JP2017044932A - Manufacturing method of toner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、トナージェット方式記録法に用いられるトナーの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing toner used in electrophotography, electrostatic recording, and toner jet recording.
近年、電子写真装置においても省エネルギー化が技術的課題として考えられ、定着装置にかかる熱量の大幅な削減が検討されている。従って、トナーにおいては、より低エネルギーで定着可能な、いわゆる「低温定着性」のニーズが高まっている。加えて高画質で、かつ多数枚の複写またはプリントによっても画質低下のない画像が得られる電子写真装置を要求している。従って、トナーには、低温定着性に加えて、画像の高画質化、高耐久性の両立が求められている。 In recent years, energy saving has been considered as a technical problem in electrophotographic apparatuses, and a drastic reduction in the amount of heat applied to a fixing apparatus has been studied. Accordingly, there is a growing need for so-called “low-temperature fixability” that can fix toner with lower energy. In addition, there is a demand for an electrophotographic apparatus that can obtain an image with high image quality and no deterioration in image quality even when a large number of copies or prints are made. Therefore, in addition to the low-temperature fixability, the toner is required to achieve both high image quality and high durability.
トナーによる画像の高画質化には、一粒一粒のトナーにおいて性能のバラツキを抑える必要がある。そのためには、トナー粒子の粒径を同等にすること、すなわち粒度分布をシャープにすることが有効である。粒度分布をシャープにすることが比較的容易なトナーの作製方法として、あらかじめ有機溶媒に樹脂を溶解させた樹脂溶液を分散剤の存在下で分散媒体中に分散させ、樹脂溶液の液滴を形成した後、有機溶媒を除去して樹脂粒子を得る「溶解懸濁法」が知られている。特に、分散媒体として低極性の媒体を使用する方法においては、水を分散媒体として用いる方法と比較して、低極性の分散剤が使用可能であり、電気的安定性に優れたトナー粒子が得られる点で有利である。また、無機微粒子を分散剤として使用可能であることも特徴のひとつとして挙げられる。 In order to improve image quality with toner, it is necessary to suppress variation in performance of each toner. For this purpose, it is effective to make the toner particles equal in particle size, that is, to sharpen the particle size distribution. As a method for producing a toner with relatively easy particle size distribution, a resin solution in which a resin is dissolved in an organic solvent is dispersed in a dispersion medium in the presence of a dispersant to form droplets of the resin solution. Then, the “dissolution suspension method” is known in which the organic solvent is removed to obtain resin particles. In particular, in a method using a low-polarity medium as a dispersion medium, a low-polarity dispersant can be used as compared with a method using water as a dispersion medium, and toner particles having excellent electrical stability can be obtained. This is advantageous. Another feature is that inorganic fine particles can be used as a dispersant.
特許文献1および2には、分散媒体として液体または超臨界状態の二酸化炭素を、分散剤として無機微粒子であるシリカ粒子を利用して樹脂粒子を作製する製造方法が提案されている。 Patent Documents 1 and 2 propose a production method in which resin particles are produced using liquid or supercritical carbon dioxide as a dispersion medium and silica particles that are inorganic fine particles as a dispersant.
一方、トナー製造においても省エネルギー化が大きな技術的課題として考えられている。分散媒体として液体または超臨界状態の二酸化炭素を用いる溶解懸濁法の製造方法では、水系の溶解懸濁法に比べトナー取り出しにおける洗浄工程や乾燥工程を必要としないため、電力消費を抑制できる利点がある。 On the other hand, energy saving is considered as a major technical problem in toner production. The solution suspension method using liquid or supercritical carbon dioxide as the dispersion medium does not require washing and drying steps for toner removal compared to the aqueous solution suspension method, so it can reduce power consumption. There is.
特許文献1及び2に記載の手法について本発明者らが検討したところ、必ずしも良好な粒度分布の樹脂粒子が得られないことがわかった。その原因は、使用したシリカ粒子の一次粒子の個数平均径が15nm程度と小さいため、形成した液滴同士が合一しやすいためであることがわかった。従って、粒度分布の更なるシャープ化には課題を有していた。 When the present inventors examined the methods described in Patent Documents 1 and 2, it was found that resin particles having a good particle size distribution were not necessarily obtained. The reason is that the number average diameter of the primary particles of the silica particles used is as small as about 15 nm, so that the formed droplets are easily united. Therefore, there has been a problem in further sharpening the particle size distribution.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、粒度分布がシャープであり、更に製造時の消費電力を低減することができるトナーの製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a toner production method that has a sharp particle size distribution and can further reduce power consumption during production.
本発明は、結着樹脂、着色剤、及びビニル系樹脂Pを含有するトナー粒子を有するトナーの製造方法であって、
前記製造方法が、
a)前記結着樹脂、前記着色剤、有機溶媒、前記ビニル系樹脂P、微粒子Q及び分散媒体の混合物を撹拌し、前記結着樹脂、前記着色剤及び前記有機溶媒を含有する液滴を形成する工程、
b)前記液滴に含まれる有機溶媒を除去してトナー粒子を得る工程、
を有し、
前記結着樹脂が、結晶性ポリエステルを含有し、
前記ビニル系樹脂Pが、下記式(1)で示される化合物1と、下記式(2)で示される化合物2とを重合させて得られた樹脂であり、
前記ビニル系樹脂Pの重量平均分子量(Mw)が10,000以上50,000以下であり、
前記化合物1に由来する構成単位の前記ビニル系樹脂Pに対するモル分率が0.40以上0.95以下であり、
前記化合物1に由来する構成単位の側鎖長の平均値L1と、前記化合物2に由来する構成単位の側鎖長の平均値L2との比L2/L1が1.0以上4.0以下であり、
前記微粒子Qの一次粒子の個数平均径(D1)が40nm以上200nm以下であることを特徴とするトナーの製造方法に関する。
The present invention is a method for producing a toner having toner particles containing a binder resin, a colorant, and a vinyl resin P,
The manufacturing method is
a) A mixture of the binder resin, the colorant, the organic solvent, the vinyl resin P, the fine particles Q, and the dispersion medium is stirred to form droplets containing the binder resin, the colorant, and the organic solvent. The process of
b) removing the organic solvent contained in the droplets to obtain toner particles;
Have
The binder resin contains crystalline polyester;
The vinyl resin P is a resin obtained by polymerizing the compound 1 represented by the following formula (1) and the compound 2 represented by the following formula (2),
The vinyl resin P has a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 or more and 50,000 or less,
The molar fraction of the structural unit derived from the compound 1 with respect to the vinyl resin P is 0.40 or more and 0.95 or less,
The ratio L2 / L1 between the average value L1 of the side chain length of the structural unit derived from the compound 1 and the average value L2 of the side chain length of the structural unit derived from the compound 2 is 1.0 or more and 4.0 or less. Yes,
The number average diameter (D1) of primary particles of the fine particles Q is 40 nm to 200 nm.
本発明によれば、粒度分布がシャープであり、更に製造時の消費電力を低減するトナーことができるの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a production method capable of producing a toner having a sharp particle size distribution and further reducing power consumption during production.
本発明は、結着樹脂、着色剤、及びビニル系樹脂Pを含有するトナー粒子を有するトナーの製造方法であって、
a)前記結着樹脂、前記着色剤、前記有機溶媒、前記ビニル系樹脂P、微粒子Q及び分散媒体の混合物を撹拌し、前記結着樹脂、前記着色剤及び前記有機溶媒を含有する液滴を形成する工程、
b)前記液滴に含まれる有機溶媒を除去してトナー粒子を得る工程、
を有し、
前記結着樹脂が、結晶性ポリエステルを含有し、
前記ビニル系樹脂Pが、後述の式(1)で示される化合物1と、後述の式(2)で示される化合物2とを重合させて得られた樹脂であり、
前記ビニル系樹脂Pの重量平均分子量(Mw)が10,000以上50,000以下であり、
前記ビニル系樹脂Pにおける前記化合物1に由来する構成単位の前記ビニル系樹脂Pに対するモル分率が0.40以上0.95以下であり、
前記ビニル系樹脂Pにおける前記化合物1に由来する構成単位の側鎖長の平均値L1と、前記化合物2に由来する構成単位の側鎖長の平均値L2との比L2/L1が1.0以上4.0以下であり、
前記微粒子Qの一次粒子の個数平均径(D1)が40nm以上200nm以下である。
The present invention is a method for producing a toner having toner particles containing a binder resin, a colorant, and a vinyl resin P,
a) A mixture of the binder resin, the colorant, the organic solvent, the vinyl resin P, the fine particles Q, and the dispersion medium is agitated to form droplets containing the binder resin, the colorant, and the organic solvent. Forming step,
b) removing the organic solvent contained in the droplets to obtain toner particles;
Have
The binder resin contains crystalline polyester;
The vinyl resin P is a resin obtained by polymerizing a compound 1 represented by the following formula (1) and a compound 2 represented by the following formula (2),
The vinyl resin P has a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 or more and 50,000 or less,
The molar fraction of the structural unit derived from the compound 1 in the vinyl resin P with respect to the vinyl resin P is 0.40 or more and 0.95 or less,
The ratio L2 / L1 between the average value L1 of the side chain length of the structural unit derived from the compound 1 in the vinyl resin P and the average value L2 of the side chain length of the structural unit derived from the compound 2 is 1.0. Is 4.0 or less,
The number average diameter (D1) of primary particles of the fine particles Q is 40 nm or more and 200 nm or less.
上記a)、b)の工程を、以下それぞれ液滴形成工程、脱溶剤工程と称する。 The steps a) and b) are hereinafter referred to as a droplet formation step and a solvent removal step, respectively.
本発明における液滴形成工程においては、結着樹脂、着色剤及びトナー粒子に内包される材料を結着樹脂を有機溶媒と混合し、樹脂溶解液を得る溶解分散工程及び、樹脂溶解液及び分散媒体を混合し撹拌する撹拌工程を有する。ビニル系樹脂P及び微粒子Qは、それぞれ樹脂溶解液に混合してもよく、分散媒体に混合してもよい。また、樹脂溶解液と分散媒体を混合した後、ビニル系樹脂P、微粒子Qを添加することも可能である。 In the droplet forming step in the present invention, the binder resin, the colorant, and the material contained in the toner particles are mixed with the binder resin in an organic solvent to obtain a resin solution, and the resin solution and dispersion are obtained. A stirring step of mixing and stirring the medium; The vinyl resin P and the fine particles Q may be mixed in a resin solution or in a dispersion medium. It is also possible to add the vinyl resin P and fine particles Q after mixing the resin solution and the dispersion medium.
上記溶解分散工程、撹拌工程を経ることにより結着樹脂、着色剤及び有機溶媒を含有する液滴を得ることができる。 By passing through the dissolution and dispersion step and the stirring step, droplets containing a binder resin, a colorant and an organic solvent can be obtained.
本発明の製造方法に用いる結着樹脂は結晶性ポリエステルを含有する。一般に、結晶性ポリエステルは、融点付近まではほとんど軟化せず、融点付近より融解が生じ急激に軟化する。このような樹脂は、示差走査熱量計(DSC)を用いた示差走査熱量測定において、明瞭な融点ピークを示す。従って、前記結晶性ポリエステルは、溶融後の粘性が低くなることで、良好な低温定着性を発現しやすくなる。 The binder resin used in the production method of the present invention contains a crystalline polyester. In general, crystalline polyester hardly softens to near the melting point, melts from near the melting point, and softens rapidly. Such a resin exhibits a clear melting point peak in differential scanning calorimetry using a differential scanning calorimeter (DSC). Therefore, the crystalline polyester is likely to exhibit good low-temperature fixability due to the low viscosity after melting.
本発明における、有機溶媒は、結晶性ポリエステルを含有する樹脂を溶解しうる有機溶媒が好ましい。すなわちポリエステルと親和性を有する有機溶媒を用いることが好ましい。前記有機溶媒としては、以下のものが挙げられる。アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトンのようなケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテートのようなエステル系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブのようなエーテル系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドのようなアミド系溶媒;トルエン、キシレン、エチルベンゼンのような芳香族炭化水素系溶媒。 In the present invention, the organic solvent is preferably an organic solvent capable of dissolving a resin containing a crystalline polyester. That is, it is preferable to use an organic solvent having an affinity for polyester. Examples of the organic solvent include the following. Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and di-n-butyl ketone; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and methoxybutyl acetate; ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane, ethyl cellosolve and butyl cellosolve An amide solvent such as dimethylformamide and dimethylacetamide; an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene, xylene and ethylbenzene;
溶解分散工程において、結着樹脂以外の添加物は、有機溶媒中溶解又は微分散していることが好ましい。結着樹脂の溶解及び着色剤および他の添加物の溶解又は分散はホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機のごとき分散機によって行うことが出来る。 In the dissolution and dispersion step, additives other than the binder resin are preferably dissolved or finely dispersed in an organic solvent. The binder resin and the colorant and other additives can be dissolved or dispersed by a disperser such as a homogenizer, a ball mill, a colloid mill, or an ultrasonic disperser.
分散媒体としては、水系媒体を使用するのが一般的であるが、本発明においては低極性の分散媒体を使用することが好ましい。低極性の分散媒体とは、極性が有機溶媒よりも低い分散媒体を意味する。分散媒体としては、以下のものが挙げられる。ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ヘキサデカン、シクロヘキサンのような炭化水素系溶媒;ポリジメチルシロキサンのようなシリコーン系溶媒。 As the dispersion medium, an aqueous medium is generally used, but in the present invention, it is preferable to use a low-polarity dispersion medium. A low-polarity dispersion medium means a dispersion medium whose polarity is lower than that of an organic solvent. Examples of the dispersion medium include the following. Hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, hexadecane and cyclohexane; silicone solvents such as polydimethylsiloxane.
また、分散媒体として、二酸化炭素を使用することも好ましい形態のひとつである。二酸化炭素は、単体で分散媒体として用いてもよく、他の成分として有機溶媒が含まれていてもよい。この場合、二酸化炭素と有機溶媒が均一相を形成することが好ましい。また、分散媒体中の二酸化炭素の含有量は、50質量%以上であることが好ましい。 Moreover, it is also one of the preferable forms to use a carbon dioxide as a dispersion medium. Carbon dioxide may be used alone as a dispersion medium, and an organic solvent may be contained as another component. In this case, it is preferable that carbon dioxide and the organic solvent form a homogeneous phase. Moreover, it is preferable that content of the carbon dioxide in a dispersion medium is 50 mass% or more.
本発明における前記脱溶剤工程においては、液滴に含まれる有機溶媒を除去してトナー粒子を得る。有機溶媒の除去方法としては、特に制限はされないが、減圧下にて加熱しながら有機溶媒を留去する方法、窒素のような不活性の気体をフローしながら不活性な気体とともに有機溶媒を除去する方法、分散媒体を添加し、液滴から分散媒体中に移行した有機溶媒を徐々に除去していく方法が挙げられる。 In the solvent removal step of the present invention, toner particles are obtained by removing the organic solvent contained in the droplets. The method for removing the organic solvent is not particularly limited, but a method in which the organic solvent is distilled off while heating under reduced pressure, and the organic solvent is removed together with the inert gas while flowing an inert gas such as nitrogen. And a method of adding a dispersion medium and gradually removing the organic solvent transferred from the droplets into the dispersion medium.
本発明の製造方法は、前記液滴形成工程において、樹脂溶解液と分散媒体の双方に親和性を有するビニル系樹脂Pを分散剤として用いることを特徴とする。またビニル系樹脂Pに加えて更に、微粒子Qを分散剤として併用することを特徴とする。 The production method of the present invention is characterized in that, in the droplet forming step, a vinyl resin P having affinity for both the resin solution and the dispersion medium is used as a dispersant. In addition to the vinyl resin P, the fine particles Q are further used as a dispersant.
ビニル系樹脂Pを単独で用いた場合、前記液滴形成工程における液滴の安定性は得られるものの、脱溶剤工程を経てトナー粒子を取り出すまでの間に安定性が損なわれ、粒径が大きくなったり粒度分布が大きくなることがある。これは以下のためと考えられる。ビニル系樹脂Pは、造粒時に液体状態で機能し、液滴の界面エネルギーを下げ、液滴形成工程での微粒子化を実現できるものの、合一防止能は必ずしも十分でない。脱溶剤工程では、液滴を構成する樹脂溶解液の組成が脱溶剤の進行とともに変化し、液滴の粘度が上昇する。特に分散媒体として二酸化炭素を用いる製造方法においては、液滴形成工程から脱溶剤工程に移行する過程で二酸化炭素の導入量を増加する必要が生じる場合があるため、この傾向がより顕著になる。その結果、液滴同士の衝突による合一を抑制化することが出来ずに粗大化するとともに粒度分布が大きくなる。それを抑制するためには、ビニル系樹脂Pの分子量を大きくすることが有効な手段であるが、分子量が大きすぎる場合、液滴形成工程におけるせん断時の撹拌動力が増大し、製造コストの増大につながるため好ましくない。 When the vinyl resin P is used alone, the stability of the droplets in the droplet forming step can be obtained, but the stability is lost before the toner particles are taken out through the solvent removal step, and the particle size is increased. Or particle size distribution may increase. This is thought to be due to the following. The vinyl resin P functions in a liquid state at the time of granulation, lowers the interfacial energy of the droplets, and can realize the formation of fine particles in the droplet forming step, but the coalescence prevention ability is not always sufficient. In the solvent removal step, the composition of the resin solution that forms the droplets changes as the solvent is removed, and the viscosity of the droplets increases. In particular, in a production method using carbon dioxide as a dispersion medium, this tendency becomes more prominent because it may be necessary to increase the amount of carbon dioxide introduced during the transition from the droplet formation step to the solvent removal step. As a result, the coalescence due to the collision between the droplets cannot be suppressed and the particle size is increased and the particle size distribution is increased. Increasing the molecular weight of the vinyl-based resin P is an effective means to suppress this, but if the molecular weight is too large, the stirring power during shearing in the droplet formation process increases, increasing the manufacturing cost. It is not preferable because it leads to.
本発明者らが検討した結果、ビニル系樹脂Pに加えて、微粒子Qを添加することにより、脱溶剤工程における樹脂溶解液の組成変動に対しても粒径の揃った粒子を得ることが可能となった。これは、微粒子Qが適度な粒子径を有しており、且つ液滴表面に存在する場合、立体障害として働き、撹拌によりせん断された液滴の合一を抑制することができるためである。 As a result of investigations by the present inventors, by adding fine particles Q in addition to vinyl resin P, it is possible to obtain particles having a uniform particle size even with respect to the composition variation of the resin solution in the solvent removal step. It became. This is because, when the fine particles Q have an appropriate particle diameter and are present on the surface of the droplets, they act as steric hindrance and can suppress coalescence of droplets sheared by stirring.
(ビニル系樹脂P)
本発明の製造方法に用いるビニル系樹脂Pについて詳しく説明する。
(Vinyl resin P)
The vinyl resin P used in the production method of the present invention will be described in detail.
ビニル系樹脂Pは、下記式(1)で示される化合物1と、下記式(2)で示される化合物2とを重合させて得られた樹脂である。 The vinyl resin P is a resin obtained by polymerizing the compound 1 represented by the following formula (1) and the compound 2 represented by the following formula (2).
化合物1はシリコーン基を含有するビニルモノマーである。 Compound 1 is a vinyl monomer containing a silicone group.
式(1)において、R1は水素原子またはメチル基を表す。R2からR6はそれぞれ独立して炭素数1以上3以下のアルキル基を表す。Aは1以上3以下の整数であり、Bは括弧内の構造の繰り返し数を示し、化合物1におけるBの重合度は、1以上である。さらにBの重合度は1以上500以下であることが好ましく、3以上200以下であることがより好ましい。 In the formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 to R 6 each independently represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. A is an integer of 1 or more and 3 or less, B represents the number of repetitions of the structure in parentheses, and the polymerization degree of B in Compound 1 is 1 or more. Furthermore, the polymerization degree of B is preferably 1 or more and 500 or less, and more preferably 3 or more and 200 or less.
化合物1は、低極性の分散媒体との親和性を有する。また、樹脂溶解液に含有される結着樹脂、結晶性ポリエステルや有機溶媒との親和性が低い。従って、分散媒体に対する親和基として働く。 Compound 1 has an affinity for a low polarity dispersion medium. Moreover, the affinity with the binder resin, crystalline polyester, and organic solvent contained in the resin solution is low. Therefore, it acts as an affinity group for the dispersion medium.
一方、化合物2はポリエーテル基を含有するビニルモノマーである。 On the other hand, Compound 2 is a vinyl monomer containing a polyether group.
式(2)において、R7は水素原子またはメチル基を表す。nは1以上3以下の整数であり、Xは0または1である。R8は水素又は炭素数1以上3以下のアルキル基を表す。Dは1以上の整数である。さらにDは1以上500以下であることが好ましく、3以上200以下であることがより好ましい。 In the formula (2), R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group. n is an integer of 1 to 3, and X is 0 or 1. R 8 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. D is an integer of 1 or more. Furthermore, D is preferably 1 or more and 500 or less, and more preferably 3 or more and 200 or less.
化合物2は結晶性ポリエステルとの親和性を有する。また、分散媒体との親和性が低い。 Compound 2 has an affinity for crystalline polyester. In addition, the affinity with the dispersion medium is low.
したがって、樹脂溶解液の液滴に対しての親和基として働く。 Therefore, it acts as an affinity group for the droplets of the resin solution.
また前記化合物2の好ましい構造として、下記式(3)乃至(7)が挙げられる。 Further, examples of a preferable structure of the compound 2 include the following formulas (3) to (7).
更に、前記化合物1及び前記化合物2は、有機溶剤との親和性が高いため、前記ビニル系樹脂Pも造粒時に液体状態を保つことが可能となる。即ち、ビニル系樹脂Pは分散媒体への親和基と樹脂溶解液の液滴への親和基を有する両親媒性分散剤としての機能を有する。 Furthermore, since the compound 1 and the compound 2 have high affinity with an organic solvent, the vinyl resin P can also be kept in a liquid state during granulation. That is, the vinyl resin P has a function as an amphiphilic dispersant having an affinity group for the dispersion medium and an affinity group for the droplets of the resin solution.
尚、本発明においては構造の同定については、化合物1に関してはNMRによる構造同定から判断し、化合物2に関しては製造元のカタログから決定している。 In the present invention, regarding the identification of the structure, compound 1 is determined from the structure identification by NMR, and compound 2 is determined from the manufacturer's catalog.
ビニル系樹脂Pの重量平均分子量(Mw)は、10,000以上50,000以下である。重量平均分子量(Mw)が10,000以上であれば、ビニル系樹脂Pの特徴であるポリマー鎖の運動性に由来する液滴への吸着性を十分に得ることができ、液滴を長期間安定化させることが出来る。一方、重量平均分子量(Mw)が50,000を超える場合、液滴形成工程におけるせん断時の撹拌動力が増大し、製造コストが増大する。より好ましくは重量平均分子量(Mw)が15,000以上40,000以下である。 The weight average molecular weight (Mw) of the vinyl resin P is 10,000 or more and 50,000 or less. When the weight average molecular weight (Mw) is 10,000 or more, sufficient adsorptivity to the droplet derived from the mobility of the polymer chain, which is a characteristic of the vinyl resin P, can be obtained, and the droplet can be used for a long time. It can be stabilized. On the other hand, when the weight average molecular weight (Mw) exceeds 50,000, the stirring power at the time of shearing in the droplet forming process increases, and the production cost increases. More preferably, the weight average molecular weight (Mw) is 15,000 or more and 40,000 or less.
ビニル系樹脂Pにおける化合物1に由来する構成単位のビニル系樹脂Pに対するモル分率が0.40以上0.95以下である。化合物1の含有モル分率が0.40以上であれば、分散媒体への親和基として有効に作用することができる。一方、化合物1のモノマーの含有モル分率が0.95より大きい場合、結晶性ポリエステルとの親分散基として作用する量が少なくなるため、結晶性ポリエステルに吸着することが困難となり、高分子分散剤として機能しにくくなる。 The molar fraction of the structural unit derived from the compound 1 in the vinyl resin P with respect to the vinyl resin P is 0.40 or more and 0.95 or less. If the content mole fraction of Compound 1 is 0.40 or more, it can effectively act as an affinity group for the dispersion medium. On the other hand, when the content molar fraction of the monomer of compound 1 is larger than 0.95, the amount acting as a parent dispersion group with the crystalline polyester is small, so that it is difficult to adsorb to the crystalline polyester, and the polymer dispersion It becomes difficult to function as an agent.
化合物1のモノマーの含有モル分率のより好ましい範囲としては、0.60以上0.90以下である。この範囲であれば、化合物1による分散媒体への分散効果をより高めることができ、同時に化合物2による樹脂溶解液への吸着性を上げることができるため、より高い分散安定効果を有する高分子分散剤としての機能を有することが出来る。 A more preferable range of the mole fraction of monomer of compound 1 is 0.60 or more and 0.90 or less. Within this range, the dispersion effect of the compound 1 on the dispersion medium can be further enhanced, and at the same time, the adsorptivity to the resin solution by the compound 2 can be enhanced. It can have a function as an agent.
本発明において、ビニル系樹脂における化合物1に由来する構成単位の側鎖長の平均値L1と、化合物2に由来する構成単位の側鎖長の平均値L2との比L2/L1が1.0以上4.0以下であることが必要である。側鎖長とは式(1)、式(2)において側鎖のカルボニル炭素から側鎖末端までの伸びきり鎖長を示すものであり、結合角は180°として計算している。また側鎖中に分岐を有する場合、分岐した長さのうち最も長い結合長を側鎖長とする。側鎖長の算出方法については各元素の共有結合半径の和である。 In the present invention, the ratio L2 / L1 between the average value L1 of the side chain length of the structural unit derived from the compound 1 in the vinyl resin and the average value L2 of the side chain length of the structural unit derived from the compound 2 is 1.0. It is necessary to be 4.0 or more. The side chain length indicates the extended chain length from the carbonyl carbon of the side chain to the end of the side chain in the formulas (1) and (2), and the bond angle is calculated as 180 °. Moreover, when it has a branch in a side chain, let the longest bond length among the branched length be a side chain length. The method for calculating the side chain length is the sum of the covalent bond radii of each element.
側鎖長比率L2/L1は、化合物1と化合物2の側鎖を最も伸ばした場合の長さの比率に相当することから、化合物1および化合物2がそれぞれ分散媒および分散質との相互作用に関連するパラメータである。側鎖長比率L2/L1が1.0以上とは、化合物1の側鎖長と化合物2側鎖長とが同等以上の側鎖長を持つ場合である。このような組合せであれば、化合物1の側鎖による化合物2の側鎖の分散質吸着効果を遮蔽することなく、作用することが可能となる。また、側鎖長比率L2/L1が4.0以下である組合せであれば、化合物2の側鎖による化合物1の側鎖の分散媒体への分散効果を阻害することがなく、作用することができる。 The side chain length ratio L2 / L1 corresponds to the ratio of the length when the side chains of compound 1 and compound 2 are most extended, and therefore compound 1 and compound 2 interact with the dispersion medium and the dispersoid, respectively. Related parameters. The side chain length ratio L2 / L1 is 1.0 or more is a case where the side chain length of the compound 1 and the side chain length of the compound 2 have a side chain length equal to or greater than that. With such a combination, it is possible to act without blocking the dispersoid adsorption effect of the side chain of compound 2 by the side chain of compound 1. Further, when the side chain length ratio L2 / L1 is 4.0 or less, the combination can act without inhibiting the dispersion effect of the side chain of Compound 1 on the dispersion medium by the side chain of Compound 2. it can.
側鎖長比率L2/L1のより好ましい範囲としては、1.2以上3.0以下である。この範囲であれば、より化合物2による分散質への吸着作用が効果的となり、同時に化合物2による化合物1への阻害が限定されるため、より高い分散安定効果を有する高分子分散剤としての機能を得ることができる。 A more preferable range of the side chain length ratio L2 / L1 is 1.2 or more and 3.0 or less. Within this range, the adsorption action to the dispersoid by the compound 2 becomes more effective, and at the same time, the inhibition of the compound 2 by the compound 2 is limited, so that the function as a polymer dispersant having a higher dispersion stabilizing effect is achieved. Can be obtained.
本発明において、ビニル系樹脂Pの使用量は、結着樹脂に対して5.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましい。この範囲であることで、液滴形成工程における液滴表面へのビニル系樹脂Pの割合が適切となり、トナー製造時における液滴の安定化効果を有効に発揮できる。なお、ビニル系樹脂Pの使用量が、前記結着樹脂に対して50.0質量%以下であると、得られるトナー粒子の粒度分布が小さくなり(シャープになり)より好ましい。 In this invention, it is preferable that the usage-amount of vinyl resin P is 5.0 to 50.0 mass% with respect to binder resin. By being in this range, the ratio of the vinyl resin P to the droplet surface in the droplet formation step becomes appropriate, and the droplet stabilization effect at the time of toner production can be effectively exhibited. In addition, it is more preferable that the amount of the vinyl resin P used is 50.0% by mass or less with respect to the binder resin because the particle size distribution of the obtained toner particles becomes small (sharp).
ビニル系樹脂Pは、少なくとも化合物1と化合物2から構成されるランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体のいずれでもよい。 The vinyl resin P may be any of a random copolymer, an alternating copolymer, and a block copolymer composed of at least compound 1 and compound 2.
また化合物1は前記式1を、化合物2は前記式2を満たしておれば、複数の化合物の混合体であってもよい。 Further, Compound 1 may be a mixture of a plurality of compounds as long as Compound 1 satisfies Formula 1 and Compound 2 satisfies Formula 2.
ビニル系樹脂Pは、化合物1と化合物2に加えて、造粒時に液体状態を維持可能な範囲にて他のビニル系化合物とを共重合させてもよい。この場合、化合物1と化合物2の構成部分がビニル系樹脂Pの主成分になることが好ましい。より好ましくは、ビニル系樹脂Pの全モル数に対し、化合物1と化合物2の構成部分が70mol%以上含有することが好ましく。更に好ましくは90mol%以上である。 In addition to the compound 1 and the compound 2, the vinyl resin P may be copolymerized with another vinyl compound as long as the liquid state can be maintained during granulation. In this case, it is preferable that the constituent parts of the compound 1 and the compound 2 become the main component of the vinyl resin P. More preferably, the constituent parts of Compound 1 and Compound 2 are contained in an amount of 70 mol% or more based on the total number of moles of the vinyl resin P. More preferably, it is 90 mol% or more.
ビニル系樹脂Pは、化合物1と化合物2を含有する混合液よりラジカル重合により得ることができる。 The vinyl resin P can be obtained by radical polymerization from a mixed solution containing the compound 1 and the compound 2.
具体的には一般的な有機溶媒中に化合物1と化合物2、必要に応じて他のビニル系化合物、ラジカル重合開始剤を溶解させ、脱気後に加熱することで、化合物1と化合物2を含む共重合体を得ることができる。 Specifically, compound 1 and compound 2 are dissolved in a general organic solvent, and if necessary, other vinyl compounds and radical polymerization initiators are dissolved and heated after degassing to contain compound 1 and compound 2. A copolymer can be obtained.
本発明では、従来公知のラジカル重合開始剤を適用することができる。中でも、化合物1と化合物2を溶解する有機溶媒に可溶な油溶性ラジカル重合開始剤が好ましい。具体的には、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−(2−メチルプロパンニトリル)、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルペンタンニトリル)、2,2’−アゾビス−(2−メチルブタンニトリル)、1,1’−アゾビス−(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)のアゾ系重合開始剤や、ジベンゾイルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、過酸化アセチル、過酸エステル(t−ブチルペルオクテート、α−クミルペルオキシピバレートおよびt−ブチルペルオクテート)の有機過酸化物系重合開始剤を例示することができる。また、アセトフェノン系やケタール系の光ラジカル重合開始剤も適用可能である。 In the present invention, conventionally known radical polymerization initiators can be applied. Among these, an oil-soluble radical polymerization initiator that is soluble in an organic solvent that dissolves Compound 1 and Compound 2 is preferable. Specifically, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis- (2-methylpropanenitrile), 2,2′-azobis- (2,4-dimethylpentanenitrile), 2 , 2′-azobis- (2-methylbutanenitrile), 1,1′-azobis- (cyclohexanecarbonitrile), 2,2′-azobis- (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), 2, 2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile) azo polymerization initiator, dibenzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-sec-butylperoxydi Carbonate, acetyl peroxide, peracid ester (t-butylperoctate, α-cumylperoxypivalate and t-butylperoxide It can be exemplified an organic peroxide-based polymerization initiator Tate). An acetophenone-based or ketal-based radical photopolymerization initiator is also applicable.
また、本発明では、重合溶媒として、トルエン、ベンゼン、クロロホルム、酢酸エチルの如き一般的な有機溶媒を例示することができるが、これらに限定されない。また、2種類以上の有機溶媒を使用することも可能である。 In the present invention, examples of the polymerization solvent include general organic solvents such as toluene, benzene, chloroform, and ethyl acetate, but are not limited thereto. It is also possible to use two or more organic solvents.
また、ビニル系樹脂Pは、原子移動ラジカル重合(ATRP)、可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)、ニトロキシド媒介ラジカル重合(NMP)のリビングラジカル重合でも得ることができる。 The vinyl resin P can also be obtained by living radical polymerization of atom transfer radical polymerization (ATRP), reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT), or nitroxide-mediated radical polymerization (NMP).
(微粒子Q)
本発明に用いる微粒子Qは、造粒時において樹脂溶解液による液滴の表面に吸着して、液滴の合一を防止し、分散安定性を向上させる役割を果たす。そのため微粒子Qは、ある程度大きな粒子を使用する必要がある。また、微粒子Qをトナー粒子表面に残留させる場合、大粒径外添剤と同様に、トナーの外添剤劣化を抑制するためのスペーサーとしての機能を付与することも可能である。
(Fine particle Q)
The fine particles Q used in the present invention are adsorbed on the surface of the droplets by the resin solution at the time of granulation, thereby preventing the coalescence of the droplets and improving the dispersion stability. Therefore, it is necessary to use fine particles Q that are somewhat large. Further, when the fine particles Q remain on the surface of the toner particles, it is possible to provide a function as a spacer for suppressing deterioration of the external additive of the toner, like the large particle size external additive.
微粒子Qの一次粒子の個数平均径(D1)は40nm以上200nm以下であることが必要である。 The number average diameter (D1) of the primary particles of the fine particles Q needs to be 40 nm or more and 200 nm or less.
微粒子Qの一次粒子の個数平均径が40nmよりも小さいと、液滴同士の合一を防ぐ効果を発揮できずに、トナー粒子の粒度分布が広くなる。200nmよりも大きいと、均一な表面被覆を行うことが困難になり、トナーとして好適な粒子径を有するトナー粒子を得ることが困難になる。微粒子Qの一次粒子の個数平均径のより好ましい範囲は60nm以上150nm以下である。 When the number average diameter of the primary particles of the fine particles Q is smaller than 40 nm, the effect of preventing the droplets from being coalesced cannot be exhibited, and the particle size distribution of the toner particles becomes wide. When it is larger than 200 nm, it is difficult to perform uniform surface coating, and it becomes difficult to obtain toner particles having a particle diameter suitable as a toner. A more preferable range of the number average diameter of the primary particles of the fine particles Q is 60 nm or more and 150 nm or less.
本発明において微粒子Qの使用量は、結着樹脂に対して1.0質量%以上10.0質量%以下であることが好ましい。この範囲であることで、液滴表面への微粒子Qの割合が適切となり、液滴の合一を防止するための立体障害効果を有効に発揮できる。なお、前記微粒子Qの使用量が、前記結着樹脂に対して10.0質量%以下であると、得られるトナー粒子の微粉率が小さくなりより好ましい。 In the present invention, the amount of fine particles Q used is preferably 1.0% by mass or more and 10.0% by mass or less with respect to the binder resin. By being in this range, the ratio of the fine particles Q to the droplet surface becomes appropriate, and the steric hindrance effect for preventing the coalescence of the droplets can be effectively exhibited. In addition, it is more preferable that the amount of the fine particles Q used is 10.0% by mass or less with respect to the binder resin because the fine particle ratio of the obtained toner particles becomes small.
本発明において、微粒子Qは、無機微粒子又は樹脂微粒子を用いることが出来る。 In the present invention, the fine particles Q can be inorganic fine particles or resin fine particles.
以下、無機微粒子について詳細に述べる。 Hereinafter, the inorganic fine particles will be described in detail.
無機微粒子は、シリカ、アルミナ、チタニア、およびそれらの複合酸化物微粒子の如き微粒子が挙げられるが、シリカ微粒子であることが好ましい。 Examples of the inorganic fine particles include fine particles such as silica, alumina, titania, and composite oxide fine particles thereof. Silica fine particles are preferable.
シリカ微粒子の製造方法として、シラン化合物を燃焼させて得られる燃焼法(すなわちヒュームドシリカの製造方法)、金属ケイ素粉を爆発的に燃焼させて得られる爆燃法、ケイ酸ナトリウムと鉱酸との中和反応によって得られる湿式法、ヒドロカルビルオキシシラのアルコキシシランの加水分解によって得られるゾルゲル法(いわゆるStoeber法)が挙げられる。中でも、本発明の一次粒子の個数平均径のシリカ微粒子を得る方法として、粒度分布が他の方法に比べてシャープ化可能なゾルゲル法が好ましい。 As a method for producing silica fine particles, a combustion method obtained by burning a silane compound (that is, a method for producing fumed silica), a deflagration method obtained by explosively burning metal silicon powder, and sodium silicate and mineral acid Examples thereof include a wet method obtained by a neutralization reaction and a sol-gel method (so-called Stöber method) obtained by hydrolysis of an alkoxysilane of hydrocarbyloxysila. Among them, a sol-gel method that can sharpen the particle size distribution as compared with other methods is preferable as a method for obtaining silica fine particles having a number average diameter of primary particles of the present invention.
更に、無機微粒子は、疎水化処理されていることが好ましい。疎水化処理されていることで、液滴および疎水性の分散媒体の界面に無機微粒子が位置しやすくなり、液滴の分散安定性を向上させやすくなる。 Furthermore, the inorganic fine particles are preferably subjected to a hydrophobic treatment. By being hydrophobized, the inorganic fine particles are likely to be located at the interface between the droplet and the hydrophobic dispersion medium, and the dispersion stability of the droplet is easily improved.
無機微粒子の疎水化処理剤としては、以下のものが挙げられる。メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、t−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシランの如きクロロシラン類;テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、i−ブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、i−ブチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシランの如きアルコキシシラン類;ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、へキサプロピルジシラザン、ヘキサブチルジシラザン、ヘキサペンチルジシラザン、ヘキサヘキシルジシラザン、ヘキサシクロヘキシルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ジビニルテトラメチルジシラザン、ジメチルテトラビニルジシラザンの如きシラザン類;ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、クロロアルキル変性シリコーンオイル、クロロフェニル変性シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコキシ変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、及び、末端反応性シリコーンオイルのシリコーンオイル;ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサンの如きシロキサン類;脂肪酸及びその金属塩として、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸の如き長鎖脂肪酸、前記脂肪酸と亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウムの如き金属との塩。これらのうち、アルコキシシラン類、シラザン類、ストレートシリコーンオイルは疎水化処理を実施しやすいので、好ましく用いられる。このような疎水化処理剤は単独で、あるいは、2種類以上を混合して用いることができる。 Examples of the hydrophobic treatment agent for inorganic fine particles include the following. Chlorosilanes such as methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, phenyltrichlorosilane, diphenyldichlorosilane, t-butyldimethylchlorosilane, vinyltrichlorosilane; tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane , Diphenyldimethoxysilane, o-methylphenyltrimethoxysilane, p-methylphenyltrimethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, i-butyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, Dodecyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltrieth Sisilane, diphenyldiethoxysilane, i-butyltriethoxysilane, decyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyl Dimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ -Alkoxysilanes such as (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane; hexamethyldisilazane, hexaethyldisilazane, hexapropyldisilazane, hexabutyldisilazane, hexapentyl Silazanes such as silazane, hexahexyldisilazane, hexacyclohexyldisilazane, hexaphenyldisilazane, divinyltetramethyldisilazane, dimethyltetravinyldisilazane; dimethyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, methylphenyl silicone oil, alkyl modified Silicone oil, chloroalkyl-modified silicone oil, chlorophenyl-modified silicone oil, fatty acid-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, alkoxy-modified silicone oil, carbinol-modified silicone oil, amino-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, and terminal reaction -Based silicone oils: hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetra Siloxanes such as siloxane, decamethylcyclopentasiloxane, hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane; fatty acids and metal salts thereof such as undecyl acid, lauric acid, tridecyl acid, dodecyl acid, myristic acid, palmitic acid, pentadecylic acid, Long chain fatty acids such as stearic acid, heptadecylic acid, arachidic acid, montanic acid, oleic acid, linoleic acid and arachidonic acid; salts of said fatty acids with metals such as zinc, iron, magnesium, aluminum, calcium, sodium and lithium. Among these, alkoxysilanes, silazanes, and straight silicone oils are preferably used because they can be easily subjected to a hydrophobic treatment. Such hydrophobizing agents can be used alone or in admixture of two or more.
無機微粒子を疎水化処理する方法は、特に制限されず、公知の方法を用いることが可能である。 The method for hydrophobizing the inorganic fine particles is not particularly limited, and a known method can be used.
前記無機微粒子をトナー粒子表面に残す場合、前記トナー粒子に対する無機微粒子の表面被覆率は、10%以上50%以下であることが好ましい。前記表面被覆率が上記範囲であることで、トナーの外添剤劣化を抑制するスペーサー効果をより効果的に発現させやすくなり、耐久性の向上が可能になる。すなわち、前記表面被覆率が10%以上であると、トナー粒子表面における無機微粒子が存在しない領域が小さくなり、その結果スペーサー効果が発揮され易くなる。前記表面被覆率が50%以下であると、無機微粒子による低温定着性の阻害が現れることがない。 When the inorganic fine particles are left on the toner particle surface, the surface coverage of the inorganic fine particles with respect to the toner particles is preferably 10% or more and 50% or less. When the surface coverage is in the above range, the spacer effect for suppressing the deterioration of the external additive of the toner can be more effectively expressed, and the durability can be improved. That is, when the surface coverage is 10% or more, the area where the inorganic fine particles are not present on the toner particle surface is reduced, and as a result, the spacer effect is easily exhibited. When the surface coverage is 50% or less, the low temperature fixability is not inhibited by the inorganic fine particles.
次に、樹脂微粒子について述べる。 Next, resin fine particles will be described.
樹脂微粒子を構成する樹脂は、結晶性樹脂、非晶性樹脂のいずれも使用可能である。 As the resin constituting the resin fine particles, either a crystalline resin or an amorphous resin can be used.
樹脂微粒子は、液滴形成工程から脱溶剤工程を経てトナー粒子に至るまで固体の状態で存在していることが好ましい。その為、分子量の調整や、架橋構造、極性基、非極性基の導入により機溶媒に対する溶解性を抑えた樹脂を用いることが好ましい。 The resin fine particles are preferably present in a solid state from the droplet forming step to the toner particles through the solvent removal step. Therefore, it is preferable to use a resin whose solubility in an organic solvent is suppressed by adjusting the molecular weight or introducing a crosslinked structure, a polar group or a nonpolar group.
樹脂微粒子に使用可能な結晶性樹脂としては、結晶性ポリエステル、結晶性アルキル樹脂が挙げられる。 Examples of the crystalline resin that can be used for the resin fine particles include crystalline polyester and crystalline alkyl resin.
結晶性ポリエステルとしては、炭素数4以上20以下の脂肪族ジオールおよび多価カルボン酸を原料として用いるのが好ましい。さらに、脂肪族ジオールは直鎖型であることが望ましい。 As the crystalline polyester, it is preferable to use an aliphatic diol having 4 to 20 carbon atoms and a polyvalent carboxylic acid as raw materials. Furthermore, it is desirable that the aliphatic diol is linear.
本発明にて好適に用いられる直鎖脂肪族ジオールとしては、以下を挙げることが出来るが、これに限定されるものではない。場合によっては混合して用いることも可能である。1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオール。これらのうち、融点の観点から、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールがより好ましい。 Although the following can be mentioned as a linear aliphatic diol used suitably by this invention, It is not limited to this. Depending on the case, it is also possible to use a mixture. 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1 , 11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,20-eicosanediol. Among these, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol are more preferable from the viewpoint of the melting point.
多価カルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸が好ましく、中でも脂肪族ジカルボン酸が望ましく、特に直鎖型の脂肪族ジカルボン酸が望ましい。 As the polyvalent carboxylic acid, an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid are preferable. Among them, an aliphatic dicarboxylic acid is preferable, and a linear aliphatic dicarboxylic acid is particularly preferable.
脂肪族ジカルボン酸としては、以下を挙げることができるが、これに限定されるものではない。場合によっては混合して用いることも可能である。蓚酸、マロン酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸。あるいはその低級アルキルエステルや酸無水物。これらのうち、セバシン酸、アジピン酸、1,10−デカンジカルボン酸あるいはその低級アルキルエステルや酸無水物が好ましい。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include, but are not limited to, the following. Depending on the case, it is also possible to use a mixture. Succinic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,11-undecanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,16-hexadecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid. Or its lower alkyl ester and acid anhydride. Of these, sebacic acid, adipic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid or its lower alkyl ester and acid anhydride are preferred.
芳香族ジカルボン酸としては、以下を挙げることができる。テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸。 Examples of the aromatic dicarboxylic acid include the following. Terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid.
結晶性ポリエステルの製造方法としては、特に制限はなく、酸モノマーとアルコールモノマーとを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造することができる。直接重縮合、エステル交換法を、モノマーの種類によって使い分けて製造する。 There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of crystalline polyester, It can manufacture by the general polyester polymerization method which makes an acid monomer and an alcohol monomer react. The direct polycondensation and transesterification methods are used according to the type of monomer.
結晶性ポリエステルの製造は、重合温度180℃以上230℃以下の間で行うのが好ましく、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合時に発生する水やアルコールを除去しながら反応させるのが好ましい。モノマーが、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の有機溶媒を溶解補助剤として加え溶解させるのがよい。重縮合反応においては、溶解補助剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーとそのモノマーと重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分とともに重縮合させるのが好ましい。 The production of the crystalline polyester is preferably performed at a polymerization temperature of 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, and the reaction system is preferably subjected to a reaction while reducing the pressure in the reaction system and removing water and alcohol generated during condensation. . When the monomer is not dissolved or compatible at the reaction temperature, it is preferable to dissolve it by adding an organic solvent having a high boiling point as a solubilizing agent. In the polycondensation reaction, the dissolution aid is distilled off. In the case where a monomer having poor compatibility exists in the copolymerization reaction, it is preferable to condense the monomer having poor compatibility with the monomer and the acid or alcohol to be polycondensed in advance and then polycondense together with the main component.
結晶性ポリエステルの製造時に使用可能な触媒としては、以下を挙げることができる。チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシドのチタン触媒。ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシドのスズ触媒。 Examples of the catalyst that can be used in the production of the crystalline polyester include the following. Titanium catalyst of titanium tetraethoxide, titanium tetrapropoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide. Tin catalyst of dibutyltin dichloride, dibutyltin oxide, diphenyltin oxide.
結晶性ポリエステルの融点としては、50℃以上120℃以下が好ましく、定着温度での溶融を考慮すると、50℃以上90℃以下がより好ましい。 The melting point of the crystalline polyester is preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower in consideration of melting at the fixing temperature.
結晶性アルキル樹脂とは、結晶性を発現させるための炭素数12以上30以下のアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレートを重合させたビニル樹脂である。また、結晶性を損なわない程度に、他のビニル系モノマーを共重合させた場合も、結晶性アルキル樹脂とみなせる。 The crystalline alkyl resin is a vinyl resin obtained by polymerizing an alkyl acrylate having 12 to 30 carbon atoms and an alkyl methacrylate for expressing crystallinity. Further, when other vinyl monomers are copolymerized to such an extent that the crystallinity is not impaired, it can be regarded as a crystalline alkyl resin.
樹脂微粒子に使用可能な非晶性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂やポリスチレンといったビニル系樹脂が挙げられるが、その限りではない。また、これら樹脂は、ウレタン、ウレア、エポキシの変性を行っても良い。 Examples of the amorphous resin that can be used for the resin fine particles include, but are not limited to, vinyl resins such as polyurethane resins, polyester resins, styrene acrylic resins, and polystyrene. These resins may be modified with urethane, urea, or epoxy.
非晶性樹脂としてのポリウレタン樹脂は、ジオール成分とジイソシアネート成分との反応物であり、ジオール成分、ジイソシアネート成分の調整により、各種機能性をもつ樹脂を得ることができる。 A polyurethane resin as an amorphous resin is a reaction product of a diol component and a diisocyanate component, and resins having various functions can be obtained by adjusting the diol component and the diisocyanate component.
ジイソシネート成分としては以下のものが挙げられる。炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6以上20以下の芳香族ジイソシアネート、炭素数2以上18以下の脂肪族ジイソシアネート、炭素数4以上15以下の脂環式ジイソシアネート、及びこれらのジイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物。以下、変性ジイソシアネートともいう)、並びにこれらの2種以上の混合物。 Examples of the diisocyanate component include the following. Aromatic diisocyanates having 6 to 20 carbon atoms, aliphatic diisocyanates having 2 to 18 carbon atoms, alicyclic diisocyanates having 4 to 15 carbon atoms, and diisocyanates thereof (excluding carbon in the NCO group, the same shall apply hereinafter) Modified product (urethane group, carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, uretdione group, uretoimine group, isocyanurate group, oxazolidone group-containing modified product, hereinafter also referred to as modified diisocyanate), and two or more of these Mixture of.
脂肪族ジイソシアネートとしては、以下のものが挙げられる。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。 Examples of the aliphatic diisocyanate include the following. Ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate.
脂環式ジイソシアネートとしては、以下のものが挙げられる。イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート。 Examples of the alicyclic diisocyanate include the following. Isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate.
芳香族ジイソシアネートとしては、以下のものが挙げられる。m−及び/またはp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート。 Aromatic diisocyanates include the following. m- and / or p-xylylene diisocyanate (XDI), α, α, α ', α'-tetramethylxylylene diisocyanate.
これらのうちで好ましいものはHDI及びIPDI、XDIである。 Of these, preferred are HDI, IPDI, and XDI.
ジオール成分としては、以下のものが挙げられる。アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール)、アルキレンエーテルグリコール(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール)脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール)、ビスフェノール類(ビスフェノールA)、前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド)付加物。前記アルキレングリコールおよびアルキレンエーテルグリコールのアルキル部分は直鎖状であっても、分岐していてもよい。 Examples of the diol component include the following. Alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol), alkylene ether glycol (polyethylene glycol, polypropylene glycol) alicyclic diol (1,4-cyclohexanedimethanol), bisphenols (bisphenol A) ), An alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide) adduct of the alicyclic diol. The alkyl part of the alkylene glycol and alkylene ether glycol may be linear or branched.
非晶性樹脂としてのポリエステル樹脂について説明する。非晶性ポリエステルには、多価アルコールと多価カルボン酸を縮合反応することにより製造することが出来る。 The polyester resin as the amorphous resin will be described. An amorphous polyester can be produced by a condensation reaction of a polyhydric alcohol and a polyvalent carboxylic acid.
非晶性樹脂としてのポリエステル樹脂に用いるモノマーとしては、以下の化合物を挙げることができる。2価のカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マロン酸、ドデセニルコハク酸の二塩基酸、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステル、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸の脂肪族不飽和ジカルボン酸。3価以上のカルボン酸としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステル。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the monomer used in the polyester resin as the amorphous resin include the following compounds. Divalent carboxylic acids include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, malonic acid, dodecenyl succinic acid dibasic acid, anhydrides thereof and lower alkyl esters thereof, maleic acid , Fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid aliphatic unsaturated dicarboxylic acid. Examples of the trivalent or higher carboxylic acid include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, anhydrides thereof, and lower alkyl esters thereof. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
2価のアルコールとしては、以下の化合物を挙げることができる。ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール。3価以上のアルコールとしては、以下の化合物を挙げることができる。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。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、必要に応じて、酸価や水酸基価の調整の目的で、酢酸、安息香酸の如き1価の酸や、シクロヘキサノール、ベンジルアルコールの如き1価のアルコールも使用することができる。 Examples of the divalent alcohol include the following compounds. Bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, ethylene glycol, propylene glycol. Examples of the trivalent or higher alcohol include the following compounds. Glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, pentaerythritol. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. If necessary, a monovalent acid such as acetic acid or benzoic acid, or a monovalent alcohol such as cyclohexanol or benzyl alcohol can be used for the purpose of adjusting the acid value or the hydroxyl value.
また、非晶性樹脂としてのポリエステル樹脂は溶媒溶解性の観点から、3価以上の多価モノマー、即ち3価以上の多価アルコール及び/又は3価以上の多価カルボン酸化合物が含有されていることが好ましい。これらの多価モノマーを含有することによりポリエステル樹脂が架橋構造を持ち、有機溶媒に対する不溶性を付与することが可能になる。 The polyester resin as the amorphous resin contains a trivalent or higher polyvalent monomer, that is, a trihydric or higher polyhydric alcohol and / or a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound from the viewpoint of solvent solubility. Preferably it is. By containing these polyvalent monomers, it becomes possible for the polyester resin to have a crosslinked structure and to impart insolubility to an organic solvent.
本発明の前記樹脂微粒子における非晶性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上130℃以下であることが好ましい。より好ましくは、50℃以上100℃以下である。 The glass transition temperature (Tg) of the amorphous resin in the resin fine particles of the present invention is preferably 50 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. More preferably, it is 50 degreeC or more and 100 degrees C or less.
また、本発明の樹脂微粒子を構成する樹脂は、下記式(8)で示す有機ポリシロキサン構造を分子構造に含む樹脂であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that resin which comprises the resin fine particle of this invention is resin which contains the organic polysiloxane structure shown by following formula (8) in molecular structure.
有機ポリシロキサン構造とは、SiO結合の繰り返し単位を持ち、更に前記Siにアルキル基が二つ結合した構造である。式中、R9はアルキル基を表す。当該アルキル基の炭素数はそれぞれ1以上3以下であることが好ましく、R9の炭素数は1であることが更に好ましい。また、nは重合度であり、2以上の整数である。 The organic polysiloxane structure is a structure having a repeating unit of SiO bond and further having two alkyl groups bonded to the Si. In the formula, R 9 represents an alkyl group. The alkyl group preferably has 1 to 3 carbon atoms, and more preferably R 9 has 1 carbon atom. N is the degree of polymerization and is an integer of 2 or more.
本発明において、前記有機ポリシロキサン構造の重合度nは2以上100以下の整数であることが好ましい。重合度nが100以下であると、樹脂微粒子が軟化し難く、トナーの耐久性がさらに向上する。より好ましくは2以上15以下の整数である。 In the present invention, the degree of polymerization n of the organic polysiloxane structure is preferably an integer of 2 or more and 100 or less. When the degree of polymerization n is 100 or less, the resin fine particles are difficult to soften, and the durability of the toner is further improved. More preferably, it is an integer of 2 or more and 15 or less.
前記樹脂微粒子を構成する樹脂における前記有機ポリシロキサン構造の含有量は、樹脂微粒子を構成する樹脂に対して5.0質量%以上30.0質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5.0質量%以上20.0質量%以下である。 The content of the organic polysiloxane structure in the resin constituting the resin fine particles is preferably 5.0% by mass or more and 30.0% by mass or less, and more preferably 5. 5% by mass or less with respect to the resin constituting the resin fine particles. It is 0 mass% or more and 20.0 mass% or less.
前記有機ポリシロキサン構造を分子構造に導入する方法としては特に制限はないが、前記有機ポリシロキサン構造を含有するビニル系モノマーを他のビニル系モノマーと共重合させる方法が挙げられる。 The method of introducing the organic polysiloxane structure into the molecular structure is not particularly limited, and examples thereof include a method of copolymerizing the vinyl monomer containing the organic polysiloxane structure with another vinyl monomer.
前記他のビニル系モノマーは、通常の樹脂材料のモノマーを用いることができる。以下に例示するが、この限りでない。 As the other vinyl monomer, a monomer of an ordinary resin material can be used. Although illustrated below, this is not restrictive.
脂肪族ビニル炭化水素:アルケン類、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン、前記以外のα−オレフィン;アルカジエン類、ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエンおよび1,7−オクタジエン。 Aliphatic vinyl hydrocarbons: alkenes, ethylene, propylene, butene, isobutylene, pentene, heptene, diisobutylene, octene, dodecene, octadecene, other α-olefins; alkadienes, butadiene, isoprene, 1,4-pentadiene, 1,6-hexadiene and 1,7-octadiene.
脂環式ビニル炭化水素:モノ−もしくはジ−シクロアルケンおよびアルカジエン類、シクロヘキセン、シクロペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、エチリデンビシクロヘプテン;テルペン類、ピネン、リモネン、インデン。 Alicyclic vinyl hydrocarbons: mono- or di-cycloalkenes and alkadienes, cyclohexene, cyclopentadiene, vinylcyclohexene, ethylidenebicycloheptene; terpenes, pinene, limonene, indene.
芳香族ビニル炭化水素:スチレンおよびそのハイドロカルビル(アルキル、シクロアルキル、アラルキルおよび/またはアルケニル)置換体、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、クロチルベンゼン、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、トリビニルベンゼン;およびビニルナフタレン。 Aromatic vinyl hydrocarbons: Styrene and its hydrocarbyl (alkyl, cycloalkyl, aralkyl and / or alkenyl) substituted products, α-methylstyrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, butylstyrene , Phenylstyrene, cyclohexylstyrene, benzylstyrene, crotylbenzene, divinylbenzene, divinyltoluene, divinylxylene, trivinylbenzene; and vinylnaphthalene.
カルボキシル基含有ビニル系モノマーおよびその金属塩:炭素数3以上30以下の不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸ならびにその無水物およびそのモノアルキル(炭素数1以上27以下)エステル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステル、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、イタコン酸グリコールモノエーテル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル、桂皮酸のカルボキシル基含有ビニル系モノマー。 Carboxyl group-containing vinyl monomer and metal salt thereof: unsaturated monocarboxylic acid having 3 to 30 carbon atoms, unsaturated dicarboxylic acid and anhydride and monoalkyl (1 to 27 carbon atoms) ester, acrylic acid, methacrylic acid Acid, maleic acid, maleic anhydride, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid, fumaric acid monoalkyl ester, crotonic acid, itaconic acid, itaconic acid monoalkyl ester, itaconic acid glycol monoether, citraconic acid, citraconic acid monoalkyl ester Cinnamic acid carboxyl group-containing vinyl monomer.
ビニルエステル:酢酸ビニル、ビニルブチレート、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、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、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以上11以下のアルキル基(直鎖もしくは分岐)を有するアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレート(メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ジアルキルフマレート(フマル酸ジアルキルエステル)(2個のアルキル基は、炭素数2以上8以下の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基である)、ジアルキルマレエート(マレイン酸ジアルキルエステル)(2個のアルキル基は、炭素数2以上8以下の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基である)、ポリ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、テトラメタアリロキシエタン)、ポリアルキレングリコール鎖を有するビニル系モノマー(ポリエチレングリコール(分子量300)モノアクリレート、ポリエチレングリコール(分子量300)モノメタクリレート、ポリプロピレングリコール(分子量500)モノアクリレート、ポリプロピレングリコール(分子量500)モノメタクリレート、メチルアルコールエチレンオキサイド(エチレンオキサイドを以下EOと略記する)10モル付加物アクリレート、メチルアルコールエチレンオキサイド(エチレンオキサイドを以下EOと略記する)10モル付加物メタクリレート、ラウリルアルコールEO30モル付加物アクリレートラウリルアルコールEO30モル付加物メタクリレート)、ポリアクリレート類およびポリメタクリレート類(多価アルコール類のポリアクリレートおよびポリメタクリレート:エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート。ポリエチレングリコールジメタクリレート。 Vinyl esters: vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl propionate, vinyl butyrate, diallyl phthalate, diallyl adipate, isopropenyl acetate, vinyl methacrylate, methyl 4-vinylbenzoate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl acrylate, phenyl methacrylate, vinyl methoxy Acetate, vinyl benzoate, ethyl α-ethoxy acrylate, alkyl acrylate and alkyl methacrylate having 1 to 11 carbon atoms (linear or branched) (methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl) Methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2-ethyl Xyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dialkyl fumarate (dialkyl fumarate) (two alkyl groups are straight, branched or alicyclic groups having 2 to 8 carbon atoms), dialkyl Maleate (maleic acid dialkyl ester) (two alkyl groups are straight, branched or alicyclic groups having 2 to 8 carbon atoms), polyallyloxyalkanes (diallyloxyethane) , Triaryloxyethane, tetraallyloxyethane, tetraallyloxypropane, tetraallyloxybutane, tetrametaallyloxyethane), vinyl monomers having a polyalkylene glycol chain (polyethylene glycol (molecular weight 300) monoacrylate, polyethylene glycol ( 300 molecular weight monomethacrylate, poly Propylene glycol (molecular weight 500) monoacrylate, polypropylene glycol (molecular weight 500) monomethacrylate, methyl alcohol ethylene oxide (ethylene oxide is hereinafter abbreviated as EO) 10 mol adduct acrylate, methyl alcohol ethylene oxide (ethylene oxide is abbreviated as EO hereinafter) 10 mol adduct methacrylate, lauryl alcohol EO 30 mol adduct acrylate lauryl alcohol EO 30 mol adduct methacrylate), polyacrylates and polymethacrylates (polyacrylates and polymethacrylates of polyhydric alcohols: ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol) Dimethacrylate, propylene glycol diacrylate, propylene glycol dimethac Rate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate. Polyethylene glycol dimethacrylate.
中でも、他のビニル系モノマーとして、スチレン、メタクリル酸を共重合させることが好ましい。 Among these, styrene and methacrylic acid are preferably copolymerized as other vinyl monomers.
更に、前記他のビニル系モノマーとして、結晶構造をとり得るポリエステル部位を有するビニル系モノマーを使用することも好ましい形態のひとつである。前記結晶構造をとりうるポリエステル部位とは、それ自体が多数集合すると、規則的に配列し結晶性を発現する部位であり、すなわち結晶性ポリエステル成分を意味する。結晶性ポリエステル成分としては、上述した結晶性ポリエステルが使用可能である。 Furthermore, as another vinyl monomer, it is one of preferred modes to use a vinyl monomer having a polyester portion capable of taking a crystal structure. The polyester part that can take the crystal structure means a part that regularly arranges and expresses crystallinity when a large number of polyester parts are aggregated, that is, a crystalline polyester component. The crystalline polyester described above can be used as the crystalline polyester component.
前記結晶性ポリエステル成分を有するビニル系モノマーの製造方法としては、前記結晶性ポリエステル成分とヒドロキシル基含有ビニル系モノマーを、結合剤であるジイソシアネートとウレタン化反応させることにより、ポリエステル鎖にラジカル重合可能な不飽和基を導入しウレタン結合を有するモノマーを製造する方法が挙げられる。このため、前記結晶性ポリエステル成分はアルコール末端であることが好ましい。従って、前記結晶性ポリエステル成分の調製では酸成分とアルコール成分のモル比(アルコール成分/カルボン酸成分)は1.02以上1.20以下であることが好ましい。 As a method for producing a vinyl monomer having the crystalline polyester component, radical polymerization can be performed on a polyester chain by urethanizing the crystalline polyester component and a hydroxyl group-containing vinyl monomer with a diisocyanate as a binder. Examples thereof include a method for producing a monomer having an urethane group by introducing an unsaturated group. For this reason, the crystalline polyester component is preferably alcohol-terminated. Therefore, in the preparation of the crystalline polyester component, the molar ratio of the acid component to the alcohol component (alcohol component / carboxylic acid component) is preferably 1.02 or more and 1.20 or less.
前記ジイソシアネートとして、上述した前記ジイソシアネート成分が好ましく用いられる。 As the diisocyanate, the above-described diisocyanate component is preferably used.
前記ヒドロキシル基含有ビニル系モノマーとして、ヒドロキシスチレン、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、アリルアルコール、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、庶糖アリルエーテルが挙げられる。これらのうち、好ましいものはヒドロキシエチルアクリレートおよびヒドロキシエチルメタクリレートである。 As the hydroxyl group-containing vinyl monomer, hydroxystyrene, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, polyethylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, allyl Alcohol, methallyl alcohol, crotyl alcohol, isocrotyl alcohol, 1-buten-3-ol, 2-buten-1-ol, 2-butene-1,4-diol, propargyl alcohol, 2-hydroxyethylpropenyl ether Sucrose allyl ether. Of these, preferred are hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate.
本発明において、樹脂微粒子中の前記結晶性ポリエステル部位を有するビニル系モノマーの共重合割合の好ましい範囲は、全モノマー100質量%に対して15.0質量%以上50.0質量%以下である。この範囲であることで、良好な低温定着性を発現しやすくなる。 In the present invention, a preferable range of the copolymerization ratio of the vinyl monomer having the crystalline polyester portion in the resin fine particles is 15.0% by mass or more and 50.0% by mass or less with respect to 100% by mass of all monomers. By being in this range, it becomes easy to express good low-temperature fixability.
本発明における前記樹脂微粒子のテトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量(Mw)は、20,000以上80,000以下であることが望ましい。この範囲であることで、シェル相が適度な硬度を持ち、耐久性が向上する。すなわち、20,000以上であると、耐久性が向上し、80,000以下であると、定着性の低下が生じない。 The weight average molecular weight (Mw) by gel permeation chromatography (GPC) of the tetrahydrofuran (THF) soluble part of the resin fine particles in the present invention is preferably 20,000 or more and 80,000 or less. By being in this range, the shell phase has an appropriate hardness and durability is improved. That is, if it is 20,000 or more, the durability is improved, and if it is 80,000 or less, the fixing property is not lowered.
(結着樹脂)
本発明に使用する結着樹脂について述べる。本発明における結着樹脂は、良好な低温定着性を発現させやすくするために、結晶性樹脂である結晶性ポリエステルを含有する。結晶性樹脂とは、ポリマーの分子鎖が規則的に配列した構造を有する樹脂を意味している。従って、融点付近まではほとんど軟化せず、融点付近より融解が生じ急激に軟化する。このような樹脂は、示差走査熱量計(DSC)を用いた示差走査熱量測定において、明瞭な融点ピークを示す。
(Binder resin)
The binder resin used in the present invention will be described. The binder resin in the present invention contains a crystalline polyester that is a crystalline resin in order to facilitate the development of good low-temperature fixability. The crystalline resin means a resin having a structure in which polymer molecular chains are regularly arranged. Therefore, it hardly softens to the vicinity of the melting point, but melts from the vicinity of the melting point and softens rapidly. Such a resin exhibits a clear melting point peak in differential scanning calorimetry using a differential scanning calorimeter (DSC).
前記結着樹脂として使用可能な結晶性ポリエステルについて述べる。 The crystalline polyester that can be used as the binder resin will be described.
前記結晶性ポリエステルに用いられるモノマーは、上述した前記樹脂微粒子に使用可能なモノマーが好ましく用いられる。 As the monomer used for the crystalline polyester, a monomer that can be used for the resin fine particles described above is preferably used.
また、脂肪族ジオールとして、二重結合を持つ脂肪族ジオールを用いることもできる。前記二重結合を持つ脂肪族ジオールとしては、以下の化合物を挙げることができる。2−ブテン−1,4−ジオール、3−ヘキセン−1,6−ジオール、4−オクテン−1,8−ジオール。更に、二重結合を有するジカルボン酸を用いることもできる。このようなジカルボン酸としては、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物も挙げられる。これらの中でも、コストの点で、フマル酸、マレイン酸が好ましい。 An aliphatic diol having a double bond can also be used as the aliphatic diol. Examples of the aliphatic diol having a double bond include the following compounds. 2-butene-1,4-diol, 3-hexene-1,6-diol, 4-octene-1,8-diol. Furthermore, a dicarboxylic acid having a double bond can also be used. Such dicarboxylic acids include, but are not limited to, fumaric acid, maleic acid, 3-hexenedioic acid, and 3-octenedioic acid. Moreover, these lower alkyl esters and acid anhydrides are also included. Among these, fumaric acid and maleic acid are preferable in terms of cost.
本発明に用いられる結着樹脂に含有される結晶性樹脂の融点は、50℃以上90℃以下であることが好ましい。この範囲であると、定着時の粘度低下を起こしやすくなり、良好な低温定着性を得やすくなる。50℃よりも小さいと、保存性が低下することがあり、90℃よりも大きいと、定着時の粘度が低下しにくくなり、良好な低温定着性が得にくくなる。 The melting point of the crystalline resin contained in the binder resin used in the present invention is preferably 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. Within this range, the viscosity tends to decrease during fixing, and good low-temperature fixing properties can be easily obtained. When the temperature is lower than 50 ° C., the storage stability may be deteriorated. When the temperature is higher than 90 ° C., the viscosity at the time of fixing is hardly reduced, and good low-temperature fixability is hardly obtained.
また、結着樹脂の融点は、前記微粒子Qに結晶性の樹脂を使用した場合、前記結晶性の樹脂微粒子の融点と比べ、同じかあるいは低く設定することが望ましい。そうすることで、定着時に低粘度になった結着樹脂がより紙の繊維の間に入り込みやすくなり、低温定着性がより向上しやすくなる。 Further, when the crystalline resin is used for the fine particles Q, the melting point of the binder resin is desirably set to be the same or lower than the melting point of the crystalline resin fine particles. By doing so, the binder resin having a low viscosity at the time of fixing can more easily enter between the fibers of the paper, and the low-temperature fixability can be further improved.
本発明に使用する結着樹脂には、非晶性樹脂を含有させてもよい。 The binder resin used in the present invention may contain an amorphous resin.
前記結着樹脂に含有させることのできる前記非晶性樹脂について述べる。非晶性樹脂は、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂やポリスチレンといったビニル系樹脂が挙げられるが、その限りではない。また、これら樹脂は、ウレタン、ウレア、エポキシの変性を行っても良い。なかでも、弾性維持の観点から、前記ポリエステル樹脂、前記ポリウレタン樹脂が好適に使用される。 The amorphous resin that can be contained in the binder resin will be described. Examples of the amorphous resin include, but are not limited to, vinyl resins such as polyurethane resins, polyester resins, styrene acrylic resins, and polystyrene. These resins may be modified with urethane, urea, or epoxy. Among these, from the viewpoint of maintaining elasticity, the polyester resin and the polyurethane resin are preferably used.
前記非晶性樹脂としてのポリエステル樹脂は、上述した前記樹脂微粒子として使用可能な樹脂が好ましく用いられる。前記非晶性樹脂としてのポリウレタン樹脂は、上述した前記樹脂微粒子に使用可能な樹脂が好ましく用いられる。 The polyester resin as the amorphous resin is preferably a resin that can be used as the resin fine particles described above. As the polyurethane resin as the amorphous resin, a resin that can be used for the resin fine particles described above is preferably used.
当該結着樹脂における非晶性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上130℃以下であることが好ましく、より好ましくは50℃以上100℃以下である。この範囲であることで、定着領域における弾性が維持されやすい。 The glass transition temperature (Tg) of the amorphous resin in the binder resin is preferably 50 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. By being in this range, the elasticity in the fixing region is easily maintained.
本発明において、非晶性樹脂を含有させる場合、結着樹脂中の前記結晶性樹脂と前記非晶性樹脂の割合は、前記結晶性樹脂が30質量%以上85質量%以下であることが好ましい。前記結晶性樹脂が30質量%以上であると、トナー溶融時の粘性が低くなり易く、その結果定着画像からのトナー剥離抑制効果が得られ易くなる。また、85質量%以下であると、トナー溶融後の弾性が維持され易くなり、定着領域が狭くなり難い。より好ましくは50質量%以上である。 In the present invention, when the amorphous resin is contained, the ratio of the crystalline resin and the amorphous resin in the binder resin is preferably 30% by mass or more and 85% by mass or less of the crystalline resin. . When the crystalline resin is 30% by mass or more, the viscosity at the time of melting the toner tends to be low, and as a result, the effect of suppressing the toner peeling from the fixed image is easily obtained. On the other hand, when it is 85% by mass or less, the elasticity after the toner is melted is easily maintained, and the fixing region is hardly narrowed. More preferably, it is 50 mass% or more.
更に、本発明においては、結着樹脂は結晶性ポリエステルと、非晶性樹脂成分とを化学的に結合したブロックポリマーを使用することも好ましい形態のひとつである。 Furthermore, in the present invention, it is also one of preferred embodiments that the binder resin is a block polymer in which a crystalline polyester and an amorphous resin component are chemically bonded.
前記ブロックポリマーは、前記結晶性樹脂成分(A)と前記非晶性樹脂成分(B)とのAB型ジブロックポリマー、ABA型トリブロックポリマー、BAB型トリブロックポリマー、ABAB・・・・型マルチブロックポリマー、どの形態も使用可能である。 The block polymer is composed of an AB type diblock polymer, an ABA type triblock polymer, a BAB type triblock polymer, an ABAB... Type multi of the crystalline resin component (A) and the amorphous resin component (B). Any form of block polymer can be used.
本発明において、前記ブロックポリマーを調製する方法としては、前記結晶性ポリエステルと前記非晶性樹脂成分とを別々に調製し、両者を結合する方法(二段階法)、結晶性ポリエステル、および非晶樹脂成分の原料を同時に仕込み、一度で調製する方法(一段階法)を用いることができる。 In the present invention, as the method for preparing the block polymer, the crystalline polyester and the amorphous resin component are separately prepared, and the two are combined (two-stage method), the crystalline polyester, and the amorphous A method (one-step method) in which the raw materials for the resin component are simultaneously charged and prepared at one time can be used.
本発明における前記ブロックポリマーは、それぞれの末端官能基の反応性を考慮して種々の方法より選択して前記ブロックポリマーとすることができる。 The block polymer in the present invention can be selected from various methods in consideration of the reactivity of each terminal functional group to be the block polymer.
非晶性樹脂成分がポリエステル樹脂の場合は、各成分を別々に調製した後、結合剤を用いて結合することにより調製することが出来る。特に片方のポリエステルの酸価が高く、もう一方のポリエステルの水酸基価が高い場合、反応が容易に進行する。反応温度は200℃付近で行うのが好ましい。 When the amorphous resin component is a polyester resin, it can be prepared by preparing each component separately and then using a binder. In particular, when the acid value of one polyester is high and the hydroxyl value of the other polyester is high, the reaction proceeds easily. The reaction temperature is preferably about 200 ° C.
結合剤を使用する場合は、以下の結合剤が挙げられる。多価カルボン酸、多価アルコール、多価イソシアネート、多官能エポキシ、多価酸無水物。これらの結合剤を用いて、脱水反応や付加反応によって合成することが出来る。 When the binder is used, the following binders are exemplified. Polyvalent carboxylic acid, polyhydric alcohol, polyvalent isocyanate, polyfunctional epoxy, polyhydric acid anhydride. These binders can be used for synthesis by dehydration reaction or addition reaction.
一方で、非晶性樹脂成分が前記ポリウレタン樹脂の場合では、各成分を別々に調製した後、前記結晶性ポリエステルのアルコール末端とポリウレタンのイソシアネート末端とをウレタン化反応させることにより調製できる。また、アルコール末端を持つ前記結晶性ポリエステルおよび前記ポリウレタン樹脂を構成するジオール、ジイソシアネートを混合し、加熱することによっても合成が可能である。前記ジオールおよびジイソシアネート濃度が高い反応初期はジオールとジイソシアネートが選択的に反応してポリウレタン樹脂となり、ある程度分子量が大きくなった後にポリウレタン樹脂のイソシアネート末端と結晶性ポリエステルのアルコール末端とのウレタン化反応が起こり、前記ブロックポリマーとすることができる。 On the other hand, in the case where the amorphous resin component is the polyurethane resin, each component is prepared separately and then prepared by urethanating the alcohol terminal of the crystalline polyester and the isocyanate terminal of the polyurethane. The synthesis can also be performed by mixing and heating the crystalline polyester having an alcohol terminal and the diol and diisocyanate constituting the polyurethane resin. At the initial stage of the reaction when the diol and diisocyanate concentrations are high, the diol and diisocyanate react selectively to form a polyurethane resin, and after the molecular weight has increased to some extent, the urethanization reaction between the isocyanate terminal of the polyurethane resin and the alcohol terminal of the crystalline polyester occurs. The block polymer can be used.
前記ブロックポリマーにおける、結晶性樹脂成分の割合は、30.0質量%以上85.0質量%以下であることが好ましい。 The ratio of the crystalline resin component in the block polymer is preferably 30.0% by mass or more and 85.0% by mass or less.
(着色剤)
本発明の製造方法によって得られるトナーは、着色剤を含有する。本発明に好ましく使用される着色剤として、有機顔料、有機染料、無機顔料、黒色着色剤としてのカーボンブラック、磁性粉体が挙げられ、そのほかに従来トナーに用いられている着色剤を用いることが出来る。
(Coloring agent)
The toner obtained by the production method of the present invention contains a colorant. Examples of the colorant preferably used in the present invention include organic pigments, organic dyes, inorganic pigments, carbon black as a black colorant, and magnetic powder. In addition, it is possible to use colorants conventionally used in toners. I can do it.
イエロー用着色剤としては、以下のものが挙げられる。縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、155、168、180が好適に用いられる。 Examples of the colorant for yellow include the following. Condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, allylamide compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 155, 168, 180 are preferably used.
マゼンタ用着色剤としては、以下のものが挙げられる。縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254が好適に用いられる。 Examples of the magenta colorant include the following. Condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, and 254 are preferably used.
シアン用着色剤としては、以下のものが挙げられる。銅フタロシアニン化合物およびその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66が好適に用いられる。 Examples of the colorant for cyan include the following. Copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, basic dye lake compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66 are preferably used.
本発明のトナーに用いられる着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、トナー中の分散性の点から選択される。 The colorant used in the toner of the present invention is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, brightness, light resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner.
該着色剤は、好ましくはトナー粒子に対し、1.0質量%以上20.0質量%以下添加して用いられる。着色剤として磁性粉体を用いる場合、その添加量はトナー粒子に対し、25.0質量%以上60.0質量%以下であることが好ましい。 The colorant is preferably used by adding 1.0% by mass or more and 20.0% by mass or less to the toner particles. When magnetic powder is used as the colorant, the amount added is preferably 25.0 mass% or more and 60.0 mass% or less with respect to the toner particles.
(ワックス)
本発明の製造方法によって得られるトナーは、ワックスを含有することも好ましい形態のひとつである。前記ワックスとしては、特に限定はないが、以下のものが挙げられる。
(wax)
The toner obtained by the production method of the present invention preferably contains a wax. The wax is not particularly limited, but includes the following.
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量オレフィン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;脂肪族炭化水素系エステルワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス;及び脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを一部又は全部を脱酸化したもの;ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物。 Low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, low molecular weight olefin copolymer, aliphatic hydrocarbon wax such as microcrystalline wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax; oxide of aliphatic hydrocarbon wax such as oxidized polyethylene wax; fat A wax mainly composed of a fatty acid ester such as an aromatic hydrocarbon ester wax; and a partially or completely deoxidized fatty acid ester such as a deoxidized carnauba wax; a partial ester of a fatty acid and a polyhydric alcohol such as behenic acid monoglyceride A methyl ester compound having a hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable oils and fats.
本発明において特に好ましく用いられるワックスは、脂肪族炭化水素系ワックス及びエステルワックスである。また、本発明に用いられるエステルワックスは、3官能以上のエステルワックスであることが好ましく、更に好ましくは4官能以上のエステルワックス、特に好ましくは6官能以上のエステルワックスである。 Waxes particularly preferably used in the present invention are aliphatic hydrocarbon waxes and ester waxes. The ester wax used in the present invention is preferably a tri- or higher functional ester wax, more preferably a tetra-functional or higher ester wax, and particularly preferably a hexa-functional or higher functional ester wax.
3官能以上のエステルワックスは、3官能以上の酸と長鎖直鎖飽和アルコールの縮合、または3官能以上のアルコールと長鎖直鎖飽和脂肪酸の合成によって得られる。 A tri- or higher functional ester wax can be obtained by condensation of a tri- or higher functional acid and a long-chain linear saturated alcohol, or synthesis of a tri- or higher-functional alcohol and a long-chain linear saturated fatty acid.
本発明にて使用可能な3官能以上のアルコールとしては以下を挙げることが出来るが、これに限定されるものではない。場合によっては混合して用いることも可能である。グリセリン、トリメチロールプロパン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ソルビトール。また、これらの縮合物として、グリセリンの縮合したジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ヘキサグリセリン及びデカグリセリンのいわゆるポリグリセリン、トリメチロールプロパンの縮合したジトリメチロールプロパン、トリストリメチロールプロパン及びペンタエリスリトールの縮合したジペンタエリスリトール及びトリスペンタエリスリトールが挙げられる。これらのうち、分岐構造をもつ構造が好ましく、ペンタエルスリトール、又はジペンタエリスリトールがより好ましく、特にジペンタエリスリトールが好ましい。 Examples of the trifunctional or higher functional alcohol that can be used in the present invention include, but are not limited to, the following. Depending on the case, it is also possible to use a mixture. Glycerin, trimethylolpropane, erythritol, pentaerythritol, sorbitol. Also, as these condensates, diglycerin condensed with glycerin, triglycerin, tetraglycerin, hexaglycerin and decaglycerin so-called polyglycerin, condensed trimethylolpropane condensed with tritrimethylolpropane, tristrimethylolpropane and pentaerythritol. And dipentaerythritol and trispentaerythritol. Among these, a structure having a branched structure is preferable, pentaerythritol or dipentaerythritol is more preferable, and dipentaerythritol is particularly preferable.
本発明にて使用可能な長鎖直鎖飽和脂肪酸は、一般式CnH2n+1COOHで表され、nが5以上28以下のものが好ましく用いられる。 The long-chain linear saturated fatty acid that can be used in the present invention is represented by the general formula C n H 2n + 1 COOH, and those in which n is 5 or more and 28 or less are preferably used.
以下を挙げることが出来るが、これに限定されるものではない。場合によっては混合して用いることも可能である。カプロン酸、カプリル酸、オクチル酸、ノニル酸、デカン酸、ドデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸が挙げられる。ワックスの融点の面からミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸が好ましい。 Although the following can be mentioned, it is not limited to this. Depending on the case, it is also possible to use a mixture. Examples include caproic acid, caprylic acid, octylic acid, nonylic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and behenic acid. From the viewpoint of the melting point of the wax, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and behenic acid are preferred.
本発明にて使用可能な3官能以上の酸としては以下を挙げることが出来るが、これに限定されるものではない。場合によっては混合して用いることも可能である。トリメリット酸、ブタンテトラカルボン酸。 Examples of the trifunctional or higher functional acid that can be used in the present invention include, but are not limited to, the following. Depending on the case, it is also possible to use a mixture. Trimellitic acid, butanetetracarboxylic acid.
本発明にて使用可能な長鎖直鎖飽和アルコールはCnH2n+1OHで表され、nが5以上28以下のものが好ましく用いられる。 The long-chain linear saturated alcohol that can be used in the present invention is represented by C n H 2n + 1 OH, and those having n of 5 or more and 28 or less are preferably used.
以下を挙げることが出来るが、これに限定されるものではない。場合によっては混合して用いることも可能である。カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールが挙げられる。ワックスの融点の面からミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールが好ましい。 Although the following can be mentioned, it is not limited to this. Depending on the case, it is also possible to use a mixture. Examples include capryl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, and behenyl alcohol. From the viewpoint of the melting point of the wax, myristyl alcohol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, and behenyl alcohol are preferable.
本発明において、トナー粒子におけるワックスの添加量は、好ましくは1.0質量%以上20.0質量%以下、より好ましくは2.0質量%以上15.0質量%である。 In the present invention, the amount of wax added to the toner particles is preferably 1.0% by mass or more and 20.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or more and 15.0% by mass.
本発明においてワックスは、示差走査熱量計(DSC)による測定において、60℃以上120℃以下に最大吸熱ピークを有することが好ましい。より好ましくは60℃以上90℃以下である。 In the present invention, the wax preferably has a maximum endothermic peak at 60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower as measured by a differential scanning calorimeter (DSC). More preferably, it is 60 degreeC or more and 90 degrees C or less.
(荷電制御剤)
本発明のトナーにおいては、必要に応じて荷電制御剤をトナー粒子に含有させてもよい。また、トナー粒子に外部添加してもよい。荷電制御剤を配合することにより、荷電特性を安定化、現像システムに応じた最適の摩擦帯電量のコントロールが可能となる。
(Charge control agent)
In the toner of the present invention, a charge control agent may be contained in the toner particles as necessary. Further, the toner particles may be externally added. By adding a charge control agent, the charge characteristics can be stabilized, and the optimum triboelectric charge amount can be controlled according to the development system.
前記荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。 A known charge control agent can be used as the charge control agent, and in particular, a charge control agent that has a high charging speed and can stably maintain a constant charge amount is preferable.
前記荷電制御剤として、トナーを負荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸系の金属化合物が挙げられる。トナーを正荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。ニグロシン、四級アンモニウム塩、高級脂肪酸の金属塩、ジオルガノスズボレート類、グアニジン化合物、イミダゾール化合物が挙げられる。 Examples of the charge control agent that control the toner to be negatively charged include the following. Organic metal compounds and chelate compounds are effective, and examples include monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids, and dicarboxylic acid-based metal compounds. Examples of controlling the toner to be positively charged include the following. Examples include nigrosine, quaternary ammonium salts, metal salts of higher fatty acids, diorganotin borates, guanidine compounds and imidazole compounds.
前記荷電制御剤の好ましい配合量は、トナー粒子に対して0.01質量%以上20.0質量%以下、より好ましくは0.5質量%以上10.0質量%以下である。 A preferable blending amount of the charge control agent is 0.01% by mass or more and 20.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 10.0% by mass or less with respect to the toner particles.
(トナー粒子の製造方法)
本発明の製造方法は、分散媒体として高圧状態の二酸化炭素を用いる方法が特に好適である。
(Method for producing toner particles)
The production method of the present invention is particularly preferably a method using high-pressure carbon dioxide as a dispersion medium.
本発明においては、結着樹脂、着色剤、ビニル系樹脂Pを、前記結着樹脂を溶解しうる有機溶媒中に溶解または分散させた樹脂溶解液を、微粒子Qを含有する、高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体に分散させ、得られた分散体から有機溶媒を除去することによってトナー粒子を形成する製造方法であることが特に好ましい。 In the present invention, a resin solution in which a binder resin, a colorant, and a vinyl resin P are dissolved or dispersed in an organic solvent capable of dissolving the binder resin is added to a high-pressure state dioxide dioxide containing fine particles Q. Particularly preferred is a production method in which toner particles are formed by dispersing in a dispersion medium containing carbon and removing the organic solvent from the resulting dispersion.
ここで、高圧状態の二酸化炭素とは、圧力1.5MPa以上の二酸化炭素であることが好ましい。また、液体、あるいは超臨界状態の二酸化炭素を単体で分散媒体として用いてもよく、他の成分として有機溶媒が含まれていてもよい。この場合、高圧状態の二酸化炭素と有機溶媒が均一相を形成することが好ましい。 Here, the high-pressure carbon dioxide is preferably carbon dioxide having a pressure of 1.5 MPa or more. Further, liquid or supercritical carbon dioxide may be used alone as a dispersion medium, and an organic solvent may be contained as another component. In this case, it is preferable that the high-pressure carbon dioxide and the organic solvent form a homogeneous phase.
以下に、本発明の製造方法に好適な、高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体を用いるトナー粒子の製造法を例示して説明する。 Hereinafter, a method for producing toner particles using a dispersion medium containing carbon dioxide in a high-pressure state suitable for the production method of the present invention will be described as an example.
まず、樹脂溶解液を得る溶解分散工程では、結着樹脂を溶解しうる有機溶媒中に、着色剤、ビニル系樹脂Pおよび必要に応じてワックスや他の添加物を加え、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機の如き分散機によって均一に溶解または分散させる。 First, in the dissolution and dispersion step of obtaining a resin solution, a colorant, vinyl resin P and, if necessary, wax and other additives are added to an organic solvent capable of dissolving the binder resin, and a homogenizer, ball mill, colloid It is uniformly dissolved or dispersed by a disperser such as a mill or an ultrasonic disperser.
次に、撹拌工程では、こうして得られた樹脂溶解液と高圧状態の二酸化炭素とを混合し、前記樹脂溶解液の液滴を形成する。 Next, in the stirring step, the resin solution thus obtained and high-pressure carbon dioxide are mixed to form droplets of the resin solution.
このとき、高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体中には、微粒子Qを分散させておくことが好ましい。分散媒体中には、微粒子Q以外にもビニル系樹脂Pや他の成分を混合して用いてもよい。 At this time, it is preferable to disperse the fine particles Q in a dispersion medium containing carbon dioxide in a high pressure state. In addition to the fine particles Q, the vinyl resin P and other components may be mixed and used in the dispersion medium.
本発明において、微粒子Qを高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体中に分散させる方法は、如何なる方法を用いてもよい。具体例としては、前記分散剤と高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体を容器内に仕込み、撹拌や超音波照射により直接分散させる方法が挙げられる。また、高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体を仕込んだ容器に、前記分散剤を有機溶媒に分散させた分散液を、高圧ポンプを用いて導入する方法が挙げられる。 In the present invention, any method may be used as a method of dispersing the fine particles Q in a dispersion medium containing carbon dioxide in a high pressure state. Specific examples include a method in which a dispersion medium containing the dispersant and high-pressure carbon dioxide is charged into a container and directly dispersed by stirring or ultrasonic irradiation. Another example is a method in which a dispersion liquid in which the dispersant is dispersed in an organic solvent is introduced into a container charged with a dispersion medium containing carbon dioxide in a high-pressure state using a high-pressure pump.
本発明において、前記高圧状態の二酸化炭素を含有する分散媒体は、単一相であることが重要である。前記樹脂組成物を高圧状態の二酸化炭素中に分散させて造粒を行う場合、液滴中の有機溶媒の一部は分散体中に移行する。このとき、二酸化炭素の相と有機溶媒の相が分離した状態で存在することは、液滴の安定性が損なわれる原因となり好ましくない。したがって、前記分散媒体の温度や圧力、高圧状態の二酸化炭素に対する前記樹脂組成物の量は、二酸化炭素と有機溶媒とが均一相を形成し得る範囲内に調整することが好ましい。 In the present invention, it is important that the dispersion medium containing carbon dioxide in a high-pressure state is a single phase. When granulating by dispersing the resin composition in carbon dioxide in a high pressure state, a part of the organic solvent in the droplets moves into the dispersion. At this time, it is not preferable that the carbon dioxide phase and the organic solvent phase exist in a separated state, which causes a drop in the stability of the droplets. Therefore, it is preferable to adjust the temperature and pressure of the dispersion medium and the amount of the resin composition with respect to the high-pressure carbon dioxide within a range in which the carbon dioxide and the organic solvent can form a homogeneous phase.
また、前記分散媒体の温度および圧力については、造粒性(液滴形成のし易さ)や前記樹脂組成物中の構成成分の前記分散媒体への溶解性にも注意が必要である。前記樹脂組成物中の結着樹脂やワックスは、温度条件や圧力条件によっては、前記分散媒体に溶解することがある。通常、低温、低圧になるほど前記成分の分散媒体への溶解性は抑制されるが、形成した液滴が凝集・合一を起こし易くなり、造粒性は低下する。一方、高温、高圧になるほど造粒性は向上するものの、前記成分が前記分散媒体に溶解し易くなる傾向を示す。したがって、本発明のトナー粒子の製造において、前記分散媒体の温度は10℃以上40℃以下の温度範囲であることが好ましい。 In addition, regarding the temperature and pressure of the dispersion medium, attention should be paid to granulation properties (ease of forming droplets) and solubility of constituent components in the resin composition in the dispersion medium. The binder resin and wax in the resin composition may be dissolved in the dispersion medium depending on temperature conditions and pressure conditions. Usually, the lower the temperature and the lower the pressure, the more the solubility of the above components in the dispersion medium is suppressed, but the formed droplets are likely to agglomerate and coalesce, and the granulation property is lowered. On the other hand, although the granulation property is improved as the temperature and pressure are increased, the component tends to be easily dissolved in the dispersion medium. Therefore, in the production of the toner particles of the present invention, the temperature of the dispersion medium is preferably in the temperature range of 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
また、前記分散媒体を形成する容器内の圧力は、1.5MPa以上20.0MPa以下であることが好ましく、2.0MPa以上15.0MPa以下であることがより好ましい。尚、本発明における圧力とは、分散媒体中に二酸化炭素以外の成分が含まれる場合には、その全圧を示す。 Further, the pressure in the container forming the dispersion medium is preferably 1.5 MPa or more and 20.0 MPa or less, and more preferably 2.0 MPa or more and 15.0 MPa or less. In addition, the pressure in this invention shows the total pressure, when components other than a carbon dioxide are contained in a dispersion medium.
こうして造粒が完了した後、脱溶剤工程では、液滴中に残留している有機溶媒を、高圧状態の二酸化炭素による分散媒体を介して除去する。具体的には、液滴が分散された前記分散媒体にさらに高圧状態の二酸化炭素を混合して、残留する有機溶媒を二酸化炭素の相に抽出し、この有機溶媒を含む二酸化炭素を、さらに高圧状態の二酸化炭素で置換することによって行う。 After granulation is completed in this way, in the solvent removal step, the organic solvent remaining in the droplets is removed through a dispersion medium of carbon dioxide in a high pressure state. Specifically, carbon dioxide in a high-pressure state is further mixed with the dispersion medium in which droplets are dispersed, and the remaining organic solvent is extracted into a carbon dioxide phase. By replacing with carbon dioxide in the state.
前記分散媒体と前記高圧状態の二酸化炭素の混合は、前記分散媒体に、これよりも高圧の二酸化炭素を加えてもよく、また、前記分散媒体を、これよりも低圧の二酸化炭素中に加えてもよい。 In the mixing of the dispersion medium and the high-pressure carbon dioxide, carbon dioxide having a higher pressure may be added to the dispersion medium, and the dispersion medium may be added to carbon dioxide having a lower pressure. Also good.
そして、有機溶媒を含む二酸化炭素をさらに高圧状態の二酸化炭素で置換する方法としては、容器内の圧力を一定に保ちつつ、高圧状態の二酸化炭素を流通させる方法が挙げられる。このとき、形成されるトナー粒子は、フィルターで捕捉しながら行う。 And as a method of substituting the carbon dioxide containing an organic solvent with the carbon dioxide of a high pressure state, the method of distribute | circulating a high pressure carbon dioxide is mentioned, keeping the pressure in a container constant. At this time, the toner particles formed are captured while being captured by a filter.
前記高圧状態の二酸化炭素による置換が十分でなく、分散媒体中に有機溶媒が残留した状態であると、得られたトナー粒子を回収するために容器を減圧する際、前記分散媒体中に溶解した有機溶媒が凝縮してトナー粒子が再溶解したり、トナー粒子同士が合一したりするといった不具合が生じる場合がある。したがって、前記高圧状態の二酸化炭素による置換は、有機溶媒が完全に除去されるまで行う必要がある。流通させる高圧状態の二酸化炭素の量は、前記分散媒体の体積に対して1倍以上100倍以下が好ましく、さらに好ましくは1倍以上50倍以下、最も好ましくは1倍以上30倍以下である。 When the replacement with carbon dioxide in the high-pressure state was not sufficient and the organic solvent remained in the dispersion medium, it was dissolved in the dispersion medium when the container was decompressed to recover the obtained toner particles. In some cases, the organic solvent may condense and the toner particles may be redissolved or the toner particles may coalesce. Therefore, the replacement with carbon dioxide in the high pressure state needs to be performed until the organic solvent is completely removed. The amount of high-pressure carbon dioxide to be circulated is preferably 1 to 100 times, more preferably 1 to 50 times, and most preferably 1 to 30 times the volume of the dispersion medium.
容器を減圧し、トナー粒子が分散した高圧状態の二酸化炭素を含む分散体からトナー粒子を取り出す際は、一気に常温、常圧まで減圧してもよいが、独立に圧力制御された容器を多段に設けることによって段階的に減圧してもよい。減圧速度は、トナー粒子が発泡しない範囲で設定することが好ましい。 When removing the toner particles from the dispersion containing high-pressure carbon dioxide in which the toner particles are dispersed, the container may be decompressed to room temperature and normal pressure at once. The pressure may be reduced stepwise by providing. The decompression speed is preferably set within a range where the toner particles do not foam.
尚、本発明において使用する有機溶媒や、二酸化炭素は、リサイクルすることが可能である。 The organic solvent and carbon dioxide used in the present invention can be recycled.
(外添剤)
本発明において、前記トナー粒子には流動性向上剤として、無機微粉体を添加することが好ましい。トナー粒子に添加する無機微粉体としては、シリカ微粉体、酸化チタン微粉体、アルミナ微粉体またはそれらの複酸化物微粉体の如き微粉体が挙げられる。該無機微粉体の中でもシリカ微粉体及び酸化チタン微粉体が好ましい。
(External additive)
In the present invention, an inorganic fine powder is preferably added to the toner particles as a fluidity improver. Examples of the inorganic fine powder to be added to the toner particles include fine powder such as silica fine powder, titanium oxide fine powder, alumina fine powder, or double oxide fine powder thereof. Among the inorganic fine powders, silica fine powder and titanium oxide fine powder are preferable.
シリカ微粉体としては、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成された乾式シリカ又はヒュームドシリカ、及び水ガラスから製造される湿式シリカが挙げられる。無機微粉体としては、表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O、SO3 2-の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカは、製造工程において、塩化アルミニウム、塩化チタン他の如き金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって製造された、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体であっても良い。 Examples of the silica fine powder include dry silica or fumed silica produced by vapor phase oxidation of silicon halide, and wet silica produced from water glass. As the inorganic fine powder, dry silica having less silanol groups on the surface and inside the silica fine powder and less Na 2 O and SO 3 2− is preferable. The dry silica may be a composite fine powder of silica and another metal oxide produced by using a metal halogen compound such as aluminum chloride or titanium chloride together with a silicon halogen compound in the production process.
無機微粉体は、トナーの流動性改良及びトナーの帯電均一化のためにトナー粒子に外添されることが好ましい。また、無機微粉体を疎水化処理することによって、トナーの帯電量の調整、環境安定性の向上、高湿環境下での特性の向上を達成することができるので、疎水化処理された無機微粉体を用いることがより好ましい。トナーに添加された無機微粉体が吸湿すると、トナーとしての帯電量が低下し、現像性や転写性の低下が生じ易くなる。 The inorganic fine powder is preferably externally added to the toner particles in order to improve the fluidity of the toner and to make the toner uniform. In addition, the hydrophobic treatment of the inorganic fine powder makes it possible to adjust the charge amount of the toner, improve the environmental stability, and improve the characteristics in a high-humidity environment. More preferably, the body is used. When the inorganic fine powder added to the toner absorbs moisture, the charge amount as the toner is reduced, and the developability and transferability are easily lowered.
無機微粉体の疎水化処理の処理剤としては、未変性のシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、未変性のシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機ケイ素化合物、有機チタン化合物が挙げられる。これらの処理剤は単独で或いは併用して用いられても良い。 Treatment agents for hydrophobizing inorganic fine powder include unmodified silicone varnish, various modified silicone varnishes, unmodified silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organosilicon compounds, and organic titanium. Compounds. These treatment agents may be used alone or in combination.
その中でも、シリコーンオイルにより処理された無機微粉体が好ましい。より好ましくは、無機微粉体をカップリング剤で疎水化処理すると同時或いは処理した後に、シリコーンオイルにより処理したシリコーンオイル処理された疎水化処理無機微粉体が高湿環境下でもトナー粒子の帯電量を高く維持し、選択現像性を低減する上でよい。 Among these, inorganic fine powder treated with silicone oil is preferable. More preferably, the hydrophobicity-treated inorganic fine powder treated with silicone oil treated with silicone oil simultaneously or after the hydrophobic treatment of the inorganic fine powder with a coupling agent increases the charge amount of the toner particles even in a high humidity environment. It is good for maintaining high and reducing selective developability.
前記無機微体をカップリング剤で疎水化処理すると同時或いは処理した後に、シリコーンオイルにより処理したシリコーンオイル処理された疎水化粉体の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、0.1質量部以上4.0質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.2質量部以上3.5質量部以下である。 The amount of the hydrophobized powder treated with silicone oil treated with silicone oil at the same time or after the hydrophobizing treatment of the inorganic fine particles with a coupling agent is 0.1% with respect to 100 parts by mass of toner particles. It is preferable that it is not less than 4.0 parts by mass and more preferably not less than 0.2 parts by mass and not more than 3.5 parts by mass.
本発明のトナー粒子は、重量平均粒径(D1)が、3.00μm以上6.50μm未満であることが好ましい。より好ましくは、6.00μm未満、更に好ましくは3.00μm以上5.50μm未満である。このような重量平均粒径(D1)のトナー粒子を用いることは、ハンドリング性を良好にしつつ、ドットの再現性を十分に満足する上で好ましい。 The toner particles of the present invention preferably have a weight average particle diameter (D1) of 3.00 μm or more and less than 6.50 μm. More preferably, it is less than 6.00 μm, more preferably 3.00 μm or more and less than 5.50 μm. It is preferable to use toner particles having such a weight average particle diameter (D1) in order to sufficiently satisfy the dot reproducibility while improving the handleability.
本発明のトナーは、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定において、数平均分子量(Mn)が8,000以上40,000以下、重量平均分子量(Mw)が15,000以上60,000以下であることが好ましい。この範囲であることで、トナーに適度な粘弾性を付与することが可能である。すなわち、Mnが8,000、Mwが15,000以上であると、トナーが軟らかくなりすぎることがなく、耐熱保存性が低下することはなくさらに、定着画像からトナーが剥離することもない。Mnが40,000、Mwが60,000以下であると、トナーが硬くなりすぎず、定着性の低下を招くこともない。Mnのより好ましい範囲は、10,000以上20,000以下、Mwのより好ましい範囲は、20,000以上50,000以下である。さらに、Mw/Mnは6以下であることが望ましい。Mw/Mnのより好ましい範囲は、3以下である。 The toner of the present invention has a number average molecular weight (Mn) of 8,000 to 40,000 and a weight average molecular weight (Mw) of 15,0 in gel permeation chromatography (GPC) measurement of tetrahydrofuran (THF) solubles. It is preferably from 000 to 60,000. By being in this range, it is possible to impart appropriate viscoelasticity to the toner. That is, when Mn is 8,000 and Mw is 15,000 or more, the toner does not become too soft, the heat-resistant storage stability does not deteriorate, and the toner does not peel from the fixed image. When Mn is 40,000 and Mw is 60,000 or less, the toner does not become too hard and the fixing property is not deteriorated. A more preferable range of Mn is 10,000 or more and 20,000 or less, and a more preferable range of Mw is 20,000 or more and 50,000 or less. Furthermore, it is desirable that Mw / Mn is 6 or less. A more preferable range of Mw / Mn is 3 or less.
本発明のトナーおよびトナー材料の各種物性についての測定方法を以下に記す。 Measurement methods for various physical properties of the toner and toner material of the present invention will be described below.
<化合物1における重合度Bの測定方法>
化合物1における重合度Bの測定は、1H−NMRにより以下の条件にて行う。
測定装置 :FT NMR装置 JNM−EX400(日本電子社製)
測定周波数:400MHz
パルス条件:5.0μs
周波数範囲:10500Hz
積算回数 :64回
測定温度 :30℃
試料 :測定する化合物1、50mgを内径5mmのサンプルチューブに入れ、溶媒として重クロロホルム(CDCl3)を添加し、これを40℃の恒温槽内で溶解させて調製する。
<Measurement Method of Degree of Polymerization B in Compound 1>
The degree of polymerization B in compound 1 is measured by 1 H-NMR under the following conditions.
Measuring apparatus: FT NMR apparatus JNM-EX400 (manufactured by JEOL Ltd.)
Measurement frequency: 400MHz
Pulse condition: 5.0μs
Frequency range: 10500Hz
Integration count: 64 times Measurement temperature: 30 ° C
Sample: 50 mg of compound 1 to be measured is placed in a sample tube having an inner diameter of 5 mm, deuterated chloroform (CDCl 3 ) is added as a solvent, and this is dissolved in a constant temperature bath at 40 ° C. to prepare.
得られた1H−NMRチャートより、ケイ素と結合した炭素に結合した水素に帰属されるピーク(約0.0ppm)の積分値S1を算出する。同様に、ビニル基の末端水素のひとつに帰属されるピーク(約6.0ppm)の積分値S2を算出する。重合度Bは、上記積分値S1および積分値S2を用いて、以下のようにして求める。ここで、式(8)におけるn1は、式(1)中のR2およびR3の炭素に結合した水素の数の合計値であり、R2およびR3がそれぞれメチル基の場合、n1は6になり、それぞれエチル基あるいはそれ以上の場合、n1は4となる。また、n2は、式(1)中のR4、R5およびR6の炭素に結合した水素の数の合計値である。
重合度B={(S1−n2)/n1}/S2 ・・・(8)
From the obtained 1 H-NMR chart, an integrated value S 1 of a peak (about 0.0 ppm) attributed to hydrogen bonded to carbon bonded to silicon is calculated. Similarly, an integral value S 2 of a peak (about 6.0 ppm) attributed to one of the terminal hydrogens of the vinyl group is calculated. The degree of polymerization B is determined as follows using the integral value S 1 and the integral value S 2 . Here, n 1 in the formula (8) is a total value of the number of hydrogen bonded to carbons of R 2 and R 3 in the formula (1), and when R 2 and R 3 are each a methyl group, n 1 1 becomes 6, and n 1 becomes 4 when each is an ethyl group or more. N 2 is the total value of the number of hydrogen bonded to the carbons of R 4 , R 5 and R 6 in formula (1).
Degree of polymerization B = {(S 1 −n 2 ) / n 1 } / S 2 (8)
<数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)の測定方法>
本発明において、ビニル系樹脂P、結晶性ポリエステル、ブロックポリマーのテトラヒドロフラン(THF)可溶分の分子量(Mn、Mw)は、GPCにより、以下のようにして測定する。
<Method of measuring number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw)>
In the present invention, the molecular weight (Mn, Mw) of the tetrahydrofuran (THF) soluble matter of the vinyl resin P, the crystalline polyester, and the block polymer is measured by GPC as follows.
まず、室温で24時間かけて、試料をTHFに溶解する。そして、得られた溶液を、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブランフィルター「マイショリディスク」(東ソー社製)で濾過してサンプル溶液を得る。尚、サンプル溶液は、THFに可溶な成分の濃度が約0.8質量%となるように調整する。このサンプル溶液を用いて、以下の条件で測定する。
装置:HLC8120 GPC(検出器:RI)(東ソー社製)
カラム:Shodex KF−801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0ml/min
オーブン温度:40.0℃
試料注入量:0.10ml
First, a sample is dissolved in THF at room temperature for 24 hours. Then, the obtained solution is filtered through a solvent-resistant membrane filter “Mysholy disk” (manufactured by Tosoh Corporation) having a pore diameter of 0.2 μm to obtain a sample solution. The sample solution is adjusted so that the concentration of the component soluble in THF is about 0.8% by mass. Using this sample solution, measurement is performed under the following conditions.
Apparatus: HLC8120 GPC (detector: RI) (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: Seven series of Shodex KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 (manufactured by Showa Denko KK)
Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0 ml / min
Oven temperature: 40.0 ° C
Sample injection volume: 0.10 ml
試料の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(商品名「TSKスタンダード ポリスチレン F−850、F−450、F−288、F−128、F−80、F−40、F−20、F−10、F−4、F−2、F−1、A−5000、A−2500、A−1000、A−500」、東ソ−社製)を用いて作製した分子量校正曲線を使用する。 In calculating the molecular weight of the sample, standard polystyrene resin (trade names “TSK Standard Polystyrene F-850, F-450, F-288, F-128, F-80, F-40, F-20, F-10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000, A-500 ", manufactured by Tosoh Corporation) are used.
<微粒子Qの一次粒子の個数平均径の測定方法>
無機微粒子Aおよび樹脂微粒子Bの一次粒子の個数平均径は、走査型電子顕微鏡S4700(日立製作所社製)を用いて観察を行い、粒子100個の粒径を測定し、その平均値を一次粒子の個数平均径とした。
<Measuring method of number average diameter of primary particles of fine particles Q>
The number average diameter of the primary particles of the inorganic fine particles A and the resin fine particles B is observed using a scanning electron microscope S4700 (manufactured by Hitachi, Ltd.), and the particle size of 100 particles is measured. Was the number average diameter.
<着色剤粒子、ワックス粒子の粒子径の測定方法>
着色剤粒子、ワックス粒子の粒子径は、マイクロトラック粒度分布測定装置HRA(X−100)(日機装社製)を用い、0.001μm乃至10μmのレンジ設定で測定を行い、体積平均粒子径(μm又はnm)として測定する。なお、希釈溶媒としてはアセトンを選択した。
<Measurement method of particle diameter of colorant particles and wax particles>
The particle diameters of the colorant particles and the wax particles are measured using a Microtrac particle size distribution measuring device HRA (X-100) (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) in the range of 0.001 μm to 10 μm, and the volume average particle diameter (μm Or nm). In addition, acetone was selected as a dilution solvent.
<結晶性ポリエステル、ブロックポリマー、及びワックスの融点の測定方法>
結晶性ポリエステル、ブロックポリマー、及びワックスの融点は、DSC Q1000(TA Instruments社製)を使用して以下の条件にて測定を行った。
昇温速度:10℃/min
測定開始温度:20℃
測定終了温度:200℃
<Measuring method of melting point of crystalline polyester, block polymer, and wax>
Melting | fusing point of crystalline polyester, block polymer, and wax was measured on condition of the following using DSC Q1000 (made by TA Instruments).
Temperature increase rate: 10 ° C / min
Measurement start temperature: 20 ° C
Measurement end temperature: 200 ° C
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。具体的には、試料約2mgを精秤し、銀製のパンの中に入れ、リファレンスとして空の銀製のパンを用い、測定する。測定は、一度200℃まで昇温させ、続いて20℃まで降温し、その後に再度昇温を行う。結晶性ポリエステルおよびブロックポリマーの場合は1度目の昇温過程において、ワックスの場合は2度目の昇温過程において、温度20℃から200℃の範囲におけるDSC曲線の最大吸熱ピークのピーク温度を結晶性ポリエステル、ブロックポリマー、及びワックスの融点とする。 The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium. Specifically, about 2 mg of a sample is precisely weighed, placed in a silver pan, and measured using an empty silver pan as a reference. In the measurement, the temperature is once raised to 200 ° C., subsequently lowered to 20 ° C., and then heated again. In the case of crystalline polyester and block polymer, the peak temperature of the maximum endothermic peak of the DSC curve in the temperature range of 20 ° C. to 200 ° C. is measured in the first temperature increase process in the case of wax and in the second temperature increase process in the case of wax. The melting point of polyester, block polymer, and wax.
<トナー粒子の重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)の測定方法>
トナー粒子の重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
<Measuring method of weight average particle diameter (D4) and number average particle diameter (D1) of toner particles>
The weight average particle diameter (D4) and number average particle diameter (D1) of the toner particles are calculated as follows. As a measuring device, a precise particle size distribution measuring device “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) using a pore electrical resistance method equipped with a 100 μm aperture tube is used. For setting the measurement conditions and analyzing the measurement data, the attached dedicated software “Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used. The measurement is performed with 25,000 effective measurement channels.
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。 As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) obtained by dissolving special grade sodium chloride in ion-exchanged water to a concentration of about 1% by mass can be used.
尚、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。 Prior to measurement and analysis, the dedicated software is set as follows.
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50,000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。 On the “Change Standard Measurement Method (SOM)” screen of the dedicated software, set the total count in the control mode to 50,000 particles, set the number of measurements once, and set the Kd value to “standard particles 10.0 μm” (Beckman・ Set the value obtained using Coulter). By pressing the “Threshold / Noise Level Measurement Button”, the threshold and noise level are automatically set. In addition, the current is set to 1600 μA, the gain is set to 2, the electrolyte is set to ISOTON II, and the “aperture tube flush after measurement” is checked.
前記専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。 In the “Pulse to particle size conversion setting” screen of the dedicated software, the bin interval is set to logarithmic particle size, the particle size bin is set to 256 particle size bin, and the particle size range is set to 2 μm to 60 μm.
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー粒子約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナー粒子を分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50,000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)を算出する。尚、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)であり、前記専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/個数統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
The specific measurement method is as follows.
(1) About 200 ml of the electrolytic solution is placed in a glass 250 ml round bottom beaker exclusively for Multisizer 3, set on a sample stand, and the stirrer rod is stirred counterclockwise at 24 rpm. Then, the dirt and bubbles in the aperture tube are removed by the “aperture flush” function of the dedicated software.
(2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is put into a glass 100 ml flat bottom beaker. In this, "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for pH7 precision measuring instrument cleaning, made by organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. About 0.3 ml of a diluted solution obtained by diluting 3) with ion-exchanged water is added.
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are incorporated with the phase shifted by 180 degrees, and an ultrasonic disperser “Ultrasonic Dispersion System Tetora 150” (manufactured by Nikka Ki Bios) having an electrical output of 120 W is prepared. About 3.3 l of ion-exchanged water is placed in the water tank of the ultrasonic disperser, and about 2 ml of Contaminone N is added to the water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. And the height position of a beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolyte solution in a beaker may become the maximum.
(5) In a state where the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner particles are added to the electrolytic aqueous solution little by little and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion process is continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water tank is appropriately adjusted so as to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
(6) To the round bottom beaker (1) installed in the sample stand, the electrolyte solution (5) in which the toner particles are dispersed is dropped using a pipette, and the measurement concentration is adjusted to about 5%. To do. The measurement is performed until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed with the dedicated software attached to the apparatus, and the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) are calculated. The “average diameter” on the “analysis / volume statistic (arithmetic average)” screen when the graph / volume% is set in the dedicated software is the weight average particle size (D4). When the number% is set, the “average diameter” on the “analysis / number statistics (arithmetic average)” screen is the number average particle diameter (D1).
<トナー粒子の微粉率の測定方法>
トナー粒子の微粉率は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定する。
<Measurement method of fine particle ratio of toner particles>
The fine particle ratio of the toner particles is measured by a flow type particle image analyzer “FPIA-3000” (manufactured by Sysmex Corporation) under the measurement and analysis conditions during the calibration operation.
フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)の測定原理は、流れている粒子を静止画像として撮像し、画像解析を行うというものである。試料チャンバーへ加えられた試料は、試料吸引シリンジによって、フラットシースフローセルに送り込まれる。フラットシースフローに送り込まれた試料は、シース液に挟まれて扁平な流れを形成する。フラットシースフローセル内を通過する試料に対しては、1/60秒間隔でストロボ光が照射されており、流れている粒子を静止画像として撮影することが可能である。また、扁平な流れであるため、焦点の合った状態で撮像される。粒子像はCCDカメラで撮像され、撮像された画像は512×512の画像処理解像度(一画素あたり0.37×0.37μm)で画像処理され、各粒子像の輪郭抽出を行い、粒子像の最大長(Dmax)、最大長垂直長(Dv-max)および投影面積(S)が計測される。 The measurement principle of the flow-type particle image analyzer “FPIA-3000” (manufactured by Sysmex Corporation) is to capture flowing particles as a still image and perform image analysis. The sample added to the sample chamber is fed into the flat sheath flow cell by a sample suction syringe. The sample fed into the flat sheath flow is sandwiched between sheath liquids to form a flat flow. The sample passing through the flat sheath flow cell is irradiated with strobe light at 1/60 second intervals, and the flowing particles can be photographed as a still image. Further, since the flow is flat, the image is taken in a focused state. The particle image is captured by a CCD camera, and the captured image is subjected to image processing at an image processing resolution of 512 × 512 (0.37 × 0.37 μm per pixel), and the contour of each particle image is extracted, The maximum length (D max ), the maximum length vertical length (D v-max ), and the projected area (S) are measured.
上記面積Sを用いて円相当径を求める。円相当径とは、粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径のことであり、次式(9)で算出される。
円相当径(μm)=2×(π×S)1/2 ・・・(9)
The equivalent circle diameter is determined using the area S. The equivalent circle diameter is a diameter of a circle having the same area as the projected area of the particle image, and is calculated by the following equation (9).
Equivalent circle diameter (μm) = 2 × (π × S) 1/2 (9)
次に、円相当径1.985μm未満のトナー粒子の個数(Ns)と全トナー粒子の個数(Nall)を用いて微粉率を求める。微粉とは、円相当径1.985μm未満の粒子と定義する。微粉率は、次式(10)により算出される。
微粉率(個数%)=Ns/Nall×100 ・・・(10)
Next, the fine powder ratio is determined using the number of toner particles having an equivalent circle diameter of less than 1.985 μm (N s ) and the number of all toner particles (N all ). The fine powder is defined as particles having an equivalent circle diameter of less than 1.985 μm. The fine powder ratio is calculated by the following equation (10).
Fine powder ratio (number%) = N s / N all × 100 (10)
具体的な測定方法は、以下の通りである。まず、ガラス製の容器中に予め不純固形物を除去したイオン交換水約20mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.2ml加える。更に測定試料を約0.02g加え、超音波分散器を用いて2分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、分散液の温度が10℃以上40℃以下となる様に適宜冷却する。超音波分散器としては、発振周波数50kHz、電気的出力150Wの卓上型の超音波洗浄器分散器(「VS−150」(ヴェルヴォクリーア社製))を用い、水槽内には所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。 A specific measurement method is as follows. First, about 20 ml of ion-exchanged water from which impure solids have been removed in advance is placed in a glass container. In this, "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for pH7 precision measuring instrument cleaning, made by organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. About 0.2 ml of a diluted solution obtained by diluting the solution with ion exchange water about 3 times by mass. Further, about 0.02 g of a measurement sample is added, and dispersion treatment is performed for 2 minutes using an ultrasonic disperser to obtain a dispersion for measurement. In that case, it cools suitably so that the temperature of a dispersion liquid may become 10 to 40 degreeC. As the ultrasonic disperser, a desktop ultrasonic cleaner disperser (“VS-150” (manufactured by Vervo Creer)) having an oscillation frequency of 50 kHz and an electric output of 150 W is used. Exchange water is added, and about 2 ml of the above-mentioned Contaminone N is added to this water tank.
測定には、標準対物レンズ(10倍)を搭載した前記フロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「PSE−900A」(シスメックス社製)を使用した。前記手順に従い調整した分散液を前記フロー式粒子像分析装置に導入し、HPF測定モードで、トータルカウントモードにて3000個のトナー粒子を計測する。そして、粒子解析時の2値化閾値を85%とし、解析粒子径を円相当径1.985μm以上39.69μm未満に限定し、トナー粒子の最大長(Dmax)、最大長垂直長(Dv-max)および投影面積(S)を求める。 The flow type particle image analyzer equipped with a standard objective lens (10 ×) was used for the measurement, and a particle sheath “PSE-900A” (manufactured by Sysmex Corporation) was used as the sheath liquid. The dispersion prepared in accordance with the above procedure is introduced into the flow type particle image analyzer, and 3000 toner particles are measured in the HPF measurement mode and in the total count mode. Then, the binarization threshold at the time of particle analysis is set to 85%, the analysis particle diameter is limited to a circle equivalent diameter of 1.985 μm or more and less than 39.69 μm, and the maximum length (D max ) and maximum length vertical length (D v-max ) and the projected area (S) are obtained.
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子(Duke Scientific社製の「RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions 5200A」をイオン交換水で希釈)を用いて自動焦点調整を行う。その後、測定開始から2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。 In the measurement, automatic focus adjustment is performed using standard latex particles ("DISE Scientific AND RESPARTIC AND TEST PARTILES Latex Microsphere Suspensions 5200A" diluted with ion-exchanged water) before starting the measurement. Thereafter, it is preferable to perform focus adjustment every two hours from the start of measurement.
なお、本願実施例では、シスメックス社による校正作業が行われた、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像分析装置を使用した。解析粒子径を円相当径1.985μm以上39.69μm未満に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。 In the examples of the present application, a flow-type particle image analyzer that has been issued a calibration certificate issued by Sysmex Corporation, which has been calibrated by Sysmex Corporation, was used. Measurement was performed under the measurement and analysis conditions when the calibration certificate was received, except that the analysis particle diameter was limited to a circle equivalent diameter of 1.985 μm or more and less than 39.69 μm.
<樹脂溶解液及びビニル系樹脂P、微粒子Q混合した樹脂溶液液成物の粘度の測定方法>
液温が40±1℃に調整された樹脂溶解液組成物を、ビスコテ−ターVT550(HAAKE社製)を用いて下記の条件下で測定を行った。
センサー :MV−DIN
せん断速度:1.075(1/s)<1min>→1.29(1/s)<1min>→4.3(1/s)<1min>→12.9(1/s)<1min>→21.5(1/s)<1min>
<Measurement Method of Viscosity of Resin Solution, Vinyl Resin P, Fine Particle Q Mixed Resin Solution Liquid>
The resin solution composition whose liquid temperature was adjusted to 40 ± 1 ° C. was measured under the following conditions using a Viscocoater VT550 (manufactured by HAAKE).
Sensor: MV-DIN
Shear rate: 1.075 (1 / s) <1 min> → 1.29 (1 / s) <1 min> → 4.3 (1 / s) <1 min> → 12.9 (1 / s) <1 min> → 21.5 (1 / s) <1 min>
尚、せん断速度:12.9(1/s)で1min経過した時点の測定値を代表粘度とした。 In addition, the measured value when 1 min passed at a shear rate of 12.9 (1 / s) was taken as the representative viscosity.
<撹拌時のモーター負荷の測定方法>
撹拌工程における撹拌時のモーターの負荷は、モーターの駆動電圧及び、電流を測定することにより求めた。撹拌駆動のモーターの駆動電流は、モーターコイルへの入力の電流を交流クランプメーターでモニタした、モーターの入力電圧は200Vである。
<Method for measuring motor load during stirring>
The load of the motor during stirring in the stirring step was determined by measuring the driving voltage and current of the motor. The drive current of the agitation drive motor was 200V, where the input current to the motor coil was monitored with an AC clamp meter.
撹拌時のモーター負荷の測定は、下記実施例で述べるタンクTa1の内容物のタンクTa2への導入を終えた後、さらに、1000rpmで3分間撹拌して造粒を行う工程での値で、撹拌開始1分から2分の電流値の平均より計算により求めた。 The measurement of the motor load at the time of stirring is the value in the step of granulating by stirring at 1000 rpm for 3 minutes after the introduction of the contents of the tank Ta1 described in the following example into the tank Ta2. It calculated | required by calculation from the average of the electric current value of 1 minute from the start 1 minute.
以下、本発明を製造例及び実施例により具体的に説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to production examples and examples, but this does not limit the present invention in any way.
<結晶性ポリエステル1の合成>
加熱乾燥した二口フラスコに、窒素を導入しながら以下の原料を仕込んだ。
・セバシン酸 124.0質量部
・1,6−ヘキサンジオール 76.0質量部
・酸化ジブチルスズ 0.1質量部
減圧操作により系内を窒素置換した後、180℃にて6時間撹拌を行った。その後、撹拌を続けながら減圧下にて230℃まで徐々に昇温し、更に2時間保持した。粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させることで、結晶性ポリエステル1を合成した。結晶性ポリエステル1の融点は73℃、Mnは5,800、Mwは11,800であった。
<Synthesis of crystalline polyester 1>
The following raw materials were charged into a heat-dried two-necked flask while introducing nitrogen.
-Sebacic acid 124.0 parts by mass-1,6-hexanediol 76.0 parts by mass-Dibutyltin oxide 0.1 part by mass The system was purged with nitrogen by depressurization, and then stirred at 180 ° C for 6 hours. Thereafter, the temperature was gradually raised to 230 ° C. under reduced pressure while continuing stirring, and the temperature was further maintained for 2 hours. Crystalline polyester 1 was synthesize | combined by air-cooling when it became a viscous state and stopping reaction. The melting point of the crystalline polyester 1 was 73 ° C., Mn was 5,800, and Mw was 11,800.
<結晶性ポリエステル2の合成>
結晶性ポリエステル1の合成において、セバシン酸の仕込み量を121.0質量部に、1,6−ヘキサンジオールの仕込み量を79.0質量部に変更する以外はすべて同様にして、結晶性ポリエステル2を得た。結晶性ポリエステル2の融点は73℃、Mnは2,500、Mwは4,600であった。
<Synthesis of crystalline polyester 2>
In the synthesis of crystalline polyester 1, the same procedure was followed except that the amount of sebacic acid charged was changed to 121.0 parts by mass and the amount of 1,6-hexanediol charged was changed to 79.0 parts by mass. Got. The melting point of the crystalline polyester 2 was 73 ° C., Mn was 2,500, and Mw was 4,600.
<ブロックポリマーの合成>
・結晶性ポリエステル1 180.0質量部
・キシリレンジイソシアネート(XDI) 73.0質量部
・シクロヘキサンジメタノール(CHDM) 47.0質量部
・テトラヒドロフラン(THF) 300.0質量部
撹拌装置および温度計を備えた反応容器中に、窒素置換をしながら上記を仕込んだ。50℃まで加熱し、15時間かけてウレタン化反応を施した。溶媒であるTHFを留去し、ブロックポリマーを得た。ブロックポリマーの融点は65℃、Mnは12,300、Mwが30,400であった。
<Synthesis of block polymer>
Crystalline polyester 1 180.0 parts by mass Xylylene diisocyanate (XDI) 73.0 parts by mass Cyclohexanedimethanol (CHDM) 47.0 parts by mass Tetrahydrofuran (THF) 300.0 parts by mass A stirrer and a thermometer The above was charged into a reaction vessel equipped with nitrogen substitution. The mixture was heated to 50 ° C. and subjected to urethanization reaction for 15 hours. The solvent THF was distilled off to obtain a block polymer. The melting point of the block polymer was 65 ° C., Mn was 12,300, and Mw was 30,400.
<ブロックポリマー溶液の調製>
撹拌装置のついたビーカーに、アセトン500.0質量部、ブロックポリマー500.0質量部を投入し、温度40℃にて完全に溶解するまで撹拌を続け、ブロックポリマー溶液を調製した。
<Preparation of block polymer solution>
A beaker equipped with a stirrer was charged with 500.0 parts by mass of acetone and 500.0 parts by mass of a block polymer, and stirring was continued until the solution was completely dissolved at a temperature of 40 ° C. to prepare a block polymer solution.
<ビニル系樹脂P1の作製>
化合物1として、シロキサンモノマー1(信越工業社製 X−22−42475)を134.0gと、化合物2として、エーテルモノマー1(共栄社化学社製ライトアクリレート130A)を66.0gと、重合開始剤としてAIBNを1.0gを溶媒であるトルエン100.0g中に溶解させ、冷却管付の三つ口フラスコに導入した。200ccmの窒素で30分間バブリングを行った後、スターラーで撹拌しながら、70℃に加熱することで重合を行った。4時間後、加熱を止め、フラスコを大気開放することで重合終了とした。得られた試料をメタノール再沈により未反応モノマーを除去することでビニル系樹脂P1を得た。
<Production of vinyl resin P1>
As a compound 1, 134.0 g of siloxane monomer 1 (X-22-42475 manufactured by Shin-Etsu Kogyo Co., Ltd.) and 66.0 g of ether monomer 1 (light acrylate 130A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) as a polymerization initiator 1.0 g of AIBN was dissolved in 100.0 g of toluene as a solvent and introduced into a three-necked flask equipped with a condenser. After bubbling with 200 ccm of nitrogen for 30 minutes, polymerization was carried out by heating to 70 ° C. while stirring with a stirrer. After 4 hours, the heating was stopped and the flask was opened to the atmosphere to complete the polymerization. The vinyl resin P1 was obtained by removing unreacted monomer from the obtained sample by methanol reprecipitation.
実施例、比較例に用いた化合物1の特性を表1に化合物2の特性を表2に示す。ビニル系樹脂P1の化合物1由来の含有モル分率、側鎖長比L2/L1、ビニル系樹脂P1の分子量を表3に示す。 The characteristics of Compound 1 used in Examples and Comparative Examples are shown in Table 1, and the characteristics of Compound 2 are shown in Table 2. Table 3 shows the mole fraction of vinyl resin P1 derived from compound 1, the side chain length ratio L2 / L1, and the molecular weight of vinyl resin P1.
<ビニル系樹脂P2乃至P19の作製>
ビニル系樹脂P1の作製における、化合物1、化合物2の種類と添加量、開始剤の種類と添加量を表3に記載の条件に変更する以外は同様にして、ビニル系樹脂P2乃至P7を得た。得られたビニル系樹脂P2乃至P19の物性を表3に示す。
<Preparation of vinyl resins P2 to P19>
Vinyl resins P2 to P7 were obtained in the same manner except that the types and addition amounts of compound 1 and compound 2 and the types and addition amounts of initiator in the production of vinyl resin P1 were changed to the conditions shown in Table 3. It was. Table 3 shows the physical properties of the obtained vinyl resins P2 to P19.
<微粒子Q1の作製>
撹拌機、滴下ろうとおよび温度計を備えた3Lのガラス製反応器に、メタノール577.2質量部、純水42.0質量部および28質量%アンモニア水47.1質量部を入れて混合した。得られた溶液を35℃となるように調整し、撹拌しながらテトラメトキシシラン1100.0質量部および5.4質量%アンモニア水395.2質量部を同時に添加し始めた。テトラメトキシシランは7時間かけて、アンモニア水は6時間かけて、それぞれを滴下した。滴下が終了した後も、さらに0.2時間撹拌を継続して加水分解を行った。その後、この分散液を80℃、減圧下にて十分乾燥させることで、ゾルゲル法によるシリカ微粒子1を得た。
<Preparation of fine particles Q1>
In a 3 L glass reactor equipped with a stirrer, a dropping funnel and a thermometer, 577.2 parts by mass of methanol, 42.0 parts by mass of pure water and 47.1 parts by mass of 28% by mass ammonia water were mixed. The obtained solution was adjusted to 35 ° C., and 1100.0 parts by mass of tetramethoxysilane and 395.2 parts by mass of 5.4% by mass ammonia water were begun simultaneously with stirring. Tetramethoxysilane was added dropwise over 7 hours and ammonia water over 6 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred for 0.2 hours for hydrolysis. Thereafter, the dispersion was sufficiently dried at 80 ° C. under reduced pressure to obtain silica fine particles 1 by a sol-gel method.
続いて、ゾルゲル法によるシリカ微粒子1を100.0質量部 反応容器に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら7.6質量部のシリコーンオイル(KF−96、50cs:信越化学工業社製)を7.6質量部のノルマルヘキサンで希釈した溶液をスプレーした。その後、この混合物を300℃にて60分、窒素気流化で撹拌して乾燥し、冷却することで、疎水化処理された微粒子Q1を得た。微粒子Q1の一次粒子の個数平均径は、80nmであった。得られた微粒子Q1の物性を表4に示す。 Subsequently, 100.0 parts by mass of silica fine particles 1 by a sol-gel method are put into a reaction vessel, and 7.6 parts by mass of silicone oil (KF-96, 50 cs: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is stirred with stirring in a nitrogen atmosphere. A solution diluted with 6 parts by mass of normal hexane was sprayed. Thereafter, this mixture was stirred at 300 ° C. for 60 minutes under a nitrogen stream, dried and cooled to obtain hydrophobized fine particles Q1. The number average diameter of the primary particles of the fine particles Q1 was 80 nm. Table 4 shows the physical properties of the resulting fine particles Q1.
<微粒子Q2乃至Q7の作製>
微粒子Q1の作製における、メタノールの添加量、シリコーンオイル処理の処理条件を表4に記載の条件に変更する以外は同様にして、微粒子Q2乃至Q7を得た。得られた微粒子Q2乃至Q7の物性を表4に示す。
<Preparation of fine particles Q2 to Q7>
Fine particles Q2 to Q7 were obtained in the same manner except that the amount of methanol added and the treatment conditions for the silicone oil treatment in the production of fine particles Q1 were changed to the conditions shown in Table 4. Table 4 shows the physical properties of the obtained fine particles Q2 to Q7.
<微粒子Q1分散液乃至Q7分散液の調製>
アセトン800.0質量部を仕込んだ容器内に、撹拌しながら微粒子Q1乃至Q7の200.0質量部を加え、超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)を用いて5分間分散させることで、微粒子Q1分散液乃至Q7分散液を得た。
<Preparation of fine particle Q1 dispersion to Q7 dispersion>
In a container charged with 800.0 parts by mass of acetone, 200.0 parts by mass of the fine particles Q1 to Q7 are added with stirring, and an ultrasonic disperser “Ultrasonic Dispersion System Tetora 150” (manufactured by Nikka Machine Bios) is used. By dispersing for 5 minutes, fine particle Q1 dispersion to Q7 dispersion were obtained.
<ビニル変性ポリエステル単量体の合成>
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、
・キシリレンジイソシアネート(XDI) 59.0質量部
を仕込み、2−ヒドロキシエチルメタクリレート41.0質量部を滴下し、55℃で4時間反応させて、ビニル変性単量体中間体を得た。
<Synthesis of vinyl-modified polyester monomer>
In a reaction vessel with a stir bar and thermometer set,
-Xylylene diisocyanate (XDI) 59.0 parts by mass was charged, 41.0 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate was added dropwise, and reacted at 55 ° C for 4 hours to obtain a vinyl-modified monomer intermediate.
次に撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、
・結晶性ポリエステル2 83.0質量部
・THF 100.0質量部
を仕込み、50℃で溶解させた。その後、前記ビニル変性単量体中間体を10.0質量部滴下し、50℃で4時間反応させ、ビニル変性ポリエステル単量体溶液を得た。溶媒であるTHFを留去することで、ビニル変性ポリエステル単量体を得た。
Next, in a reaction vessel with a stir bar and thermometer set,
-Crystalline polyester 2 83.0 parts by mass-THF 100.0 parts by mass were charged and dissolved at 50 ° C. Thereafter, 10.0 parts by mass of the vinyl-modified monomer intermediate was dropped and reacted at 50 ° C. for 4 hours to obtain a vinyl-modified polyester monomer solution. The solvent, THF, was distilled off to obtain a vinyl-modified polyester monomer.
<微粒子Q8分散液の調製>
・シロキサンモノマー1 15.0質量部
(X−22−2475:重合度B=3、信越化学工業社製)
・ビニル変性ポリエステル単量体 40.0質量部
・スチレン(St) 35.0質量部
・メタクリル酸(MAA) 10.0質量部
・アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル 0.3質量部
・THF 50.0質量部
ビーカーに、上記を仕込み、20℃にて撹拌、混合して単量体溶液を調製し、あらかじめ加熱乾燥しておいた滴下ろうとに導入した。これとは別に、加熱乾燥した二口フラスコに、THF100.0質量部を仕込んだ。窒素置換した後、滴下ろうとを取り付け、密閉下、70℃にて1時間かけて単量体溶液を滴下した。滴下終了から3時間撹拌を続け、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル0.3質量部およびTHF20.0質量部の混合物を再度滴下し、70℃にて3時間撹拌を行うことで、重合体溶液を得た。
<Preparation of fine particle Q8 dispersion>
Siloxane monomer 1 15.0 parts by mass (X-22-2475: Degree of polymerization B = 3, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
-Vinyl-modified polyester monomer 40.0 parts by mass-Styrene (St) 35.0 parts by mass-Methacrylic acid (MAA) 10.0 parts by mass-Azobismethoxydimethylvaleronitrile 0.3 parts by mass-THF 50.0 Part by mass A beaker was charged with the above, stirred and mixed at 20 ° C. to prepare a monomer solution, which was introduced into a dripping funnel that had been heated and dried in advance. Separately from this, 100.0 parts by mass of THF was charged into a heat-dried two-necked flask. After substituting with nitrogen, a dropping funnel was attached, and the monomer solution was added dropwise at 70 ° C. for 1 hour in a sealed state. Stirring was continued for 3 hours from the end of the dropping, and a mixture of 0.3 parts by mass of azobismethoxydimethylvaleronitrile and 20.0 parts by mass of THF was added again, followed by stirring at 70 ° C. for 3 hours to obtain a polymer solution. It was.
続いて、この重合体溶液を、TKホモミキサー(特殊機化社製)にて5000rpmで撹拌下、20℃に調節されたアセトン400.0質量部中に10分かけて滴下することで、重合体微粒子の分散液を得た。得られた重合体微粒子の分散液の一部を乾燥させ、一次粒子の個数平均径を計測した結果、110nmであった。この重合体微粒子の分散液の固形分濃度を20質量%になるようにアセトンを加えて調製し、樹脂微粒子Q8分散液を得た。 Subsequently, this polymer solution was added dropwise over 10 minutes to 400.0 parts by mass of acetone adjusted to 20 ° C. while stirring at 5000 rpm with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika). A dispersion of coalesced fine particles was obtained. A part of the resulting dispersion of polymer fine particles was dried, and the number average diameter of the primary particles was measured. As a result, it was 110 nm. The polymer fine particle dispersion was prepared by adding acetone so that the solid content concentration of the polymer fine particle dispersion was 20% by mass to obtain a resin fine particle Q8 dispersion.
<着色剤分散液の調製>
・C.I.Pigment Blue15:3 100.0質量部
・アセトン 150.0質量部
・ガラスビーズ(1mm) 300.0質量部
上記材料を耐熱性のガラス容器に投入し、ペイントシェーカー(東洋精機製)にて5時間分散を行い、ナイロンメッシュにてガラスビーズを取り除き、体積平均粒径が200nm、固形分量が40.0質量%の着色剤分散液1を得た。
<Preparation of colorant dispersion>
・ C. I. Pigment Blue 15: 3 100.0 parts by mass, acetone 150.0 parts by mass, glass beads (1 mm) 300.0 parts by mass The above materials are put into a heat-resistant glass container, and a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki) for 5 hours. Dispersion was performed, glass beads were removed with a nylon mesh, and a colorant dispersion 1 having a volume average particle size of 200 nm and a solid content of 40.0% by mass was obtained.
<ワックス分散液の調製>
・パラフィンワックスHNP10(融点:75℃、日本精蝋社製) 17.0質量部
・ワックス分散剤 8.0質量部
(ポリエチレン15.0質量部の存在下で、スチレン50.0質量部、n−ブチルアクリレート25.0質量部、アクリロニトリル10.0質量部を共重合させた、ピーク分子量8,500の共重合体)
・アセトン 76.0質量部
上記を撹拌羽根突きのガラスビーカー(IWAKIガラス製)に投入し、系内を70℃に加熱することでパラフィンワックスをアセトンに溶解させた。
<Preparation of wax dispersion>
Paraffin wax HNP10 (melting point: 75 ° C., Nippon Seiwa Co., Ltd.) 17.0 parts by mass Wax dispersant 8.0 parts by mass (in the presence of 15.0 parts by mass of polyethylene, 50.0 parts by mass of styrene, n -Copolymer having a peak molecular weight of 8,500 obtained by copolymerizing 25.0 parts by mass of butyl acrylate and 10.0 parts by mass of acrylonitrile)
Acetone 76.0 parts by mass The above was put into a glass beaker (made by IWAKI glass) with a stirring blade, and the system was heated to 70 ° C. to dissolve paraffin wax in acetone.
ついで、系内を50rpmで緩やかに撹拌しながら徐々に冷却し、3時間かけて25℃にまで冷却させ乳白色の液体を得た。 Then, the system was gradually cooled while gently stirring at 50 rpm, and cooled to 25 ° C. over 3 hours to obtain a milky white liquid.
この溶液を1mmのガラスビーズ20質量部とともに耐熱性の容器に投入し、ペイントシェーカーにて3時間の分散を行い、体積平均粒径が270nm、ワックス固形分量17.0質量%のワックス分散液を得た。 This solution is put into a heat-resistant container together with 20 parts by weight of 1 mm glass beads, dispersed for 3 hours with a paint shaker, and a wax dispersion having a volume average particle size of 270 nm and a wax solid content of 17.0% by mass is obtained. Obtained.
〔実施例1〕
(トナー粒子1の製造)
ガラスビーカーに以下の組成の材料を仕込んだ。
・ブロックポリマー溶液 173.0質量部
・ワックス分散液 30.0質量部
・着色剤分散液 12.0質量部
・ビニル系樹脂P1 15.0質量部
・アセトン 15.0質量部
上記組成物を40℃に加温し、超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)を用いて5分間分散させることで、ビニル系樹脂P1を溶解させ、樹脂溶解液組成物を得た。この樹脂溶解液組成物の40℃における粘度を、上記粘度の測定方法に従い測定した結果、112mPa・sであった。
[Example 1]
(Manufacture of toner particles 1)
A glass beaker was charged with materials having the following composition.
Block polymer solution 173.0 parts by mass Wax dispersion 30.0 parts by mass Colorant dispersion 12.0 parts by mass Vinyl resin P1 15.0 parts by mass Acetone 15.0 parts by mass The mixture was heated to 0 ° C. and dispersed for 5 minutes using an ultrasonic disperser “Ultrasonic Dispersion System Tetora 150” (manufactured by Nikka Ki Bios Co., Ltd.) to dissolve the vinyl resin P1 and obtain a resin solution composition . It was 112 mPa * s as a result of measuring the viscosity in 40 degreeC of this resin solution composition according to the measuring method of the said viscosity.
図1に示す装置においてバルブV1、V2、V3を閉じた状態でタンクTa1に、上記樹脂溶解液組成物を仕込み、内部温度を50℃に調整した。次に、タンクTa1の内部を回転速度300rpmで撹拌しながら、バルブV1を開き、ボンベB1から二酸化炭素(純度99.99%)をタンクTa1に導入し、内部圧力が3.0MPaに到達したところでバルブV1を閉じた。 In the apparatus shown in FIG. 1, with the valves V1, V2, and V3 closed, the resin solution composition was charged into the tank Ta1, and the internal temperature was adjusted to 50 ° C. Next, while stirring the inside of the tank Ta1 at a rotational speed of 300 rpm, the valve V1 is opened, carbon dioxide (purity 99.99%) is introduced into the tank Ta1 from the cylinder B1, and the internal pressure reaches 3.0 MPa. Valve V1 was closed.
次にトナー粒子を捕捉するためのフィルターと撹拌機構とを備えた耐圧の造粒タンクTa2に微粒子Q1分散液を10.0質量部仕込み、圧力調整バルブV4を閉じ、内部温度を20℃に調整した。 Next, 10.0 parts by mass of the fine particle Q1 dispersion is charged into a pressure-resistant granulation tank Ta2 equipped with a filter and a stirring mechanism for capturing toner particles, the pressure adjustment valve V4 is closed, and the internal temperature is adjusted to 20 ° C. did.
次に、バルブV3を開き、ボンベB1から二酸化炭素を造粒タンクTa2に導入し、内部圧力が1.0MPaに到達したところでバルブV3を閉じた。 Next, the valve V3 was opened, carbon dioxide was introduced from the cylinder B1 into the granulation tank Ta2, and the valve V3 was closed when the internal pressure reached 1.0 MPa.
次に、バルブV2を開き、造粒タンクTa2の内部を回転速度1000rpmで撹拌しながら、ポンプPu2を用いてTa1の内容物を造粒タンクTa2内に導入し、すべて導入を終えたところでバルブV2を閉じた。その後、バルブV3を開き、ボンベB1からポンプPu1を用いて二酸化炭素を更に導入し、バルブV3を閉じた。導入後の造粒タンクTa2の温度は25℃、内部圧力は5.0MPaとなった。導入した全二酸化炭素の質量は、質量流量計を用いて測定し、280.0質量部であった。 Next, the valve V2 is opened, and the contents of Ta1 are introduced into the granulation tank Ta2 using the pump Pu2 while stirring the inside of the granulation tank Ta2 at a rotational speed of 1000 rpm. Closed. Thereafter, the valve V3 was opened, carbon dioxide was further introduced from the cylinder B1 using the pump Pu1, and the valve V3 was closed. After the introduction, the temperature of the granulation tank Ta2 was 25 ° C., and the internal pressure was 5.0 MPa. The mass of the total carbon dioxide introduced was measured using a mass flow meter and was 280.0 parts by mass.
その後、造粒タンクTa2の内部を回転速度1000rpmで10分間撹拌して分散を行った。この時の撹拌時のモーターにかかる負荷を上記測定方法により測定した。 Thereafter, the inside of the granulation tank Ta2 was stirred for 10 minutes at a rotational speed of 1000 rpm for dispersion. The load applied to the motor during stirring at this time was measured by the above-described measurement method.
次に、バルブV3を開き、ボンベB1からポンプPu1を用いて二酸化炭素を造粒タンクTa2内に導入した。この際、圧力調整バルブV4を10.0MPaに設定し、造粒タンクTa1の内部圧力を10.0MPaに保持しながら、さらに50g/分の流速で二酸化炭素を1時間流通させた。この操作により、造粒後の液滴中から抽出された有機溶媒(主にアセトン)を含む二酸化炭素を、有機溶媒回収タンクTa3に排出し、有機溶媒と二酸化炭素を分離した。 Next, the valve V3 was opened, and carbon dioxide was introduced into the granulation tank Ta2 from the cylinder B1 using the pump Pu1. At this time, the pressure adjusting valve V4 was set to 10.0 MPa, and carbon dioxide was further circulated for 1 hour at a flow rate of 50 g / min while maintaining the internal pressure of the granulation tank Ta1 at 10.0 MPa. By this operation, carbon dioxide containing the organic solvent (mainly acetone) extracted from the granulated droplets was discharged to the organic solvent recovery tank Ta3, and the organic solvent and carbon dioxide were separated.
最後に、圧力調整バルブV4を少しずつ開き、造粒タンクTa2の内部圧力を大気圧まで減圧することで、トナー粒子1を回収した。 Finally, the pressure regulating valve V4 was opened little by little, and the internal pressure of the granulation tank Ta2 was reduced to atmospheric pressure, whereby the toner particles 1 were recovered.
<個数平均粒径(D1)及び重量平均粒径(D4)/個数平均粒径(D1)の評価>
個数平均粒径(D1)及び重量平均粒径(D4)/個数平均粒径(D1)の値は以下の判断基準で評価した。
・重量平均粒径(D1)
A:個数平均粒径(D1)の値が、5.50μm未満
B:個数平均粒径(D1)の値が、5.50μm以上6.00μm未満
C:個数平均粒径(D1)の値が、6.00μm以上6.50μm未満
D:個数平均粒径(D1)の値が、6.50μm以上
・重量平均粒径(D4)/個数平均粒径(D1)
A:重量平均粒径(D4)/個数平均粒径(D1)の値が1.15未満
B:重量平均粒径(D4)/個数平均粒径(D1)の値が1.15以上1.20未満
C:重量平均粒径(D4)/個数平均粒径(D1)の値が1.20以上1.25未満
D:重量平均粒径(D4)/個数平均粒径(D1)の値が1.30以上
<Evaluation of number average particle diameter (D1) and weight average particle diameter (D4) / number average particle diameter (D1)>
The values of number average particle diameter (D1) and weight average particle diameter (D4) / number average particle diameter (D1) were evaluated according to the following criteria.
-Weight average particle diameter (D1)
A: Number average particle diameter (D1) is less than 5.50 μm B: Number average particle diameter (D1) is 5.50 μm or more and less than 6.00 μm C: Number average particle diameter (D1) is 6.00 μm or more and less than 6.50 μm D: Number average particle diameter (D1) is 6.50 μm or more. Weight average particle diameter (D4) / Number average particle diameter (D1)
A: The value of weight average particle size (D4) / number average particle size (D1) is less than 1.15 B: The value of weight average particle size (D4) / number average particle size (D1) is 1.15 or more. Less than 20 C: The value of weight average particle diameter (D4) / number average particle diameter (D1) is 1.20 or more and less than 1.25 D: The value of weight average particle diameter (D4) / number average particle diameter (D1) is 1.30 or more
<微粉率の評価>
微粉率の値は以下の判断基準で評価した。
A:微粉率の値が5.0%未満
B:微粉率の値が5.0%以上10.0%未満
C:微粉率の値が10.0%以上15.0%未満
D:微粉率の値が15.0%以上
<Evaluation of fine powder ratio>
The value of the fine powder rate was evaluated according to the following criteria.
A: The value of the fine powder ratio is less than 5.0% B: The value of the fine powder ratio is 5.0% or more and less than 10.0% C: The value of the fine powder ratio is 10.0% or more and less than 15.0% D: The fine powder ratio The value of 15.0% or more
<撹拌時のモーター負荷の評価>
撹拌時のモーター負荷は以下の判断基準で評価した。
A:モーターの負荷電力が30W未満
B:モーターの負荷電力微粉率の値が30W以上40W未満
C:モーターの負荷電力微粉率の値が40W以上50W未満
D:モーターの負荷電力微粉率の値が50W以上
<Evaluation of motor load during stirring>
The motor load during stirring was evaluated according to the following criteria.
A: Motor load power is less than 30 W B: Motor load power fine powder ratio is 30 W or more and less than 40 W C: Motor load power fine powder ratio is 40 W or more and less than 50 W D: Motor load power fine powder ratio is 50W or more
得られたトナー粒子の特性を表6に示す。 The properties of the obtained toner particles are shown in Table 6.
〔比較例1〕
実施例1において、トナー粒子1の製造工程におけるビニル系樹脂P1を使用しないように変更した以外は、実施例1と同様にして、比較用のトナー粒子2を得た。得られたトナー粒子2の特性を表6に示す。
[Comparative Example 1]
In Example 1, toner particles 2 for comparison were obtained in the same manner as in Example 1 except that the vinyl resin P1 was not used in the production process of the toner particles 1. Table 6 shows the properties of the toner particles 2 thus obtained.
〔比較例2〕
実施例1において、トナー粒子1の製造工程における微粒子Q1を使用しないように変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー粒子3を得た。得られたトナー粒子3の特性を表6に示す。
[Comparative Example 2]
In Example 1, toner particles 3 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the fine particles Q1 were not used in the production process of the toner particles 1. Table 6 shows the properties of the obtained toner particles 3.
〔比較例3乃至10〕
実施例1において、トナー粒子1の製造工程におけるビニル系樹脂Pおよび微粒子Qの種類および仕込み量を表5に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較用のトナー粒子4乃至11を得た。得られたトナー粒子4乃至11の特性を表6に示す。
[Comparative Examples 3 to 10]
In Example 1, the toner particles 4 for comparison are the same as in Example 1 except that the types and amounts of the vinyl resin P and the fine particles Q in the production process of the toner particles 1 are changed to those shown in Table 5. Thru 11 were obtained. Table 6 shows the characteristics of the obtained toner particles 4 to 11.
〔実施例2乃至28〕
実施例1において、トナー粒子1の製造工程におけるビニル系樹脂Pおよび微粒子Qの種類および仕込み量を表5に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして、本発明のトナー粒子12乃至38を得た。得られたトナー粒子12乃至38の特性を表6に示す。
[Examples 2 to 28]
In Example 1, the toner particles 12 of the present invention are the same as in Example 1 except that the types and amounts of the vinyl-based resin P and the fine particles Q in the manufacturing process of the toner particles 1 are changed to those shown in Table 5. Thru 38 were obtained. Table 6 shows the characteristics of the obtained toner particles 12 to 38.
Ta1:タンク、Ta2:造粒タンク、Ta3:溶剤回収タンク、B1:容器(二酸化炭素ボンベ)、Pu1、Pu2:ポンプ(圧縮ポンプ)、V1、V2、V3:バルブ、V4:圧力調整バルブ Ta1: tank, Ta2: granulation tank, Ta3: solvent recovery tank, B1: container (carbon dioxide cylinder), Pu1, Pu2: pump (compression pump), V1, V2, V3: valve, V4: pressure regulating valve
Claims (9)
前記製造方法が、
a)前記結着樹脂、前記着色剤、有機溶媒、前記ビニル系樹脂P、微粒子Q及び分散媒体の混合物を撹拌し、前記結着樹脂、前記着色剤及び前記有機溶媒を含有する液滴を形成する工程、
b)前記液滴に含まれる有機溶媒を除去してトナー粒子を得る工程、
を有し、
前記結着樹脂が、結晶性ポリエステルを含有し、
前記ビニル系樹脂Pが、下記式(1)で示される化合物1と、下記式(2)で示される化合物2とを重合させて得られた樹脂であり、
前記ビニル系樹脂Pの重量平均分子量(Mw)が10,000以上50,000以下であり、
前記化合物1に由来する構成単位の前記ビニル系樹脂Pに対するモル分率が0.40以上0.95以下であり、
前記化合物1に由来する構成単位の側鎖長の平均値L1と、前記化合物2に由来する構成単位の側鎖長の平均値L2との比L2/L1が1.0以上4.0以下であり、
前記微粒子Qの一次粒子の個数平均径(D1)が40nm以上200nm以下であることを特徴とするトナーの製造方法。
The manufacturing method is
a) A mixture of the binder resin, the colorant, the organic solvent, the vinyl resin P, the fine particles Q, and the dispersion medium is stirred to form droplets containing the binder resin, the colorant, and the organic solvent. The process of
b) removing the organic solvent contained in the droplets to obtain toner particles;
Have
The binder resin contains crystalline polyester;
The vinyl resin P is a resin obtained by polymerizing the compound 1 represented by the following formula (1) and the compound 2 represented by the following formula (2),
The vinyl resin P has a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 or more and 50,000 or less,
The molar fraction of the structural unit derived from the compound 1 with respect to the vinyl resin P is 0.40 or more and 0.95 or less,
The ratio L2 / L1 between the average value L1 of the side chain length of the structural unit derived from the compound 1 and the average value L2 of the side chain length of the structural unit derived from the compound 2 is 1.0 or more and 4.0 or less. Yes,
The toner production method, wherein the number average diameter (D1) of primary particles of the fine particles Q is 40 nm or more and 200 nm or less.
前記a)の工程における前記微粒子Qの添加量が、前記結着樹脂に対して1.0質量%以上10.0質量%以下である請求項1に記載のトナーの製造方法。 The addition amount of the vinyl resin P in the step a) is 5.0% by mass or more and 50.0% by mass or less with respect to the binder resin.
2. The toner manufacturing method according to claim 1, wherein the amount of the fine particles Q added in the step a) is 1.0% by mass or more and 10.0% by mass or less with respect to the binder resin.
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