. It is done.
- the glass transition point of the resin (B) is Tg 1 (° C.), and the glass transition point derived from the resin (B) in the mixture obtained by adding the crystalline resin (A) to the resin (B) is Tg 2 ( ° C), the glass transition point Tg 1 (° C) of the resin (B) and the glass transition point Tg 2 derived from the resin (B) in the mixture of the resin (B) and the crystalline resin (A). It is preferable that (° C.) satisfies the following relational expression (2).
- a mixture obtained by adding the crystalline resin (A) to the resin (B) is preferably the toner binder of the present invention.
- the method for mixing the resin (B) and the crystalline resin (A) is not particularly specified.
- the mixing temperature is preferably from 100 to 200 ° C., more preferably from 110 to 190 ° C. from the viewpoint of resin viscosity.
- the toner binder of the present invention can be obtained, for example, by mixing the crystalline resin (A) and the resin (B) as described above.
- the value on the left side of the relational expression (2) is usually 15 or less, preferably 12 or less, more preferably 10 or less, more preferably 5 or less, from the viewpoints of toner fluidity, heat resistant storage stability, grindability, and image strength after fixing. Particularly preferably, it is 3 or less.
- a smaller value on the left side means that the crystalline resin (A) is recrystallized and Tg lowering is less likely to occur.
- the weight ratio (B) / (A) of the resin (B) to the crystalline resin (A) is from the viewpoint of toner fluidity, heat-resistant storage stability, grindability, image strength after fixing, low-temperature fixability, and glossiness. Usually, 50/50 to 95/5 is preferable, more preferably 60/40 to 92/8, still more preferably 70/30 to 90/10.
- a mixture containing the resin (B) and the crystalline resin (A) in the above ratio is preferable as the toner binder of the present invention. That is, the weight ratio (B) / (A) between the resin (B) and the crystalline resin (A) in the toner binder of the present invention is preferably in the above range.
- the toner binder when (glass transition point Tg 1 +30 of resin (B) (° C.) is higher than temperature Tp (° C.) showing the endothermic peak top derived from crystalline resin (A), (Tg 1 +30) When (Tg 1 +30) is lower than Tp at the temperature, it is preferable that the toner binder is entirely or partially turbid at the Tp temperature. It is preferable that the whole or a part of the toner binder is turbid. In the present invention, it is more preferable that the entire toner binder is turbid at the above temperature, and it is more preferable that part of the toner binder is turbid.
- the temperature (° C.) of (Tg 1 +30) is higher than the temperature Tp (° C.) showing the endothermic peak top of the crystalline resin (A). it is higher in temperature (Tg 1 +30), and if (Tg 1 +30) is lower than Tp is when observed visually at a temperature of Tp, there is preferably a turbid mixture as a whole or a portion. Turbidity means that the crystalline resin (A) is not completely compatibilized with the resin (B), and is preferable because the crystalline resin (A) is easily recrystallized when cooled. In addition, when there are two or more endothermic peaks derived from the crystalline resin (A), the temperature showing the highest endothermic peak top among them is defined as Tp in this case.
- the crystalline resin (A) is a resin in which at least two or more types of segments are chemically bonded, and the segment (a2) not compatible with the crystalline segment (a1) compatible with the resin (B). It is preferable to have.
- the solubility parameter of the polyester or its modified resin (B) is SP B
- the solubility parameter of the segment (a1) is SP a1
- the solubility parameter of the segment (a2) is SP a2
- SP a1 represents the SP value of the segment (a1)
- SP a2 represents the SP value of the segment (a2)
- SP B represents the SP value of the resin (B).
- the SP value of segment (a1) and segment (a2) is the SP value of the compound constituting each segment.
- the value on the left side of the relational expression (3) is usually 1.9 or less, preferably 0.1 to 1.8, from the viewpoint of compatibility between the resin (B) and the segment (a1).
- the value on the left side of the relational expression (4) is usually 1.9 or more, preferably 2.0 or more, from the viewpoint of compatibility between the resin (B) and the segment (a2).
- the upper limit of the left side of the relational expression (4) is preferably 4.0 or less, and more preferably 3.5 or less.
- the toner binder of the present invention may be composed of a crystalline resin (A) and a resin (B), and may contain other components as necessary as long as the effects of the present invention are not impaired.
- a toner binder made of a crystalline resin (A) and a resin (B) is preferable.
- the toner containing the toner binder and the colorant of the present invention is also one aspect of the present invention.
- the toner of the present invention is preferably a composition containing a toner binder comprising a resin (B) and a crystalline resin (A) and a colorant.
- colorant all of dyes and pigments used as toner colorants can be used. Specifically, carbon black, iron black, Sudan Black SM, First Yellow G, Benzidine Yellow, Pigment Yellow, Indian First Orange, Irgasin Red, Paranitroaniline Red, Toluidine Red, Carmine FB, Pigment Orange R, Lake Red 2G, Rhodamine FB, Rhodamine B Lake, Methyl Violet B Lake, Phthalocyanine Blue, Pigment Blue, Brilliant Green, Phthalocyanine Green, Oil Yellow GG, Kayaset YG, Orazole Brown B, Oil Pink OP, etc. Or 2 or more types can be mixed and used. Further, if necessary, magnetic powder (a powder of a ferromagnetic metal such as iron, cobalt, nickel, or a compound such as magnetite, hematite, ferrite) can also be included as a colorant.
- magnetic powder a powder of a ferromagnetic metal such as iron, cobalt, nickel, or a compound such as
- the content of the colorant is preferably 1 to 40 parts by weight, more preferably 3 to 10 parts by weight, when the total of the resin (B) and the crystalline resin (A) is 100 parts by weight.
- the amount is preferably 20 to 150 parts by weight, more preferably 40 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the resin (B) and the crystalline resin (A). Above and below, parts mean parts by weight.
- the toner of the present invention contains one or more additives selected from a mold release agent, a charge control agent, a fluidizing agent, and the like as necessary.
- a release agent those having a softening point [Tm] of 50 to 170 ° C. by a flow tester are preferable, polyolefin wax, natural wax, aliphatic alcohol having 30 to 50 carbon atoms, fatty acid having 30 to 50 carbon atoms, and these A mixture etc. are mentioned.
- Polyolefin waxes include (co) polymers [obtained by (co) polymerization] of olefins (for example, ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene, 1-hexene, 1-dodecene, 1-octadecene, and mixtures thereof).
- olefins for example, ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene, 1-hexene, 1-dodecene, 1-octadecene, and mixtures thereof.
- olefin (co) polymer oxides by oxygen and / or ozone maleic acid modifications of olefin (co) polymers [eg maleic acid and its derivatives (maleic anhydride, Modified products such as monomethyl maleate, monobutyl maleate and dimethyl maleate), olefins and unsaturated carboxylic acids [(meth) acrylic acid, itaconic acid and maleic anhydride, etc.] and / or unsaturated carboxylic acid alkyl esters [(meta ) Alkyl acrylate (alkyl having 1 to 18 carbon atoms) ester and Copolymers of maleic acid alkyl esters (having 1 to 18 carbon atoms in the alkyl)] or the like, and Sasol wax.
- maleic acid modifications of olefin (co) polymers eg maleic acid and its derivatives (maleic anhydride, Modified products such as monomethyl maleate, monobutyl maleate and dimethyl maleate), ole
- Examples of natural waxes include carnauba wax, montan wax, paraffin wax, and rice wax.
- Examples of the aliphatic alcohol having 30 to 50 carbon atoms include triacontanol.
- Examples of the fatty acid having 30 to 50 carbon atoms include triacontane carboxylic acid.
- nigrosine dyes triphenylmethane dyes containing tertiary amines as side chains, quaternary ammonium salts, polyamine resins, imidazole derivatives, quaternary ammonium base-containing polymers, metal-containing azo dyes, copper phthalocyanine dyes , Salicylic acid metal salts, boron complexes of benzylic acid, sulfonic acid group-containing polymers, fluorine-containing polymers, halogen-substituted aromatic ring-containing polymers, and the like.
- Examples of the fluidizing agent include colloidal silica, alumina powder, titanium oxide powder, calcium carbonate powder and the like.
- the method for producing the toner of the present invention is not particularly limited.
- the toner of the present invention may be obtained by any known method such as kneading and pulverization, emulsion phase inversion, and polymerization.
- kneading and pulverization the components constituting the toner excluding the fluidizing agent are dry blended, and then melt-kneaded, then coarsely pulverized, and finally atomized using a jet mill pulverizer or the like.
- the volume average particle size (D50) is preferably made into fine particles having a particle size of 5 to 20 ⁇ m, and then mixed with a fluidizing agent.
- the volume average particle diameter (D50) is measured using a Coulter counter [for example, trade name: Multisizer III (manufactured by Coulter)].
- a Coulter counter for example, trade name: Multisizer III (manufactured by Coulter)
- the components constituting the toner excluding the fluidizing agent are dissolved or dispersed in an organic solvent, and then emulsified by adding water, etc., and then separated and classified for production. it can.
- the volume average particle diameter of the toner is preferably 3 to 15 ⁇ m.
- the toner of the present invention is mixed with carrier particles such as iron powder, glass beads, nickel powder, ferrite, magnetite, and ferrite whose surface is coated with a resin (acrylic resin, silicone resin, etc.) as necessary to cause an electrical latent.
- carrier particles such as iron powder, glass beads, nickel powder, ferrite, magnetite, and ferrite whose surface is coated with a resin (acrylic resin, silicone resin, etc.) as necessary to cause an electrical latent.
- carrier particles used as an image developer.
- the toner / carrier particle weight ratio is usually 1/99 to 100/0 for toner / carrier particles.
- it can be rubbed with a member such as a charging blade to form an electrical latent image.
- the toner of the present invention is fixed on a support (paper, polyester film, etc.) by a copying machine, a printer or the like to be used as a recording material.
- a method for fixing to the support a known hot roll fixing method, flash fixing method, or the like can be applied.
- part means “part by weight”
- % means “% by weight”.
- SP a1, SP a2 The SP values (SP a1, SP a2 ) of the crystalline segment (a1) and the segment (a2) are determined by the method of Fedors [Polym. Eng. Sci. 14 (2) 152, (1974)].
- Production Example 2 [Synthesis of Crystalline Segment (a1-2)] A crystalline polyester (a1-2) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 740 parts of sebacic acid and 360 parts of 1,4-butanediol were used in Production Example 1. The SP a1 of the crystalline polyester (a1-2) was 10.1.
- Production Example 3 [Synthesis of Crystalline Segment (a1-3)] A crystalline polyester (a1-3) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 798 parts of dodecanedioic acid and 326 parts of 1,4-butanediol were used in Production Example 1. The SP a1 of the crystalline polyester (a1-3) was 9.9.
- Production Example 4 [Synthesis of Crystalline Segment (a1-4)] A crystalline polyester (a1-4) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the raw materials used were 723 parts of dodecanedioic acid and 390 parts of 1,6-hexanediol. The SP a1 of the crystalline polyester (a1-4) was 9.8.
- Production Example 5 [Synthesis of Crystalline Segment (a1-5)] A crystalline polyester (a1-5) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 604 parts of sebacic acid and 503 parts of 1,9-nonanediol were used in Production Example 1. The SP a1 of the crystalline polyester (a1-5) was 9.7.
- Production Example 6 Synthesis of Crystalline Segment (a1-6)
- a crystalline polyester (a1-6) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the starting materials used were 634 parts of dodecanedioic acid and 465 parts of 1,9-nonanediol.
- the SP a1 of the crystalline polyester (a1-6) was 9.6.
- Production Example 7 [Synthesis of Crystalline Segment (a1-7)] A crystalline polyester (a1-7) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 456 parts of adipic acid and 656 parts of 1,12-dodecanediol were used as the raw materials used in Production Example 1. The SP a1 of the crystalline polyester (a1-7) was 9.7.
- Production Example 8 [Synthesis of Crystalline Segment (a1-8)] A reaction was conducted in the same manner as in Production Example 1 except that 531 parts of sebacic acid and 563 parts of 1,12-dodecanediol were used in Production Example 1 to obtain crystalline polyester (a1-8). The SP a1 of the crystalline polyester (a1-8) was 9.6.
- Crystalline polyesters (a1-1) to (a1-9) obtained in Production Examples 1 to 9 were designated as crystalline segments (a1-1) to (a1-9), respectively.
- Production Example 15 [Synthesis of Amorphous Segment (a3-1)]
- the reaction was conducted in the same manner as in Production Example 1 except that 738 parts of a 2-mol propylene oxide adduct of bisphenol A and 332 parts of terephthalic acid were used to obtain amorphous polyester (a3-1). It was. SP a3 of the amorphous polyester (a3-1) was 11.1. Amorphous polyester (a3-1) was designated as amorphous segment (a3-1).
- a crystalline resin (A) was produced.
- the resin (B) was produced.
- a crystalline segment (a′1), a segment (a′2) and a crystalline resin (A ′) for comparison were produced.
- a styrene acrylic resin (resin (B ′)) was produced as a resin for comparison with the resin (B).
- the temperature (Tp) showing the endothermic peak top of the crystalline resin (A) was measured by a differential scanning calorimeter (DSC) by the following method.
- the temperature at the deepest portion of the recess of the endothermic peak of the crystalline resin (A) in the temperature raising process (second temperature raising process) of (3) was defined as a temperature Tp indicating the endothermic peak top.
- Tp the temperature showing the highest endothermic peak among them was defined as Tp.
- the weight average molecular weight (Mw) of the resin was measured under the following conditions using gel permeation chromatography (GPC) using the resin dissolved in tetrahydrofuran (THF) as a sample solution.
- GPC gel permeation chromatography
- Equipment HLC-8120 manufactured by Tosoh Corporation
- Column 2 TSK GEL GMH6 [manufactured by Tosoh Corporation]
- Measurement temperature 40 ° C
- Sample solution 0.25 wt% THF solution
- Injection amount 100 ⁇ L
- Detection apparatus Refractive index detector
- Reference material Standard polystyrene (TSK standard POLYSTYRENE) 12 points (molecular weight 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1890000 2890000) manufactured by Tosoh Corporation
- the Tg (Tg 1 ) of the resin (B) was measured by a method (DSC method) defined in ASTM D3418-82 using DSC (Model Q Series Version 2.8.0.394 manufactured by TA Instruments). .
- the acid value and hydroxyl value of the resin (B) were measured by the method defined in JIS K0070.
- the molecular content of the resin (B) having a molecular weight of 1,000 or less was determined by data processing of the measurement results of each resin by GPC as described below. (1) The retention time at which the molecular weight was 1,000 was determined from a calibration curve with the molecular weight and the retention time as axes. (2) The total peak area ( ⁇ 1) was determined. (3) The peak area after the retention time determined in (1) (peak area with a molecular weight of 1,000 or less) ( ⁇ 2) was determined. (4) The content of molecules having a molecular weight of 1,000 or less was determined from the following formula.
- Content of molecules having a molecular weight of 1,000 or less ( ⁇ 2) ⁇ 100 / ( ⁇ 1)
- content (%) of molecules having a molecular weight of 1,000 or less determined as described above was described as “content of molecules having a molecular weight of 1,000 or less”.
- Production Example 18 [Synthesis of Crystalline Resin (A-3)]
- the raw materials used were 300 parts of crystalline segment (a1-2), 300 parts of segment (a2-1), 250 parts of amorphous segment (a3-1), and 150 parts of hexamethylene diisocyanate.
- the same reaction as in Production Example 16 was performed to obtain a crystalline resin (A-3).
- Crystalline resin (A-3) had Tp of 68 ° C. and Mw of 80,000.
- Production Example 19 [Synthesis of Crystalline Resin (A-4)]
- the same reaction as in Production Example 17 was carried out except that the raw materials used were 23 parts of sebacic acid, 920 parts of crystalline segment (a1-1) and 80 parts of segment (a2-3). (A-4) was obtained.
- Crystalline resin (A-4) had Tp of 67 ° C. and Mw of 19,000.
- Production Example 21 [Synthesis of Crystalline Resin (A-6)]
- the same reaction as in Production Example 20 was conducted, except that 230 parts of crystalline segment (a1-1), 56 parts of segment (a2-5), 300 parts of methyl ethyl ketone, and 14 parts of hexamethylene diisocyanate were used. And a crystalline resin (A-6) was obtained. Crystalline resin (A-6) had Tp of 66 ° C. and Mw of 45,000.
- Production Example 22 [Synthesis of Crystalline Resin (A-7)]
- the same reaction as in Production Example 20 was conducted except that 347 parts of crystalline segment (a1-1), 32 parts of segment (a2-2), 400 parts of methyl ethyl ketone, and 21 parts of hexamethylene diisocyanate were used. And a crystalline resin (A-7) was obtained.
- the crystalline resin (A-7) had a Tp of 67 ° C. and an Mw of 41,000.
- Production Example 23 [Synthesis of Crystalline Resin (A-8)] In Production Example 17, the same reaction as in Production Example 17 was conducted except that 14 parts of dodecanedioic acid, 950 parts of crystalline segment (a1-3) and 38 parts of segment (a2-2) were used. Resin (A-8) was obtained. Crystalline resin (A-8) had Tp of 65 ° C. and Mw of 23,000.
- Production Example 24 Synthesis of Crystalline Resin (A-9)
- the same reaction as in Production Example 17 was conducted except that 13 parts of dodecanedioic acid, 950 parts of crystalline segment (a1-4) and 19 parts of segment (a2-2) were used.
- Resin (A-9) was obtained.
- Crystalline resin (A-9) had Tp of 72 ° C. and Mw of 28,000.
- Production Example 25 [Synthesis of Crystalline Resin (A-10)] In Production Example 17, the same reaction as in Production Example 17 was carried out except that 26 parts of sebacic acid, 950 parts of crystalline segment (a1-5) and 50 parts of segment (a2-2) were used. (A-10) was obtained. Crystalline resin (A-10) had Tp of 70 ° C. and Mw of 36,000.
- Production Example 26 [Synthesis of Crystalline Resin (A-11)] In Production Example 17, the same reaction as in Production Example 17 was conducted except that 11 parts of dodecanedioic acid, 950 parts of crystalline segment (a1-6) and 19 parts of segment (a2-2) were used. Resin (A-11) was obtained. Crystalline resin (A-11) had Tp of 73 ° C. and Mw of 30,000.
- Production Example 27 Synthesis of Crystalline Resin (A-12)]
- the same reaction as in Production Example 17 was conducted except that 4 parts of adipic acid, 950 parts of crystalline segment (a1-7) and 61 parts of segment (a2-2) were used as the raw material to be used.
- (A-12) was obtained.
- Crystalline resin (A-12) had Tp of 77 ° C. and Mw of 17,000.
- Production Example 28 [Synthesis of Crystalline Resin (A-13)] In Production Example 17, the same reaction as in Production Example 17 was carried out except that 14 parts of sebacic acid, 950 parts of crystalline segment (a1-8) and 30 parts of segment (a2-2) were used. (A-13) was obtained. Crystalline resin (A-13) had Tp of 85 ° C. and Mw of 29,000.
- Production Example 29 [Synthesis of Crystalline Resin (A-14)]
- the same reaction as in Production Example 17 was carried out except that the raw materials used were 14 parts of sebacic acid, 950 parts of crystalline segment (a1-9) and 20 parts of segment (a2-2).
- (A-14) was obtained.
- Crystalline resin (A-14) had Tp of 75 ° C. and Mw of 30,000.
- the pressure was returned to normal pressure while gradually releasing the pressure, and the reaction was further carried out under a reduced pressure of 0.5 to 2.5 kPa.
- Tm reached 130 ° C.
- the resin (b-1) was taken out using a steel belt cooler.
- the Henschel mixer [FM10B manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.] was used so that the weight ratio (b-1) / (b-2) of the obtained resin (b-1) and resin (b-2) was 50/50.
- resin (B-1) had a Tg of 63 ° C., an Mw of 30,000, an acid value of 20, a hydroxyl value of 19, a content of molecules having a molecular weight of 1,000 or less, 9.5%, and SP B of 11.7. Met.
- Resin (B-2) has a Tg of 62 ° C., Mw of 140,000, an acid value of 22, a hydroxyl value of 38, a molecular weight of 1,000 or less and a molecular content of 12.2%, SP B of 11.3 Met.
- Resin (B-3) has a Tg of 62 ° C., Mw of 150,000, an acid value of 16, a hydroxyl value of 2, a molecular weight of 1,000 or less, a content of 6.9%, and SP B of 11.1. Met.
- Resin (B-4) has a Tg of 63 ° C., Mw of 69,000, an acid value of 6, a hydroxyl value of 24, a molecular weight of 1,000 or less, a content of 9.0%, and SP B of 11.9. Met.
- Resin (B-6) has a Tg of 64 ° C., Mw of 76,000, an acid value of 11, a hydroxyl value of 39, a molecular weight of 1,000 or less, a content of 8.1%, and SP B of 11.5. Met.
- Comparative Production Example 5 [Crystalline resin for comparison (A'-2)]
- the crystalline segment (a1-1) was used alone as the crystalline resin (A′-2).
- the crystalline resin (A′-2) had a Tp of 66 ° C. and an Mw of 20,000.
- Comparative Production Example 7 [Crystalline resin for comparison (A'-4)]
- the crystalline segment (a′1-2) was used alone as the crystalline resin (A′-4).
- the crystalline resin (A′-2) had a Tp of 60 ° C. and an Mw of 4,500.
- Resin (B ′) has a Tg of 60 ° C., an Mw of 12,000, an acid value of 7, a hydroxyl value of 0, a molecular weight of 1,000 or less, a content of 9.0%, and SP B of 10.3. there were.
- the resin (B ′) is a styrene acrylic resin.
- Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 5 Using the crystalline resin (A) and the resin (B) obtained in Production Examples and Comparative Production Examples, toners were formed by the following method according to the blending ratio (parts by weight) shown in Tables 1 and 2.
- Tp (° C.) of resin (A) is a temperature (Tp) indicating the endothermic peak top of the crystalline resin (A) used in the toner.
- the endothermic peak area derived from the crystalline resin (A) in the first heating process measured by DSC is S 1
- the second heating process is measured.
- an endothermic peak area derived from the crystalline resin (a) and S 2 was determined as follows S 1 and S 2 (endothermic peak area during heating).
- About 5 mg of a mixture of crystalline resin (A) and resin (B) blended in the proportions shown in Tables 1 and 2 is precisely weighed and placed in an aluminum pan, and DSC is measured under the following temperature rise conditions. It was. Apparatus: Q Series Version 2.8.0.394 (TA Instruments) The temperature was raised from 20 ° C. to 180 ° C.
- endothermic heat amount (J / g) derived from the crystalline resin (A) in the second temperature raising process measured by DSC is shown as “endothermic heat amount (J) / g derived from (A)” in Tables 1-2. Shown in
- Tg 1 is the glass transition point (Tg) of the resin (B) used in the production of the toner.
- Tg 2 is a glass transition point Tg 2 (° C.) derived from the resin (B) of the mixture using a mixture of the crystalline resin (A) and the resin (B) blended in the ratios shown in Tables 1 and 2.
- Tg (Tg 1 ) of the resin (B) was measured by the same method as Tg (Tg 1 ) of the resin (B).
- Tables 1 and 2 show Tg 2 and (Tg 1 -Tg 2 ) measured above.
- the toner was uniformly placed on the paper surface so as to be 0.6 mg / cm 2 .
- a printer from which the heat fixing machine was removed was used as a method of placing the powder on the paper surface.
- Other methods may be used as long as the powder can be uniformly loaded with the above-described weight density.
- Measures the low temperature fixing temperature which is the temperature at which cold offset occurs when this paper is passed through a pressure roller under conditions of a fixing speed (heating roller peripheral speed) of 213 mm / sec and a fixing pressure (pressure roller pressure) of 10 kg / cm 2. did.
- the lower the low temperature fixing temperature the better the low temperature fixing property.
- the low temperature fixing temperature (° C.) of the toner is shown in Tables 3 and 4 as the low temperature fixing property (° C.).
- Hot offset resistance (° C.).
- the toner bulk density (g / 100 mL) was measured with a powder tester manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd., and the fluidity was determined according to the following criteria. ⁇ or more (30 g / 100 mL or more) is a practical range.
- Heat resistant storage stability The toner was allowed to stand in an atmosphere of 50 ° C. for 24 hours, the degree of blocking was judged visually, and the heat resistant storage stability was evaluated according to the following criteria. [Criteria] ⁇ : Blocking has not occurred. X: Blocking has occurred.
- ⁇ Charging stability> (1) 0.5 g of toner and 20 g of ferrite carrier (F-150, manufactured by Powdertech Co., Ltd.) were placed in a 50 mL glass bottle and conditioned at 23 ° C. and 50% relative humidity for 8 hours or more. (2) Friction stirring was performed at 50 rpm for 10 minutes and 60 minutes with a tumbler shaker mixer, and the charge amount at each time was measured. For the measurement, a blow-off charge measuring device [manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd.] was used. “Charging amount of 60 minutes friction time / charging amount of 10 minutes friction time” was calculated and used as an index of charging stability.
- ⁇ Crushability> A coarsely pulverized product (from 8.6 mesh pass to 30 mesh on) obtained by kneading and cooling the toner with a twin-screw kneader was subjected to the following conditions using a supersonic jet pulverizer, Labo Jet (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.). And then pulverized. Crushing pressure: 0.5 MPa Grinding time: 10 minutes Adjuster ring: 15 mm Louver size: Medium Without classification, the volume average particle size ( ⁇ m) was measured by Coulter Counter-TAII (manufactured by Coulter Electronics, USA), and the grindability was evaluated according to the following criteria.
- the toner of the present invention is compatible with low-temperature fixability and glossiness and hot offset resistance, and is excellent in toner fluidity, heat-resistant storage stability, charging stability, pulverization property, image strength and anti-folding property, It is useful as a toner for developing electrostatic images used for electrostatic recording, electrostatic printing and the like.
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Abstract
Description
トナーの定着温度を低くする手段として、結着樹脂のガラス転移点を低くする技術が一般的に使用されている。
しかしながら、ガラス転移点を低くし過ぎると、耐ホットオフセット性が低下し、また粉体の凝集(ブロッキング)が起り易くなることからトナーの保存性が低下するため、ガラス転移点の下限は実用上50℃である。このガラス転移点は、結着樹脂の設計ポイントであり、ガラス転移点を下げる方法では、更に低温定着可能なトナーを得ることはできない。
しかしながら、結晶性樹脂の含有量を増やすと樹脂強度が低下する場合があり、また溶融混練時に結晶性樹脂と結着樹脂の相溶化により結晶性樹脂が非晶化し、その結果、トナーのガラス転移点が低下することで前述と同様の課題が生じる。
かかる方法ではトナーの低温定着性及び光沢性は確保できるが、耐ホットオフセット性やトナーの流動性、高温保存時の安定性である耐熱保存性が不充分であり、また帯電安定性や粉砕する際の粉砕性が低下する問題もある。
溶融懸濁法や乳化凝集法を用いて得られたシェル層で被覆する方法等も提案されているが(特許文献6~9)、結晶性樹脂がコアの結着樹脂と相溶化し、短時間では結晶の再析出が不充分なことから定着後の画像強度及び耐折り曲げ性が未だ不充分である。
また、スチレンアクリル系の非晶性樹脂に結晶性樹脂を添加し、結晶性樹脂との非相溶性を利用して結晶析出を促した方法(特許文献10)があるが、そもそも非晶性樹脂がスチレンアクリル系樹脂であるため、低温定着性が不充分である。
すなわち本発明は、結晶性樹脂(A)と、アルコール成分(X)とカルボン酸成分(Y)を原料として反応して得られるポリエステル樹脂又はその変性樹脂である樹脂(B)とを含有し、示差走査熱量計(DSC)により測定された結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークトップを示す温度(Tp)が40~100℃の範囲にあって、昇温時の吸熱ピーク面積S1とS2が下記の関係式(1)を満たすことを特徴とするトナーバインダーである。
[但し、トナーバインダーを昇温、冷却、昇温した際の第1回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積をS1、第2回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積をS2とする。]
本発明のトナーバインダーは、結晶性樹脂(A)と、アルコール成分(X)とカルボン酸成分(Y)を原料として反応して得られるポリエステル樹脂又はその変性樹脂である樹脂(B)とを含有し、示差走査熱量計(DSC)により測定された結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークトップを示す温度(Tp)が40~100℃の範囲にあって、昇温時の吸熱ピーク面積S1とS2が下記の関係式(1)を満たすことを特徴とする。
(S2/S1)×100≧35 (1)
本発明においては、トナーバインダーを昇温、冷却、昇温した際の第1回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積をS1、第2回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積をS2とする。結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積は、DSCにより測定される。本明細書中、アルコール成分(X)とカルボン酸成分(Y)を原料として反応して得られるポリエステル樹脂又はその変性樹脂である樹脂(B)を、樹脂(B)ともいう。
そこで、DSCにより測定される、トナーバインダーを昇温、冷却、昇温した際の第1回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積をS1、第2回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積をS2とすると、まず、結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークトップを示す温度(Tp)が40~100℃の範囲に少なくとも1つ以上あって、昇温時の吸熱ピーク面積S1とS2が下記の関係式(1)を満たすことを特徴とするトナーバインダーである。
(S2/S1)×100≧35 (1)
本発明のトナーバインダーは、上記の条件で昇温、冷却、昇温した際の、DSCにより測定される第1回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積をS1、第2回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積をS2とすると、昇温時の吸熱ピーク面積S1とS2が上記の関係式(1)を満たすものである。
また結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークが結晶性樹脂(A)由来ではない吸熱ピークと重なる場合は、各々のピークに分解して結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積を求める。なお、トナーバインダーにさらに配合する原料のうち、ワックス等の結晶性の原料は吸熱ピークを発現する場合がある。
吸熱ピーク面積は、ピークの谷の箇所にてベースラインに対して垂直に線を引いて分割し、その分割線によって分けられた面積を用いて計算する。
なお、ピークが特定できれば、トナーバインダーではなくトナーでDSCを測定しても差し支えない。
すなわち関係式(1)を満足する場合、第1の昇温過程に相当する熱定着工程では結晶性樹脂(A)の一部が樹脂(B)に相溶し、トナーが可塑化されることにより、低温で定着することが可能になるが、冷却後は結晶性樹脂(A)が再度結晶化することで低Tg化及び低粘度化を解消し、定着画像の熱安定性を高めることができる。
また同様の現象から、溶融混練後の低Tg化が抑制でき、特許文献1~6のような特別な工程を行うことなく、トナーを製造することができる。
なお、吸熱ピークトップを示す温度とは、吸熱ピークの凹部の最も深い箇所の温度のことを指す。
そして、結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークが2つ以上ある場合は、少なくとも1つの吸熱ピークの吸熱ピークトップを示す温度がこの範囲にあればよい。
トナーの流動性、耐熱保存性、粉砕性及び定着後の画像強度、耐折り曲げ性、ドキュメントオフセット性の観点からTpは40℃以上であり、低温定着性及び光沢性の観点から100℃以下である。
本発明における結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークトップを示す温度Tp(℃)は、トナーバインダーの代わりに結晶性樹脂(A)を用いて、結晶性樹脂(A)を上述した条件で昇温、冷却、昇温した際の、DSCにより測定される第2回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)の吸熱ピークから求めることもできる。上記の方法でトナーバインダーを用いて測定される結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークトップを示す温度Tp(℃)は、結晶性樹脂(A)を用いて、上記の方法で結晶性樹脂(A)の吸熱ピークから求められる吸熱ピークトップを示す温度Tp(℃)と通常同じである。
なお、本発明における「結晶性」とは前述のDSC測定の第1回目の昇温過程において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂をいう。
本発明において樹脂(B)に対して相溶しないとは、樹脂(B)と各セグメントを構成する化合物を混合し、室温においてその混合物を目視で観察した際に、混合物全体又は一部分に濁りがあることをいう。
樹脂(B)とセグメントを構成する化合物を混合する方法は特に規定されず、例えば、樹脂(B)とセグメントを構成する化合物を溶融混練機で混合する方法、溶剤等で溶解させて混合しその後に溶剤を除去する方法、樹脂(B)の製造時にセグメントを構成する化合物を混合する方法等がある。混合する温度は樹脂粘度の観点から100~200℃が好ましく、110~190℃がさらに好ましい。
結晶性セグメント(a1)として使用できる結晶性ポリエステル(a11)としては、樹脂(B)と相溶するものであれば特にその化学構造は限定されない。
ジオール成分(x)のジオールとしては、脂肪族ジオール、炭素数4~36のアルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等);炭素数4~36の脂環式ジオール(1,4-シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(以下、「アルキレンオキサイド」をAOと略記する)〔エチレンオキサイド(以下、「エチレンオキサイド」をEOと略記する)、プロピレンオキサイド(以下、「プロピレンオキサイド」をPOと略記する)、ブチレンオキサイド(以下、「ブチレンオキサイド」をBOと略記する)等〕付加物(付加モル数1~30);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等)のAO(EO、PO、BO等)付加物(付加モル数2~30);ポリラクトンジオール(ポリε-カプロラクトンジオール等);ポリブタジエンジオール等が挙げられる。これらの2種以上を併用してもよい。
必要によりジオール成分(x)と併用される3~8価又はそれ以上の価数のポリオールとしては、炭素数3~36の3~8価又はそれ以上の価数の多価脂肪族アルコール(アルカンポリオール及びその分子内もしくは分子間脱水物、例えばグリセリン、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、ソルビトール、ソルビタン、及びポリグリセリン;糖類及びその誘導体、例えばショ糖、及びメチルグルコシド);トリスフェノール類(トリスフェノールPA等)のAO付加物(付加モル数2~30);ノボラック樹脂(フェノールノボラック、クレゾールノボラック等)のAO付加物(付加モル数2~30);アクリルポリオール[ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと他のビニル系モノマーの共重合物等];等が挙げられる。
これらの官能基を有するジオール(x’)を構成単位とすることにより、トナーの帯電性、耐熱保存安定性が向上する。
なお、本発明における「酸(塩)」は、酸又は酸塩を意味する。
ジオール成分(x)と、官能基を有するジオール(x’)と、ジカルボン酸成分(y)とを原料として反応して得られるポリエステル樹脂は、結晶性ポリエステル(a11)として好ましい。官能基を有するジオール(x’)は、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
酸塩を構成する塩としては、アンモニウム塩、アミン塩(メチルアミン塩、ジメチルアミン塩、トリメチルアミン塩、エチルアミン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、プロピルアミン塩、ジプロピルアミン塩、トリプロピルアミン塩、ブチルアミン塩、ジブチルアミン塩、トリブチルアミン塩、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩、N-メチルエタノールアミン塩、N-エチルエタノールアミン塩、N,N-ジメチルエタノールアミン塩、N,N-ジエチルエタノールアミン塩、ヒドロキシルアミン塩、N,N-ジエチルヒドロキシルアミン塩及びモルホリン塩等)、4級アンモニウム塩[テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩及びトリメチル(2-ヒドロキシエチル)アンモニウム塩等]、アルカリ金属塩(ナトリウム塩及びカリウム塩等)が挙げられる。
また、脂肪族ジカルボン酸と共に芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸、t-ブチルイソフタル酸、及びこれらの低級アルキルエステル類)を共重合したものも同様に好ましい。芳香族ジカルボン酸の共重合量としては20モル%以下が好ましい。
結晶性セグメント(a1)として使用できる結晶性ポリウレタン(a12)としては、樹脂(B)と相溶するものであれば特にその化学構造は限定されない。
結晶性ポリエステル(a11)とジイソシアネート(v2)を構成単位とする結晶性ポリウレタン(a12)は、結晶性ポリエステル(a11)とジイソシアネート(v2)とを反応させることにより得ることができる。結晶性ポリエステル(a11)とジオール成分(x)とジイソシアネート(v2)を構成単位とする結晶性ポリウレタン(a12)は、結晶性ポリエステル(a11)とジオール成分(x)とジイソシアネート(v2)とを反応させることにより得ることができる。
炭素数2~18の鎖状脂肪族ジイソシアネートとしては、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6-ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2-イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2-イソシアナトエチル)カーボネート、2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアナトヘキサノエート及びこれらの混合物等が挙げられる。
結晶性セグメント(a1)として使用できる結晶性ポリウレア(a13)としては、樹脂(B)と相溶するものであれば特にその化学構造は限定されない。
炭素数2~18の脂肪族ジアミンとしては、鎖状脂肪族ジアミン及び環状脂肪族ジアミン等が挙げられる。
環状脂肪族ポリアミンとしては、炭素数4~15の脂環式ジアミン{1,3-ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、4,4’-メチレンジシクロヘキサンジアミン(水添メチレンジアニリン)及び3,9-ビス(3-アミノプロピル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等}及び炭素数4~15の複素環式ジアミン[ピペラジン、N-アミノエチルピペラジン、1,4-ジアミノエチルピペラジン、及び1,4-ビス(2-アミノ-2-メチルプロピル)ピペラジン等]等が挙げられる。
炭素数2~18の鎖状脂肪族ジイソシアネートとしては、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6-ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2-イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2-イソシアナトエチル)カーボネート、2-イソシアナトエチル-2,6-ジイソシアナトヘキサノエート及びこれらの混合物等が挙げられる。
結晶性セグメント(a1)として使用できる結晶性ポリアミド(a14)としては、樹脂(B)と相溶するものであれば特にその化学構造は限定されない。
結晶性セグメント(a1)として使用できる結晶性ポリビニル樹脂(a15)としては、樹脂(B)と相溶するものであれば特にその化学構造は限定されない。
重合性二重結合を有するエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルフタレート、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメタクリレート、メチル-4-ビニルベンゾエート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ビニルメトキシアセテート、ビニルベンゾエート、エチル-α-エトキシアクリレート、炭素数1~50のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート[メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート及びエイコシル(メタ)アクリレート等]、ジアルキルフマレート(2個のアルキル基は、炭素数2~8の直鎖、分枝鎖又は脂環式の基である)、ジアルキルマレエート(2個のアルキル基は、炭素数2~8の直鎖、分枝鎖又は脂環式の基である)、ポリ(メタ)アリロキシアルカン類(ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシエタン、テトラアリロキシプロパン、テトラアリロキシブタン及びテトラメタアリロキシエタン等)等、ポリアルキレングリコール鎖と重合性二重結合を有する単量体[ポリエチレングリコール(Mn=300)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(Mn=500)モノアクリレート、メチルアルコールEO10モル付加物(メタ)アクリレート及びラウリルアルコールEO30モル付加物(メタ)アクリレート等]、ポリ(メタ)アクリレート類[多価アルコール類のポリ(メタ)アクリレート:エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート及びポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等]等が挙げられる。
例えば、以下の(w11)重合性二重結合を有する脂肪族炭化水素と(w12)重合性二重結合を有する芳香族炭化水素が挙げられる。
(w11)重合性二重結合を有する脂肪族炭化水素:
例えば、以下の(w111)と(w112)が挙げられる。
(w111)重合性二重結合を有する鎖状炭化水素:炭素数2~30のアルケン(例えばイソプレン、1,4-ペンタジエン、1,5-ヘキサジエン及び1,7-オクタジエン等)。
(w112)重合性二重結合を有する環状炭化水素:炭素数6~30のモノ又はジシクロアルケン(例えばシクロヘキセン、ビニルシクロヘキセン及びエチリデンビシクロヘプテン等)及び炭素数5~30のモノ又はジシクロアルカジエン[例えば(ジ)シクロペンタジエン等]等。
炭素数3~15の不飽和モノカルボン酸{例えば(メタ)アクリル酸[「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。]、クロトン酸、イソクロトン酸及び桂皮酸等};炭素数3~30の不飽和ジカルボン酸(無水物)[例えば(無水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、(無水)シトラコン酸及びメサコン酸等];及び炭素数3~10の不飽和ジカルボン酸のモノアルキル(炭素数1~10)エステル(例えばマレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノデシルエステル、フマル酸モノエチルエステル、イタコン酸モノブチルエステル及びシトラコン酸モノデシルエステル等)等。
アミン塩としては、アミン化合物であれば特に限定されないが、例えば1級アミン塩(エチルアミン塩、ブチルアミン塩及びオクチルアミン塩等)、2級アミン(ジエチルアミン塩及びジブチルアミン塩等)、3級アミン(トリエチルアミン塩及びトリブチルアミン塩等)が挙げられる。4級アンモニウム塩としては、テトラエチルアンモニウム塩、トリエチルラウリルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩及びトリブチルラウリルアンモニウム塩等が挙げられる。
炭素数2~14のアルケンスルホン酸(例えばビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸及びメチルビニルスルホン酸等);スチレンスルホン酸及びこのアルキル(炭素数2~24)誘導体(例えばα-メチルスチレンスルホン酸等;炭素数5~18のスルホ(ヒドロキシ)アルキル-(メタ)アクリレート[例えばスルホプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロキシプロピルスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエタンスルホン酸及び3-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸等];炭素数5~18のスルホ(ヒドロキシ)アルキル(メタ)アクリルアミド[例えば2-(メタ)アクリロイルアミノ-2,2-ジメチルエタンスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及び3-(メタ)アクリルアミド-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸等];アルキル(炭素数3~18)アリルスルホコハク酸(例えばプロピルアリルスルホコハク酸、ブチルアリルスルホコハク酸、2-エチルヘキシル-アリルスルホコハク酸等);ポリ[n(重合度。以下同様。)=2~30]オキシアルキレン(オキシエチレン、オキシプロピレン及びオキシブチレン等。オキシアルキレンは単独又は併用でもよく、併用する場合、付加形式はランダム付加でもブロック付加でもよい。)モノ(メタ)アクリレートの硫酸エステル[例えばポリ(n=5~15)オキシエチレンモノメタクリレート硫酸エステル及びポリ(n=5~15)オキシプロピレンモノメタクリレート硫酸エステル等];及びこれらの塩等が挙げられる。
(メタ)アクリロイルオキシアルキルリン酸モノエステル(アルキル基の炭素数1~24)(例えば2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート及びフェニル-2-アクリロイロキシエチルホスフェート等)、(メタ)アクリロイルオキシアルキルホスホン酸(アルキル基の炭素数1~24)(例えば2-アクリロイルオキシエチルホスホン酸等)。
なお、塩としては、(w2)カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体を構成する塩として例示したもの挙げられる。
ヒドロキシスチレン、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1-ブテン-3-オール、2-ブテン-1-オール、2-ブテン-1,4-ジオール、プロパルギルアルコール、2-ヒドロキシエチルプロペニルエーテル及び庶糖アリルエーテル等。
例えば、(w61)アミノ基と重合性二重結合を有する単量体、(w62)アミド基と重合性二重結合を有する単量体、(w63)ニトリル基と重合性二重結合を有する炭素数3~10の単量体、(w64)ニトロ基と重合性二重結合を有する炭素数8~12の単量体等が挙げられる。
(w61)アミノ基と重合性二重結合を有する単量体:
アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t-ブチルアミノエチルメタクリレート、N-アミノエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アリルアミン、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、4-ビニルピリジン、2-ビニルピリジン、クロチルアミン、N,N-ジメチルアミノスチレン、メチル-α-アセトアミノアクリレート、ビニルイミダゾール、N-ビニルピロール、N-ビニルチオピロリドン、N-アリールフェニレンジアミン、アミノカルバゾール、アミノチアゾール、アミノインドール、アミノピロール、アミノイミダゾール、アミノメルカプトチアゾール及びこれらの塩等。
(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N’-メチレン-ビス(メタ)アクリルアミド、桂皮酸アミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジベンジルアクリルアミド、メタクリルホルムアミド、N-メチル-N-ビニルアセトアミド及びN-ビニルピロリドン等。
(w63)ニトリル基と重合性二重結合を有する炭素数3~10の単量体:
(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン及びシアノアクリレート等。
(w64)ニトロ基と重合性二重結合を有する炭素数8~12の単量体:
ニトロスチレン等。
グリシジル(メタ)アクリレート及びp-ビニルフェニルフェニルオキサイド等。
塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、アリルクロライド、クロロスチレン、ブロムスチレン、ジクロロスチレン、クロロメチルスチレン、テトラフルオロスチレン及びクロロプレン等。
例えば、(w91)重合性二重結合を有する炭素数3~16のエーテル、(w92)重合性二重結合を有する炭素数4~12のケトン、(w93)重合性二重結合を有する炭素数2~16の含硫黄化合物等が挙げられる。
(w91)重合性二重結合を有する炭素数3~16のエーテル:
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル-2-エチルヘキシルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニル-2-メトキシエチルエーテル、メトキシブタジエン、ビニル-2-ブトキシエチルエーテル、3,4-ジヒドロ-1,2-ピラン、2-ブトキシ-2’-ビニロキシジエチルエーテル、アセトキシスチレン及びフェノキシスチレン等が挙げられる。
(w92)重合性二重結合を有する炭素数4~12のケトン:
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン及びビニルフェニルケトン等が挙げられる。
(w93)重合性二重結合を有する炭素数2~16の含硫黄化合物:
ジビニルサルファイド、p-ビニルジフェニルサルファイド、ビニルエチルサルファイド、ビニルエチルスルホン、ジビニルスルホン及びジビニルスルホキサイド等が挙げられる。
また、1種のセグメント(a1)と1種のセグメント(a2)の組み合わせ以外に、3種以上のセグメントを含む場合でもよく、セグメント(a1)とセグメント(a2)は直接化学結合してもよいし、セグメント(a1)とセグメント(a2)以外のセグメント(a3)を介して結合してもよい。
このセグメント(a3)としては、例えば、樹脂(B)に対して相溶する非結晶性のセグメントが挙げられる。
本発明においては、結晶性樹脂(A)中のセグメント(a1)とセグメント(a2)とが、エステル基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、及びエポキシ基からなる群から選ばれる1種類以上の官能基で結合されていることが好ましい。このようにセグメント(a1)とセグメント(a2)とが、エステル基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、及びエポキシ基からなる群から選ばれる1種類以上の官能基で結合されてなる結晶性樹脂(A)は、本発明における結晶性樹脂(A)として好ましい。
なお、Mwと数平均分子量(本明細書中、Mnとも記載する)は結晶性樹脂(A)をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、それを試料溶液として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で測定される。
装置(一例) : 東ソー(株)製 HLC-8120
カラム(一例): TSK GEL GMH6 2本 〔東ソー(株)製〕
測定温度 : 40℃
試料溶液 : 0.25重量%のTHF溶液
溶液注入量 : 100μL
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : 東ソー(株)製 標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000
2890000)
ポリエステル樹脂の変性樹脂として、ウレタン基、ウレア基、アミド基、エポキシ基、及び、ビニル基からなる群から選ばれる1種類以上でポリエステル樹脂を変性したものが好ましい。
ポリエステル樹脂又はその変性樹脂である樹脂(B)として、例えば非晶性のポリエステル樹脂(B1)、非晶性のスチレン(共)重合体のポリエステル変性樹脂(B2)、非晶性のエポキシ樹脂のポリエステル変性樹脂(B3)、非晶性のウレタン樹脂のポリエステル変性樹脂(B4)等が挙げられる。このうち、ポリエステル樹脂又はその変性樹脂である樹脂(B)として、好ましくは非晶性のポリエステル樹脂(B1)である。
例えば、非晶性のスチレン(共)重合体のポリエステル変性樹脂(B2)、非晶性のエポキシ樹脂のポリエステル変性樹脂(B3)及び非晶性のウレタン樹脂のポリエステル変性樹脂(B4)はそれぞれ、ビニル基、エポキシ基及びウレタン基でポリエステル樹脂を変性した樹脂として好ましい。
なお、本発明における「非晶性」とは前述のDSC測定の第1回目の昇温過程において、階段状の吸熱量変化を示し、明確な吸熱ピークを有さない樹脂をいう。
非晶性のポリエステル樹脂(B1)を構成するポリオール成分としては結晶性ポリエステル(a11)で使用するジオール成分(x)と同様のものを使用できる。また必要に応じて、ジオール成分(x)と共に、3価以上のポリオールを使用することができる。3価以上のポリオールとして、結晶性ポリエステル(a11)で使用される3価以上のポリオールと同じものを使用することができる。
非晶性樹脂とするために、直鎖型ジオールの含有率は使用するジオール成分(x)の70モル%以下が好ましく、更に好ましくは60モル%以下である。また、非晶性のポリエステル樹脂(B1)を構成するポリオール成分において、ジオール成分(x)が90~100モル%であることが好ましい。
また、3価以上の多価カルボン酸やモノカルボン酸も使用できる。
更に好ましくは、安息香酸、アジピン酸、炭素数16~50のアルケニルコハク酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マレイン酸、フマル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、及びこれらの2種以上の併用であり、特に好ましくは、アジピン酸、テレフタル酸、トリメリット酸、及びこれらの2種以上の併用である。
また、これらのカルボン酸の無水物や低級アルキルエステルも、同様に好ましい。
なお、Tgは、DSCを用いて、ASTM D3418-82に規定の方法(DSC法)で測定される。
樹脂(B)のMw及びMnは、上述した結晶性樹脂(A)と同様の方法でGPCにより求められる。
本発明において、酸価はJIS K0070に規定の方法で測定することができる。
本発明において、水酸基価はJIS K0070に規定の方法で測定することができる。
(1)分子量と保持時間を軸とする検量線から分子量が1,000となる保持時間を求める。
(2)全ピーク面積(Σ1)を求める。
(3)(1)で求めた保持時間以降のピーク面積(分子量1,000以下のピーク面積)(Σ2)を求める。
(4)以下の式から分子量1,000以下の分子の含有量を求める。
分子量1,000以下の分子の含有量(%)=(Σ2)×100/(Σ1)
|SPA-SPB|≧0.0050×(AVB+OHVB)+1.258 (5)
[式(5)中、SPAは結晶性樹脂(A)のSP値、SPBは樹脂(B)のSP値、AVBは樹脂(B)の酸価、OHVBは樹脂(B)の水酸基価を表す。]
アルコール成分(X)中に芳香族ジオール(x1)を80モル%以上含有すると、低温定着性と耐熱保存性、画像強度、耐折り曲げ性及びドキュメントオフセット性の点で好ましい。
|SPA-SPB|≧1.9 (6)
[式(6)中、SPAは結晶性樹脂(A)のSP値、SPBは樹脂(B)のSP値を表す。]
炭素数2~10であると、低温定着性と耐ホットオフセット性、耐熱保存性の観点で好ましい。
アルコール成分(X)中で炭素数2~10の脂肪族アルコール(x2)を80モル%以上含有すると、低温定着性と耐ホットオフセット性、帯電安定性、粉砕性の観点で好ましい。
|SPA-SPB|≧0.0117×(AVB+OHVB)+1.287 (7)
[式(7)中、SPAは結晶性樹脂(A)のSP値、SPBは樹脂(B)のSP値、AVBは樹脂(B)の酸価、OHVBは樹脂(B)の水酸基価を表す。]
高化式フローテスター{例えば、(株)島津製作所製、CFT-500D}を用いて、1gの測定試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出して、「プランジャー降下量(流れ値)」と「温度」とのグラフを描き、プランジャーの降下量の最大値の1/2に対応する温度をグラフから読み取り、この値(測定試料の半分が流出したときの温度)を軟化点〔Tm〕とする。
この非晶性のスチレン(共)重合体のポリエステル変性樹脂(B2)は、スチレン系モノマー単独の重合体、又はスチレン系モノマーと(メタ)アクリル系モノマーの共重合体をポリエステルと反応したものである。
スチレン系モノマーとしてはスチレン、アルキル基の炭素数が1~3のアルキルスチレン(例えばα-メチルスチレン、p-メチルスチレン)等が挙げられる。好ましくはスチレンである。
これらのうち好ましくはメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸;及びこれらの2種以上の混合物である。
ビニルエステルモノマーとしては脂肪族ビニルエステル(炭素数4~15、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、イソプロペニルアセテート等)、不飽和カルボン酸多価(2~3価)アルコールエステル(炭素数8~200、例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート及びポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等)、芳香族ビニルエステル(炭素数9~15、例えばメチル-4-ビニルベンゾエート等)等が挙げられる。
脂肪族炭化水素系ビニルモノマーとしてはオレフィン(炭素数2~10、例えばエチレン、プロピレン、ブテン、オクテン等)、ジエン(炭素数4~10、例えばブタジエン、イソプレン、1,6-ヘキサジエン等)等が挙げられる。
非晶性のエポキシ樹脂のポリエステル変性樹脂(B3)としては、ポリエポキシドの開環重合物、ポリエポキシドと活性水素含有化合物{水、ポリオール[ジオール及び3価以上のポリオール]、ジカルボン酸、3価以上のポリカルボン酸、ポリアミン等}との重付加物等をポリエステルと反応したもの等が挙げられる。
非晶性のウレタン樹脂のポリエステル変性樹脂(B4)としては、前記のジイソシアネート(v2)、モノイソシアネート(v1)、3官能以上のポリイソシアネート(v3)と、ポリエステルとを反応したもの等が挙げられる。
本発明のトナーバインダーは、例えば、上記のように結晶性樹脂(A)と樹脂(B)とを混合することにより得ることができる。
左辺の値が小さいほど、結晶性樹脂(A)が再結晶化し、Tg低下が生じ難いことを意味する。
前述の方法で樹脂(B)と結晶性樹脂(A)を混合した混合物を、(Tg1+30)の温度(℃)が結晶性樹脂(A)の吸熱ピークトップを示す温度Tp(℃)より高い場合は(Tg1+30)の温度において、また(Tg1+30)がTpより低い場合はTpの温度において目視で観察した際に、混合物全体又は一部分に濁りがあることが好ましい。濁りがあると結晶性樹脂(A)が樹脂(B)に完全に相溶化していないことを意味し、冷却した際に結晶性樹脂(A)が再結晶し易くなることから好ましい。
なお、結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークが2つ以上ある場合は、それらの中で最も高い吸熱ピークトップを示す温度をこの場合のTpとする。
その際に、ポリエステル又はその変性樹脂である樹脂(B)の溶解性パラメーターをSPB、セグメント(a1)の溶解性パラメーターをSPa1、セグメント(a2)の溶解性パラメーターをSPa2とすると、セグメント(a1)とセグメント(a2)が下記の関係式(3)と(4)の両方を満たすことが好ましい。
|SPa2-SPB|≧1.9 (4)
上記式中、SPa1はセグメント(a1)のSP値、SPa2はセグメント(a2)のSP値、SPBは樹脂(B)のSP値を表す。
セグメント(a1)及びセグメント(a2)のSP値は、各セグメントを構成する化合物のSP値である。
同様に、関係式(4)の左辺の値は、樹脂(B)とセグメント(a2)の相溶性の観点から通常1.9以上であり、好ましくは2.0以上である。関係式(4)の左辺の上限は、4.0以下が好ましく、3.5以下がより好ましい。
関係式(3)及び(4)を両方満たすことにより、結晶性樹脂(A)による加熱時の過疎化と冷却時の再結晶が起こりやすくなり、低温定着性、光沢性、トナーの流動性、耐熱保存性、定着後の画像強度、耐折り曲げ性が向上する。
本発明のトナーは、好ましくは、樹脂(B)と結晶性樹脂(A)からなるトナーバインダー及び着色剤を含有する組成物である。
具体的には、カーボンブラック、鉄黒、スーダンブラックSM、ファーストイエローG、ベンジジンイエロー、ピグメントイエロー、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、パラニトロアニリンレッド、トルイジンレッド、カーミンFB、ピグメントオレンジR、レーキレッド2G、ローダミンFB、ローダミンBレーキ、メチルバイオレットBレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、ブリリアントグリーン、フタロシアニングリーン、オイルイエローGG、カヤセットYG、オラゾールブラウンB及びオイルピンクOP等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
また、必要により磁性粉(鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の化合物)を着色剤としての機能を兼ねて含有させることができる。
なお、磁性粉を用いる場合は、樹脂(B)と結晶性樹脂(A)の合計100重量部に対して、好ましくは20~150重量部、さらに好ましくは40~120重量部である。上記及び以下において、部は重量部を意味する。
離型剤としては、フローテスターによる軟化点〔Tm〕が50~170℃のものが好ましく、ポリオレフィンワックス、天然ワックス、炭素数30~50の脂肪族アルコール、炭素数30~50の脂肪酸及びこれらの混合物等が挙げられる。
本発明のトナーは、公知の混練粉砕法、乳化転相法、重合法等のいずれの方法により得られたものであってもよい。
例えば、混練粉砕法によりトナーを得る場合、流動化剤を除くトナーを構成する成分を乾式ブレンドした後、溶融混練し、その後粗粉砕し、最終的にジェットミル粉砕機等を用いて微粒化して、さらに分級することにより、体積平均粒径(D50)が好ましくは5~20μmの微粒とした後、流動化剤を混合して製造することができる。
なお、体積平均粒径(D50)はコールターカウンター[例えば、商品名:マルチサイザーIII(コールター社製)]を用いて測定される。
また、乳化転相法によりトナーを得る場合、流動化剤を除くトナーを構成する成分を有機溶剤に溶解又は分散後、水を添加する等によりエマルジョン化し、次いで分離、分級して製造することができる。トナーの体積平均粒径は、3~15μmが好ましい。
〔結晶性セグメント(a1-1)の合成〕
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、セバシン酸696部と1,6-ヘキサンジオール424部及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.5部を入れ、170℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに0.5~2.5kPaの減圧下に反応させ、酸価が0.5以下になった時点で取り出した。取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕して粒子化し、結晶性ポリエステル(a1-1)を得た。結晶性ポリエステル(a1-1)のSPa1は9.9であった。
〔結晶性セグメント(a1-2)の合成〕
製造例1において、使用する原料をセバシン酸774部、1,4-ブタンジオール360部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(a1-2)を得た。結晶性ポリエステル(a1-2)のSPa1は10.1であった。
〔結晶性セグメント(a1-3)の合成〕
製造例1において、使用する原料をドデカン二酸798部、1,4-ブタンジオール326部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(a1-3)を得た。結晶性ポリエステル(a1-3)のSPa1は9.9であった。
〔結晶性セグメント(a1-4)の合成〕
製造例1において、使用する原料をドデカン二酸723部、1,6-ヘキサンジオール390部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(a1-4)を得た。結晶性ポリエステル(a1-4)のSPa1は9.8であった。
〔結晶性セグメント(a1-5)の合成〕
製造例1において、使用する原料をセバシン酸604部、1,9-ノナンジオール503部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(a1-5)を得た。結晶性ポリエステル(a1-5)のSPa1は9.7であった。
〔結晶性セグメント(a1-6)の合成〕
製造例1において、使用する原料をドデカン二酸634部、1,9-ノナンジオール465部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(a1-6)を得た。結晶性ポリエステル(a1-6)のSPa1は9.6であった。
〔結晶性セグメント(a1-7)の合成〕
製造例1において、使用する原料をアジピン酸456部、1,12-ドデカンジオール656部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(a1-7)を得た。結晶性ポリエステル(a1-7)のSPa1は9.7であった。
〔結晶性セグメント(a1-8)の合成〕
製造例1において、使用する原料をセバシン酸531部、1,12-ドデカンジオール563部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(a1-8)を得た。結晶性ポリエステル(a1-8)のSPa1は9.6であった。
〔結晶性セグメント(a1-9)の合成〕
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、セバシン酸878部、エチレングリコール478部、縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.5部を入れ、170℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら8時間反応させた。次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに0.5~2.5kPaの減圧下に反応させ、Mwが20000以上になった時点で取り出した。回収されたエチレングリコールは200部であった。取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕して粒子化し、結晶性ポリエステル(a1-9)を得た。結晶性ポリエステル(a1-9)のSPa1は10.3であった。
〔セグメント(a2-1)の合成〕
製造例1において、使用する原料をドデカン二酸561部、1,12-ドデカンジオール524部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(a2-1)を得た。結晶性ポリエステル(a2-1)のSPa2は9.5であった。結晶性ポリエステル(a2-1)をセグメント(a2-1)とした。
〔セグメント(a2-2)〕
セグメント(a2-2)としてはベヘニルアルコールを用いた。SPa2は9.3である。
〔セグメント(a2-3)〕
セグメント(a2-3)としてはステアリルアルコールを用いた。SPa2は9.5である。
〔セグメント(a2-4)〕
セグメント(a2-4)としてはPolybd45HT(登録商標)(出光興産社製、水酸基末端液状ポリブタジエン)を用いた。SPa2は8.9であった。
〔セグメント(a2-5)〕
セグメント(a2-5)としてはサイラプレーンFM-0411(チッソ社製、水酸基末端ジメチルシリコーン)を用いた。SPa2は7.8であった。
〔非晶性セグメント(a3-1)の合成〕
製造例1において、使用する原料をビスフェノールAのプロピレンオキシド2モル付加物738部、テレフタル酸332部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、非晶性ポリエステル(a3-1)を得た。非晶性ポリエステル(a3-1)のSPa3は11.1であった。非晶性ポリエステル(a3-1)を、非晶性セグメント(a3-1)とした。
結晶性樹脂(A)の吸熱ピークトップを示す温度(Tp)は、示差走査熱量計(DSC)により以下の方法で測定した。
装置:Q Series Version 2.8.0.394(TA Instruments社製)
測定温度の昇温、冷却、昇温のパターンは以下の通り:
(1)20℃から180℃まで昇温速度10℃/分で昇温
(2)180℃で10分間保持後、0℃まで降温速度10℃/分で冷却
(3)0℃で10分間保持後、180℃まで昇温速度10℃/分で再び昇温
樹脂約5mgを精秤し、アルミ製のパンの中に入れ、一回測定を行った。リファレンスとしてはアルミ製の空パンを用いた。そのときの、(3)の昇温過程(第2回目の昇温過程)の結晶性樹脂(A)の吸熱ピークの凹部の最も深い箇所の温度を、吸熱ピークトップを示す温度Tpとした。結晶性樹脂(A)の吸熱ピークが2つ以上ある場合は、それらの中で最も高い吸熱ピークトップを示す温度をTpとした。
装置 : 東ソー(株)製 HLC-8120
カラム: TSK GEL GMH6 2本 〔東ソー(株)製〕
測定温度 : 40℃
試料溶液 : 0.25重量%のTHF溶液
溶液注入量 : 100μL
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : 東ソー(株)製 標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000 2890000)
結晶性樹脂(A)のSP値(SPA)及び樹脂(B)のSP値(SPB)は、Fedorsによる方法[Polym.Eng.Sci.14(2)152,(1974)]に従って求めた。
樹脂(B)の酸価及び水酸基価は、JIS K0070に規定の方法で測定した。
(1)分子量と保持時間を軸とする検量線から分子量が1,000となる保持時間を求めた。
(2)全ピーク面積(Σ1)を求めた。
(3)(1)で求めた保持時間以降のピーク面積(分子量1,000以下のピーク面積)(Σ2)を求めた。
(4)以下の式から分子量1,000以下の分子の含有量を求めた。
分子量1,000以下の分子の含有量(%)=(Σ2)×100/(Σ1)
上記により求めた分子量1,000以下の分子の含有量(%)を、「分子量1,000以下の分子の含有量」として記載した。
〔結晶性樹脂(A-1)の合成〕
撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、結晶性セグメント(a1-1)415部とセグメント(a2-1)415部を仕込み、100℃で均一に溶解した。さらにヘキサメチレンジイソシアネート170部を仕込み、100℃で3時間反応させ、結晶性樹脂(A-1)を得た。結晶性樹脂(A-1)のTpは70℃、Mwは70,000であった。
〔結晶性樹脂(A-2)の合成〕
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、セバシン酸12部と結晶性セグメント(a1-1)920部とセグメント(a2-2)80部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.5部を入れ、220℃、0.5~2.5kPaの減圧下で10時間反応させ、結晶性樹脂(A-2)を得た。結晶性樹脂(A-2)のTpは67℃、Mwは15,000であった。
〔結晶性樹脂(A-3)の合成〕
製造例16において、使用する原料を結晶性セグメント(a1-2)300部、セグメント(a2-1)300部、非晶性セグメント(a3-1)250部、ヘキサメチレンジイソシアネート150部とする以外は製造例16と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-3)を得た。結晶性樹脂(A-3)のTpは68℃、Mwは80,000であった。
〔結晶性樹脂(A-4)の合成〕
製造例17において、使用する原料をセバシン酸23部と結晶性セグメント(a1-1)920部とセグメント(a2-3)80部とする以外は製造例17と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-4)を得た。結晶性樹脂(A-4)のTpは67℃、Mwは19,000であった。
〔結晶性樹脂(A-5)の合成〕
撹拌機の付いたオートクレーブ反応槽中に、結晶性セグメント(a1-1)369部とセグメント(a2-4)35部とメチルエチルケトン400部を仕込み、75℃で均一に溶解した。さらにヘキサメチレンジイソシアネート10部を仕込み、90℃で12時間反応させた後、メチルエチルケトンを減圧留去することにより、結晶性樹脂(A-5)を得た。結晶性樹脂(A-5)のTpは66℃、Mwは66,000であった。
〔結晶性樹脂(A-6)の合成〕
製造例20において、使用する原料を結晶性セグメント(a1-1)230部とセグメント(a2-5)56部、メチルエチルケトン300部、ヘキサメチレンジイソシアネート14部とする以外は製造例20と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-6)を得た。結晶性樹脂(A-6)のTpは66℃、Mwは45,000であった。
〔結晶性樹脂(A-7)の合成〕
製造例20において、使用する原料を結晶性セグメント(a1-1)347部とセグメント(a2-2)32部、メチルエチルケトン400部、ヘキサメチレンジイソシアネート21部とする以外は製造例20と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-7)を得た。結晶性樹脂(A-7)のTpは67℃、Mwは41,000であった。
〔結晶性樹脂(A-8)の合成〕
製造例17において、使用する原料をドデカン二酸14部と結晶性セグメント(a1-3)950部とセグメント(a2-2)38部とする以外は製造例17と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-8)を得た。結晶性樹脂(A-8)のTpは65℃、Mwは23,000であった。
〔結晶性樹脂(A-9)の合成〕
製造例17において、使用する原料をドデカン二酸13部と結晶性セグメント(a1-4)950部とセグメント(a2-2)19部とする以外は製造例17と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-9)を得た。結晶性樹脂(A-9)のTpは72℃、Mwは28,000であった。
〔結晶性樹脂(A-10)の合成〕
製造例17において、使用する原料をセバシン酸26部と結晶性セグメント(a1-5)950部とセグメント(a2-2)50部とする以外は製造例17と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-10)を得た。結晶性樹脂(A-10)のTpは70℃、Mwは36,000であった。
〔結晶性樹脂(A-11)の合成〕
製造例17において、使用する原料をドデカン二酸11部と結晶性セグメント(a1-6)950部とセグメント(a2-2)19部とする以外は製造例17と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-11)を得た。結晶性樹脂(A-11)のTpは73℃、Mwは30,000であった。
〔結晶性樹脂(A-12)の合成〕
製造例17において、使用する原料をアジピン酸4部と結晶性セグメント(a1-7)950部とセグメント(a2-2)61部とする以外は製造例17と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-12)を得た。結晶性樹脂(A-12)のTpは77℃、Mwは17,000であった。
〔結晶性樹脂(A-13)の合成〕
製造例17において、使用する原料をセバシン酸14部と結晶性セグメント(a1-8)950部とセグメント(a2-2)30部とする以外は製造例17と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-13)を得た。結晶性樹脂(A-13)のTpは85℃、Mwは29,000であった。
〔結晶性樹脂(A-14)の合成〕
製造例17において、使用する原料をセバシン酸14部と結晶性セグメント(a1-9)950部とセグメント(a2-2)20部とする以外は製造例17と同様の反応を行い、結晶性樹脂(A-14)を得た。結晶性樹脂(A-14)のTpは75℃、Mwは30,000であった。
〔結晶性樹脂(A-15)の合成〕
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、セバシン酸21部と結晶性セグメント(a1-1)950部とセグメント(a2-2)19部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.5部を入れ、220℃、0.5~2.5kPaの減圧下で10時間反応させた。80℃に冷却後、ヘキサメチレンジイソシアネート2部を仕込み、100℃で5時間反応させ、結晶性樹脂(A-15)を得た。結晶性樹脂(A-15)のTpは68℃、Mwは40,000であった。
〔結晶性樹脂(A-16)の合成〕
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ドデカン二酸25部と結晶性セグメント(a1-4)950部とセグメント(a2-2)19部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート0.5部を入れ、220℃、0.5~2.5kPaの減圧下で10時間反応させた。80℃に冷却後、ヘキサメチレンジイソシアネート2部を仕込み、100℃で5時間反応させ、結晶性樹脂(A-16)を得た。結晶性樹脂(A-16)のTpは73℃、Mwは38,000であった。
〔結晶性樹脂(A-17)の合成〕
撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、結晶性セグメント(a1-1)415部と結晶性セグメント(a1-4)415部を仕込み、100℃で均一に溶解した。さらにヘキサメチレンジイソシアネート170部を仕込み、100℃で3時間反応させ、結晶性樹脂(A-17)を得た。結晶性樹脂(A-17)のTpは68℃、Mwは79,000であった。
〔樹脂(B-1)の合成〕
反応槽中に、1,2-プロピレングリコール522部、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物1部、ビスフェノールAのプロピレンオキシド2モル付加物1部、テレフタル酸468部、アジピン酸90部、安息香酸20部、無水トリメリット酸26部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、加圧下、220℃で反応させ、生成する水を留去しながら20時間反応させた。
次いで徐々に圧抜きをしながら常圧にもどし、さらに0.5~2.5kPaの減圧下で反応を進めた。
Tmが130℃になったところでスチールベルトクーラーを使用して樹脂(b-1)を取り出した。
次いで徐々に圧抜きをしながら常圧にもどし、さらに0.5~2.5kPaの減圧下で反応を進めた。Tmが105℃になったところで常圧にもどし、180℃に冷却した。無水トリメリット酸14部(0.07モル)加え、1時間反応させた。150℃に冷却し、スチールベルトクーラーを使用して樹脂(b-2)を取り出した。
〔樹脂(B-2)の合成〕
反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物322部、ビスフェノールAのプロピレンオキシド2モル付加物419部、テレフタル酸274部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、加圧下、220℃で反応させ、生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで徐々に圧抜きをしながら常圧にもどし、さらに0.5~2.5kPaの減圧下で反応を進めた。Tmが100℃になったところで常圧にもどし、180℃に冷却した。無水トリメリット酸42部加え、1時間反応させた。150℃に冷却し、スチールベルトクーラーを使用して樹脂(b-3)を得た。
〔樹脂(B-3)の合成〕
反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物688部、テレフタル酸295部、安息香酸72部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、加圧下、220℃で反応させ、生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで徐々に圧抜きをしながら常圧にもどし、さらに0.5~2.5kPaの減圧下で反応を進めた。Tmが95℃になったところで常圧にもどし、180℃に冷却した。無水トリメリット酸17部加え、1時間反応させた。150℃に冷却し、スチールベルトクーラーを使用して樹脂(b-5)を得た。
〔樹脂(B-4)の合成〕
反応槽中に、1,2-プロピレングリコール581部、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物1部、ビスフェノールAのプロピレンオキシド2モル付加物49部、テレフタル酸625部、アジピン酸8部、安息香酸49部、無水トリメリット酸58部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、加圧下、220℃で反応させ、生成する水を留去しながら20時間反応させた。
次いで徐々に圧抜きをしながら常圧にもどし、さらに0.5~2.5kPaの減圧下で反応を進めた。Tmが107℃になったところで常圧にもどし、180℃に冷却し、無水トリメリット酸17部加え、1時間反応させた。150℃に冷却し、スチールベルトクーラーを使用して樹脂(b-7)を取り出した。
次いで徐々に圧抜きをしながら常圧にもどし、さらに0.5~2.5kPaの減圧下で反応を進めた。Tmが130℃になったところでスチールベルトクーラーを使用して樹脂(b-8)を取り出した。
〔樹脂(B-5)の合成〕
樹脂(b-3)と樹脂(b-8)の重量比(b-3)/(b-8)が50/50になるようヘンシェルミキサー[日本コークス工業(株)製 FM10B]にて均一化し、樹脂(B-5)を得た。樹脂(B-5)のTgは64℃、Mwは31,000、酸価は12、水酸基価は33、分子量1,000以下の分子の含有量は10.9%、SPBは11.7であった。
〔樹脂(B-6)の合成〕
反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物556部、ビスフェノールAのプロピレンオキシド2モル付加物197部、テレフタル酸267部、無水マレイン酸1部、及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、加圧下、220℃で反応させ、生成する水を留去しながら10時間反応させた。
次いで徐々に圧抜きをしながら常圧にもどし、さらに0.5~2.5kPaの減圧下で反応を進めた。酸価が1.5になったところで常圧にもどし、180℃に冷却した。無水トリメリット酸43部加え、210℃まで昇温し、さらに0.5~2.5kPaの減圧下で反応を進めた。Tmが140℃になったところでスチールベルトクーラーを使用して樹脂(b-9)を取り出した。
〔比較のための結晶性セグメント(a’1-1)の合成〕
製造例1において、使用する原料をフマル酸575部、1,6-ヘキサンジオール600部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(a’1-1)を得た。結晶性ポリエステル(a’1-1)のSPa1は10.6であった。結晶性ポリエステル(a’1-1)を結晶性セグメント(a’1-1)とした。
〔比較のための結晶性セグメント(a’1-2)の合成〕
製造例1において、使用する原料をアゼライン酸875部、フマル酸41部、1,4-ブタンジオール451部とする以外は製造例1と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(a’1-2)を得た。(a’1-2)のSPa1は10.2であった。結晶性ポリエステル(a’1-2)を結晶性セグメント(a’1-2)とした。
〔比較のためのセグメント(a’2-1)〕
セグメント(a’2-1)としては1-デカノールを用いた。SPa2は10.0である。
〔比較のための結晶性樹脂(A’-1)〕
製造例17において、使用する原料をセバシン酸17部と結晶性セグメント(a1-1)940部、セグメント(a’2-1)を60部とする以外は製造例17と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(A’-1)を得た。結晶性ポリエステル(A’-1)のTpは67℃、Mwは13,000であった。結晶性ポリエステル(A’-1)を結晶性樹脂(A’-1)とした。
〔比較のための結晶性樹脂(A’-2)〕
結晶性樹脂(A’-2)として結晶性セグメント(a1-1)を単独で用いた。結晶性樹脂(A’-2)のTpは66℃、Mwは20,000であった。
〔比較のための結晶性樹脂(A’-3)〕
製造例17において、使用する原料を結晶性セグメント(a’1-1)940部、セグメント(a2-2)を60部とする以外は製造例17と同様に反応を行い、結晶性ポリエステル(A’-3)を得た。結晶性ポリエステル(A’-3)のTpは115℃、Mwは14,000であった。結晶性ポリエステル(A’-3)を結晶性樹脂(A’-3)とした。
〔比較のための結晶性樹脂(A’-4)〕
結晶性樹脂(A’-4)として結晶性セグメント(a’1-2)を単独で用いた。結晶性樹脂(A’-2)のTpは60℃、Mwは4,500であった。
〔比較のための樹脂(B’)の合成〕
オートクレーブにキシレン80重量部を仕込み、窒素で置換した後、185℃まで昇温した。次いで、同温度でスチレン54重量部、n-ブチルアククリレート28重量部、メタクリル酸4重量部、n-オクチルメルカプタン2質量部、ジ-t-ブチルパーオキサイド0.23重量部及びキシレン35重量部の混合溶液を、同温度で3時間かけて滴下し、更に同温度で1時間保持して、樹脂(B’)のキシレン溶液を得た。次いで、得られたキシレン溶液を、1kPa以下でキシレンを除去しながら170℃に昇温した。ガスクロマトグラフィーにより樹脂中のキシレンが1,000ppm、モノマーが1,000ppm以下であることを確認して、樹脂(B’)を得た。樹脂(B’)のTgは60℃、Mwは12,000、酸価は7、水酸基価は0、分子量1,000以下の分子の含有量は9.0%、SPBは10.3であった。樹脂(B’)は、スチレンアクリル樹脂である。
製造例及び比較製造例で得られた結晶性樹脂(A)及び樹脂(B)を用いて、表1と表2の配合比(重量部)に従い、下記の方法でトナー化した。表1~2中の「樹脂(A)のTp(℃)」は、トナーに使用した結晶性樹脂(A)の吸熱ピークトップを示す温度(Tp)である。
なお、着色剤(C-1)としてカーボンブラック[三菱化学(株)製のMA-100]、離型剤(D-1)としてポリオレフィンワックス[三洋化成工業(株)製のビスコール550P]、荷電制御剤(E-1)としてアイゼンスピロンブラック[保土谷化学(株)製のT-77]、流動化剤(F-1)としてコロイダルシリカ[日本アエロジル(株)製のアエロジルR972]を使用した。
ついで、超音速ジェット粉砕機ラボジェット[日本ニューマチック工業(株)製]を用いて微粉砕した後、気流分級機[日本ニューマチック工業(株)製 MDS-I]で分級し、体積平均粒径D50が8μmのトナー粒子を得た。
さらに、トナー粒子100部に流動化剤(F-1)0.5部をサンプルミルにて混合して、トナーを得た。
表1~2に示す割合で配合した結晶性樹脂(A)及び樹脂(B)の混合物約5mgを精秤し、アルミ製のパンの中に入れ、下記の昇温条件でDSCの測定を行った。
装置: Q Series Version 2.8.0.394(TA Instruments社製)
20℃から10℃/分の条件で180℃まで昇温し(第1回目の昇温過程)、次いで、180℃で10分間放置後、10℃/分の条件で0℃まで冷却し(第1回目の冷却過程)、次いで、0℃で10分間放置した後、10℃/分の条件で180℃まで昇温した(第2回目の昇温過程)。
第1回目の昇温過程の最初(20℃)から第2回目の昇温過程が終了するまで(180℃)、DSCを測定した。
(S2/S1)×100の値を表1~2に示す。また、DSCにより測定した第2回目の昇温過程における結晶性樹脂(A)由来の吸熱熱量(J/g)を、「(A)由来の吸熱量(J)/g」として表1~2に示す。
上記で測定したTg2及び(Tg1-Tg2)を表1~2に示す。
(樹脂(B)のガラス転移点Tg1+30)(℃)が結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークトップを示す温度Tp(℃)より高い場合は(Tg1+30)(℃)の温度において、(Tg1+30)がTpより低い場合はTpの温度において、混合物の全体又は一部分に濁りがあるかを目視で観察した。
[相溶性の判定基準]
◎:一部濁りあり
○:全体に濁りあり
×:透明
以下に得られたトナーの低温定着性、光沢性、耐ホットオフセット性、流動性、耐熱保存性、帯電安定性、粉砕性、画像強度、耐折り曲げ性、ドキュメントオフセット試験の測定方法、評価方法、判定基準を説明する。
トナーを紙面上に0.6mg/cm2となるよう均一に載せた。このとき粉体を紙面に載せる方法は、熱定着機を外したプリンターを用いた。上記の重量密度で粉体を均一に載せることができるのであれば他の方法を用いてもよい。
この紙を加圧ローラーに定着速度(加熱ローラ周速)213mm/sec、定着圧力(加圧ローラ圧)10kg/cm2の条件で通したときのコールドオフセットの発生温度である低温定着温度を測定した。
低温定着温度が低いほど、低温定着性に優れることを意味する。トナーの低温定着温度(℃)を、表3及び表4に、低温定着性(℃)として示した。
低温定着性と同様に定着評価を行った。画像の下に白色の厚紙を敷き、光沢度計(株式会社堀場製作所製、「IG-330」)を用いて、入射角度60度にて、印字画像の光沢度を測定した。
◎:20以上
○:15以上20未満
△:10以上15未満
×:10未満
低温定着性と同様に定着評価し、定着画像へのホットオフセットの有無を目視評価した。
加圧ローラー通過後、ホットオフセットが発生した温度を耐ホットオフセット性(℃)とした。
ホソカワミクロン社製パウダーテスターでトナーのかさ密度(g/100mL)を測定し、流動性を下記の判定基準で判定した。△以上(30g/100mL以上)が実用範囲である。
◎:36以上
○:33以上36未満
△:30以上33未満
▲:27以上30未満
×:27未満
トナーを50℃の雰囲気で24時間静置し、ブロッキングの程度を目視で判断し、下記判定基準で耐熱保存性を評価した。
[判定基準]
○:ブロッキングが発生していない。
×:ブロッキングが発生している。
(1)トナー0.5gとフェライトキャリア(パウダーテック社製、F-150)20gとを50mLのガラス瓶に入れ、これを23℃、相対湿度50%で8時間以上調湿した。
(2)ターブラーシェーカーミキサーにて50rpm×10分間と60分間摩擦攪拌し、それぞれの時間での帯電量を測定した。
測定にはブローオフ帯電量測定装置[東芝ケミカル(株)製]を用いた。
「摩擦時間60分の帯電量/摩擦時間10分の帯電量」を計算し、これを帯電安定性の指標とした。
◎:0.8以上
○:0.7以上0.8未満
△:0.6以上0.7未満
×:0.6未満
トナーを二軸混練機で混練、冷却した粗粉砕物(8.6メッシュパス~30メッシュオンのもの)を、超音速ジェット粉砕機ラボジェット[日本ニューマチック工業(株)製]により下記の条件で微粉砕した。
粉砕圧:0.5MPa
粉砕時間:10分
アジャスターリング:15mm
ルーバーの大きさ:中
これを分級せずに、体積平均粒径(μm)をコールターカウンター-TAII(米国コールター・エレクトロニクス社製)により測定し、下記の判定基準で粉砕性を評価した。
◎:10未満
○:10以上11未満
△:11以上12未満
×:12以上
低温定着温度の測定に使用したテスト用紙(低温定着性の評価で得られた、画像が定着された紙)を、JIS K5600に準じて、斜め45度に固定した鉛筆の真上から10gの荷重をかけ引っ掻き試験を行い、傷のつかない鉛筆硬度から画像強度を評価した。
鉛筆硬度が高いほど画像強度に優れることを意味する。
低温定着温度の測定に使用したテスト用紙を画像面が内側になるように紙を折り曲げ、30gの加重で5往復擦った。
紙を広げて、画像上の折り曲げたあとの白すじの有無を目視で判定した。
[判定基準]
○:白すじなし
△:わずかに白すじあり
×:白すじあり
低温定着性の評価で得られた画像が定着されたA4の紙2枚を、定着面同士で重ね合わせ、420gの加重(0.68g/cm2)をかけ、65℃で10分間静置した。
重ね合わせた紙同士を引き離したときの状態について、下記の判定基準でドキュメントオフセット性を評価した。
○:抵抗なし
△:パリパリと音がするが、紙面から画像は剥がれない
×:紙面から画像が剥がれる
また、結晶性樹脂(A)のTpが高すぎる比較例3は低温定着性等の性能項目が不良であった。また、スチレンアクリル樹脂(樹脂(B’))を使用した比較例5は、特に低温定着性や光沢性等の性能項目が不良であった。
Claims (17)
- 結晶性樹脂(A)と、アルコール成分(X)とカルボン酸成分(Y)を原料として反応して得られるポリエステル樹脂又はその変性樹脂である樹脂(B)とを含有し、示差走査熱量計(DSC)により測定された結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークトップを示す温度(Tp)が40~100℃の範囲にあって、昇温時の吸熱ピーク面積S1とS2が下記の関係式(1)を満たすことを特徴とするトナーバインダー。
(S2/S1)×100≧35 (1)
但し、トナーバインダーを昇温、冷却、昇温した際の第1回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積をS1、第2回目の昇温過程の結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピーク面積をS2とする。 - 第2回目の昇温過程における結晶性樹脂(A)由来の吸熱熱量が、1~30J/gである請求項1記載のトナーバインダー。
- 樹脂(B)のガラス転移点Tg1(℃)と、樹脂(B)に結晶性樹脂(A)を加えた混合物のうちの樹脂(B)由来のガラス転移点Tg2(℃)が下記の関係式(2)を満たす請求項1又は2記載のトナーバインダー。
Tg1-Tg2≦15 (2) - 樹脂(B)と結晶性樹脂(A)との重量比(B)/(A)が50/50~95/5である請求項1~3いずれか記載のトナーバインダー。
- (樹脂(B)のガラス転移点Tg1+30)(℃)が結晶性樹脂(A)由来の吸熱ピークトップを示す温度Tp(℃)より高い場合は(Tg1+30)の温度において、(Tg1+30)がTpより低い場合はTpの温度において、トナーバインダーの全体又は一部分に濁りがある請求項1~4いずれか記載のトナーバインダー。
- 結晶性樹脂(A)が少なくとも2種以上のセグメントが化学結合された樹脂であって、樹脂(B)に対して相溶する結晶性セグメント(a1)と、樹脂(B)に対して相溶しないセグメント(a2)とを有する請求項1~5いずれか記載のトナーバインダー。
- セグメント(a1)とセグメント(a2)が下記の関係式(3)と(4)の両方を満たす請求項6記載のトナーバインダー。
|SPa1-SPB|≦1.9 (3)
|SPa2-SPB|≧1.9 (4)
但し、SPa1はセグメント(a1)のSP値、SPa2はセグメント(a2)のSP値、SPBは樹脂(B)のSP値を表す。 - 結晶性樹脂(A)中のセグメント(a1)とセグメント(a2)とが、エステル基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、及びエポキシ基からなる群から選ばれる1種類以上の官能基で結合されている請求項6又は7記載のトナーバインダー。
- 樹脂(B)の酸価が30mgKOH/g以下である請求項1~8いずれか記載のトナーバインダー。
- 樹脂(B)の水酸基価が30mgKOH/g以下である請求項1~9いずれか記載のトナーバインダー。
- 樹脂(B)の分子量1,000以下の分子の含有量が、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより樹脂(B)の分子量を測定した場合のピーク面積で表した場合に、全ピーク面積の10%以下である請求項1~10いずれか記載のトナーバインダー。
- 樹脂(B)が、芳香族ジオール(x1)を80モル%以上含有するアルコール成分(X)と、カルボン酸成分(Y)を原料として反応して得られるポリエステル樹脂(B11)であり、かつ下記関係式(5)を満たす請求項1~11いずれか記載のトナーバインダー。
|SPA-SPB|≧0.0050×(AVB+OHVB)+1.258 (5)
但し、SPAは結晶性樹脂(A)のSP値、SPBは樹脂(B)のSP値、AVBは樹脂(B)の酸価、OHVBは樹脂(B)の水酸基価を表す。 - 樹脂(B)が、炭素数2~10の脂肪族アルコール(x2)を80モル%以上含有するアルコール成分(X)と、カルボン酸成分(Y)を原料として反応して得られるポリエステル樹脂(B12)であり、かつ下記関係式(6)を満たす請求項1~11いずれか記載のトナーバインダー。
|SPA-SPB|≧1.9 (6)
[式(6)中、SPAは結晶性樹脂(A)のSP値、SPBは樹脂(B)のSP値を表す。] - 樹脂(B)が、芳香族ジオール(x1)と炭素数2~10の脂肪族アルコール(x2)を含有し、そのモル比が20/80~80/20であるアルコール成分(X)と、カルボン酸成分(Y)を原料として反応して得られるポリエステル樹脂(B13)であり、かつ下記関係式(7)を満たす請求項1~11いずれか記載のトナーバインダー。
|SPA-SPB|≧0.0117×(AVB+OHVB)+1.287 (7)
[式(7)中、SPAは結晶性樹脂(A)のSP値、SPBは樹脂(B)のSP値、AVBは樹脂(B)の酸価、OHVBは樹脂(B)の水酸基価を表す。] - 結晶性樹脂(A)が、エステル基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、エポキシ基、及び、ビニル基からなる群から選ばれる1種類以上を有する請求項1~14いずれか記載のトナーバインダー。
- ポリエステル樹脂の変性樹脂が、ウレタン基、ウレア基、アミド基、エポキシ基、及び、ビニル基からなる群から選ばれる1種類以上でポリエステル樹脂を変性したものである請求項1~15いずれか記載のトナーバインダー。
- 請求項1~16いずれか記載のトナーバインダー及び着色剤を含有することを特徴とするトナー。
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