JP5833409B2 - Binder resin for toner - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられるトナー用結着樹脂及び該結着樹脂を含有した電子写真用トナーに関する。 The present invention relates to a binder resin for toner used for developing a latent image formed in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, and the like, and an electrophotographic toner containing the binder resin.
近年、プリンターやコピー機の高速化及び省エネ化に伴い、低温定着性に優れたトナーがますます必要となってきている。しかし、通常トナーの結着樹脂を低温で溶融させるために低分子量化を行うと、樹脂のガラス転移点が低下し、保存性が低下するとともに、耐久性も低下する。
この課題を解決するために、低分子量でも高ガラス転移点のトナー用結着樹脂として、テレフタル酸やイソフタル酸等の芳香環を有するカルボン酸を原料モノマーとして用いて得られたポリエステルが汎用されているが、十分な耐久性を有していない。
In recent years, as printers and copiers have become faster and more energy efficient, toners with excellent low-temperature fixability have become increasingly necessary. However, when the molecular weight is lowered in order to melt the binder resin of a normal toner at a low temperature, the glass transition point of the resin is lowered, the storage stability is lowered, and the durability is also lowered.
In order to solve this problem, a polyester obtained by using a carboxylic acid having an aromatic ring such as terephthalic acid or isophthalic acid as a raw material monomer as a binder resin for toner having a low molecular weight and a high glass transition point is widely used. However, it does not have sufficient durability.
一方、特許文献1には、バイオマスを原料に用いて耐熱性、機械物性、耐候性に優れた、十分な分子量を有する熱可塑性樹脂を提供することを課題として、フラン構造を有し、還元粘度(ηsp/C)が0.48dL/g以上、末端酸価が200μeq/g未満であることを特徴とする熱可塑性樹脂が開示されている。又、特許文献2には、フラン構造を有するジカルボン酸単位を含むポリエステル樹脂の製造方法が開示されている。
しかし、特許文献1及び特許文献2に記載の樹脂は、フィルム用途や射出成形品の用途を主として使用する機械物性に優れるものであるため結晶性が高く、トナー用結着樹脂には適していない。
On the other hand, Patent Document 1 has a furan structure and a reduced viscosity with the object of providing a thermoplastic resin having a sufficient molecular weight that is excellent in heat resistance, mechanical properties, and weather resistance using biomass as a raw material. A thermoplastic resin characterized by (ηsp / C) of 0.48 dL / g or more and a terminal acid value of less than 200 μeq / g is disclosed. Patent Document 2 discloses a method for producing a polyester resin containing a dicarboxylic acid unit having a furan structure.
However, the resins described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are excellent in mechanical properties mainly used for film applications and injection molded products, and thus have high crystallinity and are not suitable as binder resins for toners. .
本発明の課題は、トナーの低温定着性、保存性及び耐久性に優れたトナー用結着樹脂、及び該結着樹脂を含有した電子写真用トナーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a toner binder resin excellent in low-temperature fixability, storage stability and durability of the toner, and an electrophotographic toner containing the binder resin.
本発明は、
〔1〕 フラン環を有する非晶質ポリエステルを含むトナー用結着樹脂であって、前記非晶質ポリエステルがカルボン酸成分とアルコール成分とを縮重合して得られるものであり、該カルボン酸成分と該アルコール成分の少なくともいずれかが、炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物を含むカルボン酸成分及び/又は炭素数6〜40の脂肪族アルコールを含むアルコール成分である、トナー用結着樹脂、並びに
〔2〕 前記〔1〕記載のトナー用結着樹脂を含有してなる、電子写真用トナー
に関する。
The present invention
[1] A binder resin for toner containing an amorphous polyester having a furan ring, wherein the amorphous polyester is obtained by condensation polymerization of a carboxylic acid component and an alcohol component, and the carboxylic acid component And a binder resin for toner, wherein at least one of the alcohol components is a carboxylic acid component containing an aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms and / or an alcohol component containing an aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms And [2] An electrophotographic toner comprising the toner binder resin described in [1].
本発明のトナー用結着樹脂は、トナーの低温定着性と保存性を両立することができ、さらに耐久性も向上するという優れた効果を奏するものである。 The binder resin for toner of the present invention can achieve both the low-temperature fixability and the storage stability of the toner, and further has an excellent effect of improving the durability.
本発明の結着樹脂は、フラン環を有するとともに、炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物及び/又は炭素数6〜40の脂肪族アルコールを原料モノマーとして用いて得られた非晶質ポリエステルを含有している点に特徴を有している。本発明者らは、非晶質ポリエステルの原料モノマーとしてフラン環を有する化合物を用いることにより、軟化点が低くとも、ガラス転移点の高い樹脂、換言すれば、数平均分子量が低くとも、ガラス転移点の高い樹脂が得られるため、トナーの低温定着性及び保存性に優れるとともに、炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物及び/又は炭素数6〜40の脂肪族アルコールを原料モノマーとして用いることで、トナーの耐久性が格段に向上することを見出した。この理由は不明なるも、炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物や炭素数6〜40の脂肪族アルコールは、ワックスの分散性を向上させると考えられ、その結果トナーの耐久性を向上させるが、同時にガラス転移点が低下し、トナーの保存性が低下する。しかし、前記フラン環を有する非晶質ポリエステルは、リジッドな構造を有しているため、炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物及び/又は炭素数6〜40の脂肪族アルコールを有効量用いても、ガラス転移点の低下が抑制され、トナーの保存性と耐久性が両立すると考えられる。 The binder resin of the present invention has a furan ring and is an amorphous polyester obtained by using an aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms and / or an aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms as a raw material monomer It has the feature in that it contains. By using a compound having a furan ring as a raw material monomer for an amorphous polyester, the present inventors have achieved a glass transition with a low softening point, in other words, a resin having a high glass transition point, in other words, a low number average molecular weight. Since a resin with a high point is obtained, the toner has excellent low-temperature fixability and storage stability, and an aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms and / or an aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms is used as a raw material monomer. Thus, the inventors have found that the durability of the toner is remarkably improved. The reason for this is unclear, but aliphatic carboxylic acid compounds having 6 to 40 carbon atoms and aliphatic alcohols having 6 to 40 carbon atoms are thought to improve the dispersibility of the wax and, as a result, improve the durability of the toner. However, at the same time, the glass transition point is lowered and the storage stability of the toner is lowered. However, since the amorphous polyester having a furan ring has a rigid structure, an effective amount of an aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms and / or an aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms is used. However, it is considered that the decrease in the glass transition point is suppressed and both the storage stability and the durability of the toner are compatible.
本発明において、樹脂の結晶性は、軟化点と示差走査熱量計(DSC)による吸熱の最高ピーク温度との比、即ち、「軟化点/吸熱の最高ピーク温度」で定義される結晶性指数によって表される。一般に、この結晶性指数が1.4を超えると樹脂は非晶質であり、0.6未満では結晶性が低く非晶質部分が多い。本発明において、「非晶質」の樹脂とは、結晶性指数が1.4を超えるか、0.6未満の樹脂をいう。 In the present invention, the crystallinity of the resin is determined by the ratio between the softening point and the maximum endothermic peak temperature measured by a differential scanning calorimeter (DSC), that is, the crystallinity index defined by “softening point / maximum endothermic peak temperature”. expressed. Generally, when the crystallinity index exceeds 1.4, the resin is amorphous, and when it is less than 0.6, the crystallinity is low and there are many amorphous portions. In the present invention, the “amorphous” resin refers to a resin having a crystallinity index exceeding 1.4 or less than 0.6.
樹脂の結晶性は、用いる原料モノマーの種類と組み合わせにより、容易に調整することができる。具体的には、分岐鎖構造を有するカルボン酸成分やアルコール成分、3価以上のカルボン酸成分やアルコール成分、例えば、後述するようなアルキル又はアルケニルコハク酸や第二級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオール、トリメリット酸、無水トリメリット酸等を適量用いることで、非晶質化を促進することができる。 The crystallinity of the resin can be easily adjusted depending on the type and combination of raw material monomers used. Specifically, a carboxylic acid component or alcohol component having a branched chain structure, a trivalent or higher carboxylic acid component or alcohol component, for example, an alkyl or alkenyl succinic acid or a hydroxyl group bonded to a secondary carbon atom as described later. Amorphization can be promoted by using an appropriate amount of aliphatic diol, trimellitic acid, trimellitic anhydride, or the like.
「吸熱の最高ピーク温度」とは、実施例に記載する測定方法の条件下で観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度のことを指す。最高ピーク温度が軟化点と20℃以内の差であれば、最高ピーク温度を結晶性樹脂(結晶性ポリエステル)の融点とし、軟化点との差が20℃を超えるピークは非晶質樹脂のガラス転移に起因するピークとする。 The “maximum endothermic peak temperature” refers to the temperature of the peak on the highest temperature side among the endothermic peaks observed under the conditions of the measurement methods described in the examples. If the maximum peak temperature is within 20 ° C of the softening point, the maximum peak temperature is the melting point of the crystalline resin (crystalline polyester). The peak is attributed to the transition.
本発明において、フラン環を有する非晶質ポリエステルは、前記の如く、原料モノマーとして、カルボン酸成分及びアルコール成分とを用い、これらを縮重合させて得られる樹脂であって、カルボン酸成分とアルコール成分の少なくともいずれかが、炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物を含むカルボン酸成分及び/又は炭素数6〜40の脂肪族アルコールを含むアルコール成分である。 In the present invention, the amorphous polyester having a furan ring is a resin obtained by condensation polymerization of a carboxylic acid component and an alcohol component as raw material monomers, as described above, and comprising a carboxylic acid component and an alcohol. At least one of the components is a carboxylic acid component containing an aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms and / or an alcohol component containing an aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms.
炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物は、トナーの耐久性と保存性との観点から、直鎖もしくは分岐鎖のモノ又はジカルボン酸化合物が好ましい。炭素数が6未満ではトナーの耐久性が低下し、40を超えるとトナーの保存性が低下する。また、炭素数は、トナーの耐久性の観点から6以上が好ましく、8以上がより好ましく、12以上がさらに好ましく、保存性の観点から40以下が好ましく、36以下がより好ましく、26以下がさらに好ましく、22以下がよりさらに好ましく、16以下がよりさらに好ましい。したがって、トナーの保存性と耐久性の観点から、炭素数は6〜40であり、8〜36が好ましく、12〜26がより好ましく、12〜22がさらに好ましく、12〜16がよりさらに好ましい。なお、本発明において、カルボン酸化合物の炭素数は、カルボキシル基の炭素数も含めた炭素数であるが、アルキルエステルのアルキル基の炭素数は含まれない。また、本発明においては、カルボン酸、酸無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル等の誘導体等を含め、総称してカルボン酸化合物という。 The aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms is preferably a linear or branched mono- or dicarboxylic acid compound from the viewpoints of durability and storage stability of the toner. When the number of carbon atoms is less than 6, the durability of the toner decreases. When the number of carbon atoms exceeds 40, the storage stability of the toner decreases. Further, the number of carbon atoms is preferably 6 or more from the viewpoint of toner durability, more preferably 8 or more, further preferably 12 or more, from the viewpoint of storage stability, preferably 40 or less, more preferably 36 or less, and further preferably 26 or less. Preferably, 22 or less is more preferable, and 16 or less is more preferable. Therefore, from the viewpoints of storage stability and durability of the toner, the carbon number is 6 to 40, preferably 8 to 36, more preferably 12 to 26, still more preferably 12 to 22, and still more preferably 12 to 16. In the present invention, the carbon number of the carboxylic acid compound is the carbon number including the carbon number of the carboxyl group, but does not include the carbon number of the alkyl group of the alkyl ester. Further, in the present invention, including carboxylic acids, acid anhydrides, alkyl (C1-3) ester derivatives and the like are collectively referred to as carboxylic acid compounds.
直鎖もしくは分岐鎖のモノカルボン酸化合物の具体例としては、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、リノレン酸、リノール酸、オレイン酸、これらの酸無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられる。 Specific examples of linear or branched monocarboxylic acid compounds include hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, lauric acid, stearic acid, myristic acid, palmitic acid, arachidic acid, behenic acid. Examples thereof include acids, lignoceric acid, linolenic acid, linoleic acid, oleic acid, acid anhydrides thereof, and alkyl (carbon number 1 to 3) esters.
直鎖もしくは分岐鎖のジカルボン酸化合物の具体例としては、アルキル(アルキル基の炭素数が、好ましくは炭素数8〜22、より好ましくは炭素数8〜18、さらに好ましくは炭素数8〜14)又はアルケニル(アルケニル基の炭素数が、好ましくは炭素数8〜22、より好ましくは炭素数8〜18、さらに好ましくは炭素数8〜14)コハク酸(以下、単にコハク酸誘導体という)、アジピン酸、ペンタンジカルボン酸、ヘキサンジカルボン酸、ヘプタンジカルボン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、炭素数8〜18の不飽和脂肪酸が2量化したダイマー酸、これらの酸無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられる。 Specific examples of linear or branched dicarboxylic acid compounds include alkyl (the alkyl group preferably has 8 to 22 carbon atoms, more preferably 8 to 18 carbon atoms, and still more preferably 8 to 14 carbon atoms). Or alkenyl (the alkenyl group preferably has 8 to 22 carbon atoms, more preferably 8 to 18 carbon atoms, still more preferably 8 to 14 carbon atoms) succinic acid (hereinafter simply referred to as succinic acid derivative), adipic acid , Pentanedicarboxylic acid, hexanedicarboxylic acid, heptanedicarboxylic acid, sebacic acid, nonanedicarboxylic acid, decanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, dimer acid dimerized from unsaturated fatty acids having 8 to 18 carbon atoms, acid anhydrides thereof, Alkyl (C1-C3) ester etc. are mentioned.
上記炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物の中では、トナーの低温定着性及び耐久性の観点から、コハク酸誘導体、セバシン酸及びダイマー酸が好ましく、トナーの低温定着性及び耐久性と保存性との観点から、コハク酸誘導体がより好ましい。炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物の含有量、好ましくはコハク酸誘導体の含有量は、カルボン酸成分中、トナーの低温定着性及び耐久性の観点から、2モル%以上が好ましく、4モル%以上がより好ましく、6モル%以上がさらに好ましく、10モル%以上がよりさらに好ましく、トナーの低温定着性及び保存性の観点から75モル%以下が好ましく、60モル%以下がより好ましく、50モル%以下がさらに好ましく、40モル%以下がよりさらに好ましく、30モル%以下がよりさらに好ましい。したがって、トナーの低温定着性、保存性及び耐久性の観点から、2〜75モル%が好ましく、4〜60モル%が好ましく、6〜50モル%がより好ましく、6〜40モル%がさらに好ましく、10〜30モル%がより好ましい。 Among the aliphatic carboxylic acid compounds having 6 to 40 carbon atoms, succinic acid derivatives, sebacic acid and dimer acid are preferable from the viewpoint of low-temperature fixability and durability of the toner, and low-temperature fixability, durability and storage of the toner are preferred. From the viewpoint of properties, succinic acid derivatives are more preferable. The content of the aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms, preferably the content of the succinic acid derivative is preferably 2 mol% or more in the carboxylic acid component from the viewpoint of low-temperature fixability and durability of the toner. More preferably 6 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, more preferably 75 mol% or less, more preferably 60 mol% or less, from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability of the toner, 50 mol% or less is more preferable, 40 mol% or less is more preferable, and 30 mol% or less is more preferable. Therefore, from the viewpoint of low-temperature fixability, storage stability and durability of the toner, 2 to 75 mol% is preferable, 4 to 60 mol% is preferable, 6 to 50 mol% is more preferable, and 6 to 40 mol% is more preferable. 10-30 mol% is more preferable.
炭素数6〜40の脂肪族アルコールは、トナーの保存性と耐久性との観点から、直鎖もしくは分岐鎖のモノ又はジアルコールが好ましい。炭素数が6未満ではトナーの耐久性が低下し、40を超えるとトナーの保存性が低下する。また、炭素数は、トナーの耐久性の観点から6以上が好ましく、8以上がより好ましく、12以上がさらに好ましく、保存性の観点から40以下が好ましく、36以下がより好ましく、26以下がさらに好ましく、22以下がよりさらに好ましく、16以下がよりさらに好ましい。したがって、トナーの保存性と耐久性の観点から、炭素数は6〜40であり、8〜36が好ましく、12〜26がより好ましく、12〜22がさらに好ましく、12〜16がよりさらに好ましい。 The aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms is preferably a linear or branched mono- or dialcohol from the viewpoints of storage stability and durability of the toner. When the number of carbon atoms is less than 6, the durability of the toner decreases. When the number of carbon atoms exceeds 40, the storage stability of the toner decreases. Further, the number of carbon atoms is preferably 6 or more from the viewpoint of toner durability, more preferably 8 or more, further preferably 12 or more, from the viewpoint of storage stability, preferably 40 or less, more preferably 36 or less, and further preferably 26 or less. Preferably, 22 or less is more preferable, and 16 or less is more preferable. Therefore, from the viewpoints of storage stability and durability of the toner, the carbon number is 6 to 40, preferably 8 to 36, more preferably 12 to 26, still more preferably 12 to 22, and still more preferably 12 to 16.
直鎖もしくは分岐鎖のモノアルコールの具体例としては、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ドデカノール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、リノリルアルコール等が挙げられる。 Specific examples of the linear or branched monoalcohol include hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, dodecanol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, linoleyl alcohol and the like.
直鎖もしくは分岐鎖のジアルコールの具体例としては、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、ダイマージオール等が挙げられる。 Specific examples of the linear or branched dialcohol include hexanediol, heptanediol, octanediol, nonanediol, decanediol, dodecanediol, dimer diol and the like.
炭素数6〜40の脂肪族アルコールの含有量は、アルコール成分中、トナーの低温定着性及び耐久性の観点から2モル%以上が好ましく、4モル%以上がより好ましく、6モル%以上がさらに好ましく、10モル%以上がよりさらに好ましく、トナーの低温定着性及び保存性の観点から75モル%以下が好ましく、60モル%以下がより好ましく、50モル%以下がさらに好ましく、40モル%以下がよりさらに好ましく、30モル%以下がよりさらに好ましい。したがって、トナーの低温定着性、保存性及び耐久性の観点から、2〜75モル%が好ましく、4〜60モル%がより好ましく、6〜50モル%がさらに好ましく、6〜40モル%がよりさらに好ましく、10〜30モル%がよりさらに好ましい。 The content of the aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms is preferably 2 mol% or more, more preferably 4 mol% or more, and more preferably 6 mol% or more from the viewpoint of low-temperature fixability and durability of the toner in the alcohol component. Preferably, it is more preferably 10 mol% or more, from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability of the toner, preferably 75 mol% or less, more preferably 60 mol% or less, further preferably 50 mol% or less, and 40 mol% or less. Even more preferred is 30 mol% or less. Therefore, from the viewpoint of low-temperature fixability, storage stability and durability of the toner, 2 to 75 mol% is preferable, 4 to 60 mol% is more preferable, 6 to 50 mol% is further preferable, and 6 to 40 mol% is more preferable. More preferably, 10-30 mol% is still more preferable.
炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物と炭素数6〜40の脂肪族アルコールとの合計量は、カルボン酸成分とアルコール成分との合計量中、トナーの低温定着性及び耐久性の観点から、1モル%以上が好ましく、2モル%以上がより好ましく、3モル%以上がさらに好ましく、5モル%以上がよりさらに好ましく、トナーの低温定着性及び保存性の観点から35モル%以下が好ましく、30モル%以下がより好ましく、20モル%以下がさらに好ましく、15モル%以下がよりさらに好ましい。したがって、トナーの低温定着性及び保存性と耐久性の観点から、1〜35モル%が好ましく、2〜30モル%がより好ましく、3〜20モル%がさらに好ましく、5〜15モル%がよりさらに好ましい。 The total amount of the aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms and the aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms is the total amount of the carboxylic acid component and the alcohol component, from the viewpoint of low-temperature fixability and durability of the toner. 1 mol% or more is preferable, 2 mol% or more is more preferable, 3 mol% or more is more preferable, 5 mol% or more is more preferable, and 35 mol% or less is preferable from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability of the toner. 30 mol% or less is more preferable, 20 mol% or less is more preferable, and 15 mol% or less is more preferable. Therefore, from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability and durability of the toner, 1 to 35 mol% is preferable, 2 to 30 mol% is more preferable, 3 to 20 mol% is further preferable, and 5 to 15 mol% is more preferable. Further preferred.
〔炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物と炭素数6〜40の脂肪族アルコールとの合計量〕/〔後述するフラン環を有するカルボン酸化合物とフラン環を有するアルコールとの合計量〕のモル比は、トナーの低温定着性及び耐久性の観点から、0.03以上が好ましく、0.05以上がより好ましく、0.1以上がさらに好ましく、0.2以上がよりさらに好ましく、トナーの低温定着性及び保存性の観点から5以下が好ましく、3以下がより好ましく、2以下がさらに好ましく、1以下がよりさらに好ましい。したがって、トナーの低温定着性及び保存性と耐久性の観点から、0.03〜5が好ましく、0.05〜5がより好ましく、0.1〜3がさらに好ましく、0.1〜2がよりさらに好ましく、0.2〜1がよりさらに好ましい。 [Total amount of aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms and aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms] / [Total amount of carboxylic acid compound having furan ring and alcohol having furan ring described later] The molar ratio is preferably 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, further preferably 0.1 or more, still more preferably 0.2 or more, from the viewpoint of low-temperature fixability and durability of the toner, and from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability of the toner. Is preferably 5 or less, more preferably 3 or less, further preferably 2 or less, and even more preferably 1 or less. Therefore, from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability and durability of the toner, 0.03 to 5 is preferable, 0.05 to 5 is more preferable, 0.1 to 3 is further preferable, 0.1 to 2 is still more preferable, and 0.2 to 1 is more preferable Further preferred.
また、コハク酸誘導体/後述するフラン環を有するカルボン酸化合物のモル比は、トナーの低温定着性及び耐久性の観点から、0.03以上が好ましく、0.05以上がより好ましく、0.1以上がさらに好ましく、0.2以上がよりさらに好ましく、トナーの低温定着性及び保存性の観点から5以下が好ましく、3以下がより好ましく、2以下がさらに好ましく、1以下がよりさらに好ましい。したがって、トナーの低温定着性、保存性及び耐久性の観点から、0.03〜5が好ましく、0.05〜5がより好ましく、0.1〜3がさらに好ましく、0.1〜2がよりさらに好ましく、0.2〜1がよりさらに好ましい。 The molar ratio of the succinic acid derivative / the carboxylic acid compound having a furan ring described later is preferably 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, still more preferably 0.1 or more, from the viewpoint of low-temperature fixability and durability of the toner. The above is more preferable, and from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability of the toner, 5 or less is preferable, 3 or less is more preferable, 2 or less is more preferable, and 1 or less is more preferable. Therefore, from the viewpoint of low-temperature fixability, storage stability and durability of the toner, 0.03 to 5 is preferable, 0.05 to 5 is more preferable, 0.1 to 3 is further preferable, 0.1 to 2 is still more preferable, and 0.2 to 1 is more preferable Further preferred.
本発明において、フラン環を有する非晶質ポリエステルは、カルボン酸成分とアルコール成分の少なくともいずれかに、フラン環を有するカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分及び/又はフラン環を有するアルコールを含むアルコール成分が用いられた樹脂であることが好ましい。フラン環としては、式(Ia)又は(Ib): In the present invention, the amorphous polyester having a furan ring is an alcohol component containing a carboxylic acid component having a furan ring and / or an alcohol having a furan ring in at least one of the carboxylic acid component and the alcohol component. It is preferable that is used. As a furan ring, the formula (Ia) or (Ib):
で表される構造が好ましい。 The structure represented by these is preferable.
フラン環を有するカルボン酸化合物としては、フラン-2,5-ジカルボン酸、フラン-2,4-ジカルボン酸、フラン-2,3-ジカルボン酸、フラン-3,4-ジカルボン酸等のフランジカルボン酸化合物(本明細書中、カルボン酸化合物はカルボン酸とカルボン酸の炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜3のアルコールとのエステル及び酸無水物を含む);フラン-2-カルボン酸、フラン-3-カルボン酸等のフランカルボン酸化合物;5-ヒドロキシメチル-フラン-2-カルボン酸等のヒドロキシフランカルボン酸化合物;フルフリル酢酸化合物、3-カルボキシ-4-メチル-5-プロピル-2-フランプロピオネート等のカルボン酸化合物(本明細書中、ヒドロキシカルボン酸化合物はカルボン酸化合物に含める)等が挙げられ、これらの中では、トナーの低温定着性と保存性の観点から、フランジカルボン酸化合物、フランカルボン酸化合物及びヒドロキシフランカルボン酸化合物からなる群から選ばれた少なくとも1種が好ましく、特にトナーの保存性の観点からフランジカルボン酸化合物がより好ましい。 As the carboxylic acid compound having a furan ring, furan carboxylic acid such as furan-2,5-dicarboxylic acid, furan-2,4-dicarboxylic acid, furan-2,3-dicarboxylic acid, furan-3,4-dicarboxylic acid, etc. A compound (in this specification, a carboxylic acid compound includes an ester of a carboxylic acid and an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, preferably an alcohol having 1 to 3 carbon atoms and an acid anhydride); furan-2-carboxylic acid; Furan carboxylic acid compounds such as furan-3-carboxylic acid; Hydroxyfuran carboxylic acid compounds such as 5-hydroxymethyl-furan-2-carboxylic acid; Furfuryl acetic acid compounds, 3-carboxy-4-methyl-5-propyl-2- Carboxylic acid compounds such as furan propionate (in the present specification, hydroxycarboxylic acid compounds are included in the carboxylic acid compound) and the like. Among these, from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability of the toner, Njikarubon acid compound is preferably at least one selected from the group consisting of furan carboxylic acid compound and a hydroxy-furancarboxylic acid compounds, in particular the flange carboxylic acid compound in terms of the storage stability of the toner is more preferable.
フラン環を有するアルコールとしては、ジヒドロキシフラン等のフランジアルコール;5-ヒドロキシメチルフルフリルアルコール等のヒドロキシメチルフルフリルアルコール;フルフリルアルコール;5-ヒドロキシメチルフルフラール等が挙げられ、これらの中では、トナーの低温定着性と保存性の観点から、フランジアルコール、ヒドロキシメチルフルフリルアルコール及びフルフリルアルコールからなる群から選ばれた少なくとも1種が好ましく、特にトナーの保存性の観点から、フランジアルコール及びヒドロキシメチルフルフリルアルコールがより好ましい。 Examples of the alcohol having a furan ring include furan alcohol such as dihydroxyfuran; hydroxymethylfurfuryl alcohol such as 5-hydroxymethylfurfuryl alcohol; furfuryl alcohol; 5-hydroxymethylfurfural. From the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability of the toner, at least one selected from the group consisting of furan alcohol, hydroxymethylfurfuryl alcohol and furfuryl alcohol is preferred, and particularly from the viewpoint of toner preservability, furan alcohol and hydroxymethyl. Furfuryl alcohol is more preferred.
式(Ia)で表わされるフラン環を有するカルボン酸化合物として、フラン-2,5-ジカルボン酸、フラン-2,4-ジカルボン酸、フラン-2,3-ジカルボン酸、フラン-3,4-ジカルボン酸等のフランジカルボン酸化合物;5-ヒドロキシメチル-フラン-2-カルボン酸等のヒドロキシフランカルボン酸化合物等のカルボン酸化合物等が挙げられる。 As the carboxylic acid compound having a furan ring represented by the formula (Ia), furan-2,5-dicarboxylic acid, furan-2,4-dicarboxylic acid, furan-2,3-dicarboxylic acid, furan-3,4-dicarboxylic acid Examples thereof include furandicarboxylic acid compounds such as acids; carboxylic acid compounds such as hydroxyfurancarboxylic acid compounds such as 5-hydroxymethyl-furan-2-carboxylic acid.
式(Ia)で表わされるフラン環を有するアルコールとして、5-ヒドロキシメチルフルフリルアルコール等のヒドロキシメチルフルフリルアルコール;ジヒドロキシフラン等のフランジアルコール;5-ヒドロキシメチルフルフラール等が挙げられる。 Examples of the alcohol having a furan ring represented by the formula (Ia) include hydroxymethylfurfuryl alcohol such as 5-hydroxymethylfurfuryl alcohol; flanged alcohol such as dihydroxyfuran; 5-hydroxymethylfurfural.
式(Ib)で表わされるフラン環を有するカルボン酸化合物として、フラン-2-カルボン酸、フラン-3-カルボン酸等のフランカルボン酸化合物;フルフリル酢酸化合物等が挙げられる。 Examples of the carboxylic acid compound having a furan ring represented by the formula (Ib) include furan carboxylic acid compounds such as furan-2-carboxylic acid and furan-3-carboxylic acid; and furfuryl acetic acid compounds.
式(Ib)で表わされるフラン環を有するアルコールとして、フルフリルアルコール等が挙げられる。 Examples of the alcohol having a furan ring represented by the formula (Ib) include furfuryl alcohol.
上記のカルボン酸化合物及びアルコールの中では、トナーの低温定着性と保存性の観点から、式(Ia)で表わされるフラン環を有する、カルボン酸化合物とアルコールとが好ましく、フランジカルボン酸化合物及びヒドロキシメチルフルフリルアルコールがより好ましく、フランジカルボン酸化合物がさらに好ましい。 Among the above carboxylic acid compounds and alcohols, from the viewpoints of low-temperature fixability and storage stability of the toner, a carboxylic acid compound and an alcohol having a furan ring represented by the formula (Ia) are preferable. Methylfurfuryl alcohol is more preferable, and furancarboxylic acid compound is more preferable.
フラン環を有するカルボン酸化合物とフラン環を有するアルコールとの合計量は、カルボン酸成分とアルコール成分との合計量中、トナーの保存性、低温定着性及び耐久性の観点から、好ましくは10〜95モル%、より好ましくは15〜75モル%、さらに好ましくは20〜50モル%、よりさらに好ましくは25〜40モル%である。 The total amount of the carboxylic acid compound having a furan ring and the alcohol having a furan ring is preferably 10 to 10 in the total amount of the carboxylic acid component and the alcohol component, from the viewpoint of toner storage stability, low-temperature fixability, and durability. It is 95 mol%, More preferably, it is 15-75 mol%, More preferably, it is 20-50 mol%, More preferably, it is 25-40 mol%.
さらに、フラン環を有するカルボン酸化合物の含有量は、トナーの低温定着性と保存性と耐久性の観点から、カルボン酸成分中、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは20〜96モル%、さらに好ましくは20〜90モル%、よりさらに好ましくは30〜90モル%、よりさらに好ましくは30〜80モル%、よりさらに好ましくは60〜80モル%であり、フランジカルボン酸化合物の含有量は、トナーの低温定着性と保存性と耐久性の観点から、カルボン酸成分中、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは20〜96モル%、さらに好ましくは20〜90モル%、よりさらに好ましくは30〜90モル%、よりさらに好ましくは30〜80モル%、よりさらに好ましくは60〜80モル%である。 Further, the content of the carboxylic acid compound having a furan ring is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 20 to 96 mol% in the carboxylic acid component, from the viewpoint of low-temperature fixability, storage stability and durability of the toner. More preferably, it is 20 to 90 mol%, more preferably 30 to 90 mol%, still more preferably 30 to 80 mol%, still more preferably 60 to 80 mol%, and the content of the furandicarboxylic acid compound is From the viewpoint of low-temperature fixability, storage stability and durability of the toner, the carboxylic acid component is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 20 to 96 mol%, still more preferably 20 to 90 mol%, and still more preferably Is 30 to 90 mol%, more preferably 30 to 80 mol%, still more preferably 60 to 80 mol%.
フラン環を有するアルコールの含有量は、トナーの低温定着性と保存性と耐久性の観点から、アルコール成分中、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは20〜96モル%、さらに好ましくは20〜90モル%、よりさらに好ましくは30〜80モル%である。 The content of the alcohol having a furan ring is preferably 10 to 100% by mole, more preferably 20 to 96% by mole, and still more preferably 20% in the alcohol component from the viewpoints of low-temperature fixability, storage stability and durability of the toner. It is -90 mol%, More preferably, it is 30-80 mol%.
また、トナーの低温定着性と保存性と耐久性の観点から、カルボン酸成分中、1種類のフラン環を有するカルボン酸化合物の含有量は、好ましくは10〜100モル%、さらに好ましくは20〜96モル%、より好ましくは20〜90モル%、よりさらに好ましくは30〜80モル%、よりさらに好ましくは60〜80モル%であり、アルコール成分中、1種類のフラン環を有するアルコールの含有量は、好ましくは10〜100モル%、さらに好ましくは20〜96モル%、より好ましくは20〜90モル%、よりさらに好ましくは30〜80モル%である。なお、1種類とは、構造上の種類であり、組成式が同じであっても構造式が異なるものは、異なる種類としてみなす。 Further, from the viewpoint of low-temperature fixability, storage stability and durability of the toner, the content of the carboxylic acid compound having one type of furan ring in the carboxylic acid component is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 20 to 20%. 96 mol%, more preferably 20 to 90 mol%, still more preferably 30 to 80 mol%, still more preferably 60 to 80 mol%, and the content of alcohol having one type of furan ring in the alcohol component Is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 20 to 96 mol%, more preferably 20 to 90 mol%, still more preferably 30 to 80 mol%. Note that one type is a structural type, and even if the composition formula is the same, different structural formulas are regarded as different types.
フラン環を有するアルコール及び炭素数6〜40の脂肪族アルコール以外のアルコール成分としては、トナーの低温定着性の観点から、炭素数2〜5の脂肪族ジオールが好ましく、炭素数3〜4の脂肪族ジオールがより好ましい。 As the alcohol component other than the alcohol having a furan ring and the aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms, an aliphatic diol having 2 to 5 carbon atoms is preferable from the viewpoint of low-temperature fixability of the toner, and the fatty acid having 3 to 4 carbon atoms. Group diols are more preferred.
炭素数2〜5の脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,4-ブテンジオール、2,3-ブタンジオール、2,3-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール等が挙げられる。 Examples of the aliphatic diol having 2 to 5 carbon atoms include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,4-butenediol, 2,3-butanediol, 2,3-pentanediol, 2 , 4-pentanediol and the like.
これらの中で、フラン環とともに、樹脂の運動性をさらに低下させることで、トナーの保存性を向上させると共に樹脂の非晶質を促進し、低温定着性を向上させる観点から、第二級炭素原子に結合した水酸基を有する炭素数3〜5の脂肪族ジオールが好ましい。かかる脂肪族ジオールは、低温定着性と保存性の観点から、炭素数3〜4がより好ましく、具体的例としては、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール等が挙げられ、トナーの低温定着性と保存性と耐久性の観点から、1,2-プロパンジオール及び2,3-ブタンジオールが好ましく、1,2-プロパンジオールがより好ましい。 Of these, secondary carbon is used from the viewpoint of further improving the storage stability of the toner and promoting the amorphousness of the resin by improving the low temperature fixability by further reducing the mobility of the resin together with the furan ring. An aliphatic diol having 3 to 5 carbon atoms and having a hydroxyl group bonded to an atom is preferred. The aliphatic diol preferably has 3 to 4 carbon atoms from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability. Specific examples include 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, and 1,3-butane. 1,2-propanediol and 2,3-butanediol are preferred from the viewpoint of low-temperature fixability, storage stability and durability of the toner, and 1,2-propanediol. Is more preferable.
炭素数2〜5の脂肪族ジオールの含有量は、トナーの低温定着性の観点から、フラン環を有するアルコール及び炭素数6〜40の脂肪族アルコール以外のアルコール成分中、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは20〜100モル%、さらに好ましくは30〜100モル%、よりさらに好ましくは50〜100モル%、よりさらに好ましくは90〜100モル%、よりさらに好ましくは実質的に100モル%であり、第二級炭素原子に結合した水酸基を有する炭素数3〜5の脂肪族ジオールの含有量は、トナーの低温定着性と保存性の観点から、アルコール成分中、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは20〜100モル%、さらに好ましくは30〜100モル%、よりさらに好ましくは50〜100モル%、よりさらに好ましくは90〜100モル%、よりさらに好ましくは実質的に100モル%である。 The content of the aliphatic diol having 2 to 5 carbon atoms is preferably 10 to 100 mol in alcohol components other than the alcohol having a furan ring and the aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms from the viewpoint of low-temperature fixability of the toner. %, More preferably 20-100 mol%, more preferably 30-100 mol%, even more preferably 50-100 mol%, even more preferably 90-100 mol%, even more preferably substantially 100 mol% The content of the aliphatic diol having 3 to 5 carbon atoms having a hydroxyl group bonded to a secondary carbon atom is preferably 10 to 100 mol in the alcohol component from the viewpoint of low temperature fixability and storage stability of the toner. %, More preferably 20-100 mol%, more preferably 30-100 mol%, even more preferably 50-100 mol%, even more preferably 90-100 mol%, even more preferably substantially 100 mol% It is.
アルコール成分がフラン環を有するアルコールを含む場合、炭素数2〜5の脂肪族ジオール/フラン環を有するアルコール(モル比)は、トナーの低温定着性と保存性の観点から、0〜10が好ましく、0.1〜8がより好ましく、0.2〜5がさらに好ましい。 When the alcohol component includes an alcohol having a furan ring, the alcohol (molar ratio) having an aliphatic diol having 2 to 5 carbon atoms / furan ring (molar ratio) is preferably 0 to 10 from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability of the toner. 0.1 to 8 is more preferable, and 0.2 to 5 is more preferable.
これら以外のアルコール成分としては、トナーの保存性の観点から、芳香族アルコールが好ましい。 As alcohol components other than these, aromatic alcohols are preferable from the viewpoint of storage stability of the toner.
芳香族アルコールとしては、トナーの保存性の観点から、式(II): As the aromatic alcohol, the formula (II):
(式中、R1O及びOR1はオキシアルキレン基であり、R1はエチレン及び/又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキサイドの付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の平均値は1〜16が好ましく、1〜8がより好ましく、1.5〜4がさらに好ましい)
で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物が好ましい。
(In the formula, R 1 O and OR 1 are oxyalkylene groups, R 1 is an ethylene and / or propylene group, x and y indicate the number of added moles of alkylene oxide, and each is a positive number; The average value of the sum of y and y is preferably 1 to 16, more preferably 1 to 8, and even more preferably 1.5 to 4)
An alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by
式(II)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の具体例としては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシプロピレン付加物、及び2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのポリオキシエチレン付加物等のビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。 Specific examples of the alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the formula (II) include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane polyoxypropylene adduct and 2,2-bis (4-hydroxy). And an alkylene oxide adduct of bisphenol A such as a polyoxyethylene adduct of phenyl) propane.
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の含有量は、トナーの保存性の観点から、フラン環を有するアルコール及び炭素数6〜40の脂肪族アルコール以外のアルコール成分中、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは20〜100モル%、さらに好ましくは30〜100モル%、よりさらに好ましくは50〜100モル%、よりさらに好ましくは90〜100モル%、よりさらに好ましくは実質的に100モル%である。 The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferably 10 to 100 mol% in the alcohol component other than the alcohol having a furan ring and the aliphatic alcohol having 6 to 40 carbon atoms from the viewpoint of storage stability of the toner. Preferably it is 20-100 mol%, More preferably, it is 30-100 mol%, More preferably, it is 50-100 mol%, More preferably, it is 90-100 mol%, More preferably, it is substantially 100 mol%.
本発明において、アルコール成分は、樹脂の非晶質化を促進し、トナーの低温定着性及び耐久性を高める観点から、3価以上の炭素数3〜5の多価アルコールを含有してもよい。3価以上の炭素数3〜5の多価アルコールとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール等が好ましく、グリセリンがより好ましい。3価以上の炭素数3〜5の多価アルコールの含有量は、トナーの低温定着性及び耐久性を高める観点から、アルコール成分中、0.1〜30モル%が好ましく、1〜25モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましい。 In the present invention, the alcohol component may contain a trihydric or higher polyhydric alcohol having 3 to 5 carbon atoms from the viewpoint of promoting the amorphization of the resin and improving the low-temperature fixability and durability of the toner. . As the trihydric or higher polyhydric alcohol having 3 to 5 carbon atoms, glycerin, pentaerythritol and the like are preferable, and glycerin is more preferable. The content of the trihydric or higher polyhydric alcohol having 3 to 5 carbon atoms is preferably 0.1 to 30 mol%, more preferably 1 to 25 mol% in the alcohol component from the viewpoint of improving the low-temperature fixability and durability of the toner. Preferably, 5 to 25 mol% is more preferable.
フラン環を有するカルボン酸化合物と炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物以外のカルボン酸成分としては、芳香族ジカルボン酸化合物又は炭素数2〜5の脂肪族ジカルボン酸化合物が好ましい。 As the carboxylic acid component other than the carboxylic acid compound having a furan ring and the aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms, an aromatic dicarboxylic acid compound or an aliphatic dicarboxylic acid compound having 2 to 5 carbon atoms is preferable.
芳香族ジカルボン酸化合物は、トナーの帯電性及び保存性の観点から好ましい。 The aromatic dicarboxylic acid compound is preferable from the viewpoints of chargeability and storage stability of the toner.
芳香族ジカルボン酸化合物としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、これらの酸無水物、アルキル(炭素数1〜5)エステル等が挙げられる。 Examples of the aromatic dicarboxylic acid compound include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, acid anhydrides thereof, and alkyl (carbon number 1 to 5) esters.
フラン環を有するカルボン酸化合物と炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物以外のカルボン酸成分中、芳香族ジカルボン酸化合物は、トナーの帯電性の観点から、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは20〜100モル%、さらに好ましくは50〜100モル%、さらに好ましくは90〜100モル%、さらに好ましくは実質的に100モル%である。 Among the carboxylic acid components other than the carboxylic acid compound having a furan ring and the aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms, the aromatic dicarboxylic acid compound is preferably 10 to 100 mol% from the viewpoint of chargeability of the toner. Preferably it is 20-100 mol%, More preferably, it is 50-100 mol%, More preferably, it is 90-100 mol%, More preferably, it is substantially 100 mol%.
カルボン酸成分がフラン環を有するカルボン酸化合物を含む場合、芳香族ジカルボン酸化合物/フラン環を有するカルボン酸化合物(モル比)は、トナーの帯電性と保存性の観点から、0〜10が好ましく、0.1〜8がより好ましく、0.2〜5がさらに好ましい。 When the carboxylic acid component contains a carboxylic acid compound having a furan ring, the aromatic dicarboxylic acid compound / the carboxylic acid compound having a furan ring (molar ratio) is preferably 0 to 10 from the viewpoints of chargeability and storage stability of the toner. 0.1 to 8 is more preferable, and 0.2 to 5 is more preferable.
炭素数2〜5の脂肪族ジカルボン酸化合物は、低温定着性の観点から好ましく、炭素数は2〜4がより好ましい。 The aliphatic dicarboxylic acid compound having 2 to 5 carbon atoms is preferable from the viewpoint of low-temperature fixability, and 2 to 4 carbon atoms are more preferable.
炭素数2〜5の脂肪族ジカルボン酸化合物としては、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、コハク酸、これらの酸無水物、アルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられる。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid compound having 2 to 5 carbon atoms include oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, succinic acid, their acid anhydrides, and alkyl (1 to 3 carbon atoms) esters. Etc.
炭素数2〜5の脂肪族ジカルボン酸化合物の含有量は、トナーの低温定着性の観点から、フラン環を有するカルボン酸化合物と炭素数6〜40の脂肪族カルボン酸化合物以外のカルボン酸成分中、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは20〜100モル%、さらに好ましくは50〜100モル%、さらに好ましくは90〜100モル%、さらに好ましくは実質的に100モル%である。 From the viewpoint of low-temperature fixability of the toner, the content of the aliphatic dicarboxylic acid compound having 2 to 5 carbon atoms is selected from the carboxylic acid components other than the carboxylic acid compound having a furan ring and the aliphatic carboxylic acid compound having 6 to 40 carbon atoms. Preferably, it is 10-100 mol%, More preferably, it is 20-100 mol%, More preferably, it is 50-100 mol%, More preferably, it is 90-100 mol%, More preferably, it is substantially 100 mol%.
本発明において、カルボン酸成分は、樹脂の非晶質化を促進し、トナーの低温定着性、耐久性及び保存性を高める観点から、3価以上の炭素数3〜5の多価カルボン酸化合物を含有していることが好ましい。3価以上の炭素数3〜5の多価カルボン酸化合物としては、トリメリット酸、ピロメリット酸等が好ましく、トリメリット酸化合物が好ましく、無水トリメリット酸がより好ましい。3価以上の炭素数3〜5の多価カルボン酸化合物の含有量は、トナーの耐久性及び保存性の観点から、カルボン酸成分中、0.1〜40モル%が好ましく、1〜30モル%がより好ましく、5〜28モル%がより好ましく、20〜28モル%がさらに好ましく、23〜28モル%がさらに好ましい。 In the present invention, the carboxylic acid component is a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound having 3 to 5 carbon atoms from the viewpoint of promoting the amorphization of the resin and improving the low-temperature fixability, durability and storage stability of the toner. It is preferable to contain. The trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound having 3 to 5 carbon atoms is preferably trimellitic acid or pyromellitic acid, more preferably trimellitic acid compound, and more preferably trimellitic anhydride. The content of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid compound having 3 to 5 carbon atoms is preferably 0.1 to 40 mol%, preferably 1 to 30 mol% in the carboxylic acid component from the viewpoint of durability and storage stability of the toner. More preferably, 5-28 mol% is more preferable, 20-28 mol% is further more preferable, and 23-28 mol% is further more preferable.
その他のカルボン酸化合物として、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;ロジン;フマル酸、コハク酸、マレイン酸又はアクリル酸等で変性されたロジン等が挙げられる。 Examples of other carboxylic acid compounds include alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; rosin; rosin modified with fumaric acid, succinic acid, maleic acid, acrylic acid, and the like.
なお、アルコール成分には1価の炭素数5以下のアルコールが、カルボン酸成分には1価の炭素数5以下のカルボン酸化合物が、分子量の調整や耐オフセット性向上の観点から、適宜含有されていてもよい。 The alcohol component contains a monovalent alcohol having 5 or less carbon atoms, and the carboxylic acid component contains a monovalent carbon atom having 5 or less carbon atoms, from the viewpoint of adjusting the molecular weight and improving offset resistance. It may be.
カルボン酸成分とアルコール成分のモル比(カルボン酸成分/アルコール成分)は、0.5〜1.3が好ましく、0.6〜1.3がより好ましく、0.7〜1.1がより好ましい。 The molar ratio of the carboxylic acid component to the alcohol component (carboxylic acid component / alcohol component) is preferably 0.5 to 1.3, more preferably 0.6 to 1.3, and more preferably 0.7 to 1.1.
本発明の非晶質ポリエステルの製造において、アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合は、不活性ガス雰囲気中にて行うことが好ましく、反応性やフラン環を有する化合物の熱分解性の観点から、反応温度は、160〜230℃が好ましく、180〜220℃がより好ましい。 In the production of the amorphous polyester of the present invention, the condensation polymerization of the alcohol component and the carboxylic acid component is preferably performed in an inert gas atmosphere, from the viewpoint of reactivity and thermal decomposability of the compound having a furan ring. The reaction temperature is preferably 160 to 230 ° C, more preferably 180 to 220 ° C.
本発明の非晶質ポリエステルは、用いる原料モノマーの種類と組み合わせにより、触媒を用いても、用いなくとも製造することができる。例えば、触媒を用いない場合は、トナーの結着樹脂として色相に優れた樹脂を得ることができる。 The amorphous polyester of the present invention can be produced with or without a catalyst depending on the type and combination of raw material monomers used. For example, when no catalyst is used, a resin excellent in hue can be obtained as a binder resin for toner.
触媒としては、例えば錫化合物、チタン化合物等のエステル化触媒が挙げられる。 Examples of the catalyst include esterification catalysts such as tin compounds and titanium compounds.
錫化合物としては、例えば、酸化ジブチル錫が知られているが、本発明では、ポリエステル中での分散性が良好である観点から、Sn-C結合を有していない錫(II)化合物が好ましい。 As the tin compound, for example, dibutyltin oxide is known, but in the present invention, a tin (II) compound having no Sn—C bond is preferable from the viewpoint of good dispersibility in the polyester. .
Sn-C結合を有していない錫(II)化合物としては、Sn-O結合を有する錫(II)化合物、Sn-X(Xはハロゲン原子を示す)結合を有する錫(II)化合物等が好ましく、Sn-O結合を有する錫(II)化合物がより好ましい。 Examples of the tin (II) compound having no Sn—C bond include a tin (II) compound having a Sn—O bond, a tin (II) compound having a Sn—X (X represents a halogen atom) bond, and the like. Preferably, a tin (II) compound having a Sn—O bond is more preferable.
Sn-O結合を有する錫(II)化合物としては、シュウ酸錫(II)、酢酸錫(II)、オクタン酸錫(II)、2-エチルヘキサン酸錫(II)、ラウリル酸錫(II)、ステアリン酸錫(II)、オレイン酸錫(II)等の炭素数2〜28のカルボン酸基を有するカルボン酸錫(II);オクチロキシ錫(II)、ラウロキシ錫(II)、ステアロキシ錫(II)、オレイロキシ錫(II)等の炭素数2〜28のアルコキシ基を有するアルコキシ錫(II);酸化錫(II);硫酸錫(II)等が、Sn-X(Xはハロゲン原子を示す)結合を有する錫(II)化合物としては、塩化錫(II)、臭化錫(II)等のハロゲン化錫(II)等が挙げられ、これらの中では、帯電立ち上がり効果及び触媒能の点から、(R2COO)2Sn(ここでR2は炭素数5〜19のアルキル基又はアルケニル基を示す)で表される脂肪酸錫(II)、(R3O)2Sn(ここでR3は炭素数6〜20のアルキル基又はアルケニル基を示す)で表されるアルコキシ錫(II)及びSnOで表される酸化錫(II)が好ましく、(R2COO)2Snで表される脂肪酸錫(II)及び酸化錫(II)がより好ましく、オクタン酸錫(II)、2-エチルヘキサン酸錫(II)、ステアリン酸錫(II)及び酸化錫(II)がさらに好ましい。 Examples of tin (II) compounds having Sn-O bonds include tin (II) oxalate, tin (II) acetate, tin (II) octoate, tin (II) 2-ethylhexanoate, and tin (II) laurate. , Tin (II) carboxylate having a carboxylic acid group having 2 to 28 carbon atoms such as tin (II) stearate, tin (II) oleate; octyloxy tin (II), lauroxy tin (II), stearoxy tin (II) ), Alkoxytin (II) having an alkoxy group having 2 to 28 carbon atoms such as oleyloxytin (II); tin (II) oxide; tin (II) sulfate, Sn—X (X represents a halogen atom) Examples of the tin (II) compound having a bond include tin (II) halides such as tin (II) chloride and tin (II) bromide, and among these, from the standpoint of charge rising effect and catalytic ability , (R 2 COO) 2 Sn (wherein R 2 represents an alkyl group or alkenyl group having 5 to 19 carbon atoms), (R 3 O) 2 Sn (where R 3 Is C 6-20 alk Alkoxy tin (II) and tin oxide represented by SnO (II) is preferably represented by a group or an alkenyl group), (R 2 COO) fatty tin represented by 2 Sn (II) and tin oxide ( II) is more preferable, and tin (II) octoate, tin (II) 2-ethylhexanoate, tin (II) stearate and tin (II) oxide are more preferable.
チタン化合物の具体例としては、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C6H14O3N)2(C3H7O)2〕、チタンジイソプロピレートビスジエタノールアミネート〔Ti(C4H10O2N)2(C3H7O)2〕、チタンジペンチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C6H14O3N)2(C5H11O)2〕、チタンジエチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C6H14O3N)2(C2H5O)2〕、チタンジヒドロキシオクチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C6H14O3N)2(OHC8H16O)2〕、チタンジステアレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C6H14O3N)2(C18H37O)2〕、チタントリイソプロピレートトリエタノールアミネート〔Ti(C6H14O3N)(C3H7O)3〕、チタンモノプロピレートトリス(トリエタノールアミネート)〔Ti(C6H14O3N)3(C3H7O)〕等が挙げられ、これらの中ではチタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート、チタンジイソプロピレートビスジエタノールアミネート及びチタンジペンチレートビストリエタノールアミネートが好ましく、これらは、例えばマツモト交商(株)の市販品としても入手できる。 Specific examples of titanium compounds include titanium diisopropylate bistriethanolamate [Ti (C 6 H 14 O 3 N) 2 (C 3 H 7 O) 2 ], titanium diisopropylate bisdiethanolamate [Ti (C 4 H 10 O 2 N) 2 (C 3 H 7 O) 2 ], titanium dipentylate bistriethanolamate [Ti (C 6 H 14 O 3 N) 2 (C 5 H 11 O) 2 ], titanium diety rate bis triethanolaminate [Ti (C 6 H 14 O 3 N) 2 (C 2 H 5 O) 2 ], titanium dihydroxy octylate bis triethanolaminate [Ti (C 6 H 14 O 3 N) 2 (OHC 8 H 16 O) 2 ], titanium distearate bistriethanolamate [Ti (C 6 H 14 O 3 N) 2 (C 18 H 37 O) 2 ], titanium triisopropylate triethanolamate [Ti (C 6 H 14 O 3 N) (C 3 H 7 O) 3 ], titanium monopropylate tris (triethanolaminate) [Ti (C 6 H 14 O 3 N) 3 (C 3 H 7 O)] and the like, among these, titanium diisopropylate bistri Ethanolaminate, titanium diisopropylate bisdiethanolamate and titanium dipentylate bistriethanolamate are preferred, and these are also available as commercial products of Matsumoto Trading Co., Ltd., for example.
他の好ましいチタン化合物の具体例としては、テトラ-n-ブチルチタネート〔Ti(C4H9O)4〕、テトラプロピルチタネート〔Ti(C3H7O)4〕、テトラステアリルチタネート〔Ti(C18H37O)4〕、テトラミリスチルチタネート〔Ti(C14H29O)4〕、テトラオクチルチタネート〔Ti(C8H17O)4〕、ジオクチルジヒドロキシオクチルチタネート〔Ti(C8H17O)2(OHC8H16O)2〕、ジミリスチルジオクチルチタネート〔Ti(C14H29O)2(C8H17O)2〕等が挙げられ、これらの中ではテトラステアリルチタネート、テトラミリスチルチタネート、テトラオクチルチタネート及びジオクチルジヒドロキシオクチルチタネートが好ましい。これらは、例えばハロゲン化チタンを対応するアルコールと反応させることにより得ることができ、又は、ニッソー社等の市販品としても入手できる。 Specific examples of other preferable titanium compounds include tetra-n-butyl titanate [Ti (C 4 H 9 O) 4 ], tetrapropyl titanate [Ti (C 3 H 7 O) 4 ], tetrastearyl titanate [Ti ( C 18 H 37 O) 4 ], tetramyristyl titanate [Ti (C 14 H 29 O) 4 ], tetraoctyl titanate [Ti (C 8 H 17 O) 4 ], dioctyl dihydroxyoctyl titanate [Ti (C 8 H 17 O) 2 (OHC 8 H 16 O) 2 ], dimyristyl dioctyl titanate [Ti (C 14 H 29 O) 2 (C 8 H 17 O) 2 ] and the like. Among these, tetrastearyl titanate, tetra Myristyl titanate, tetraoctyl titanate and dioctyl dihydroxy octyl titanate are preferred. These can be obtained, for example, by reacting a titanium halide with a corresponding alcohol, or can be obtained as a commercial product such as Nisso.
エステル化触媒の存在量は、アルコール成分とカルボン酸成分の合計量100重量部に対して、0.01〜2.0重量部が好ましく、0.1〜1.5重量部がより好ましく、0.2〜1.0重量部がさらに好ましい。 The amount of the esterification catalyst present is preferably 0.01 to 2.0 parts by weight, more preferably 0.1 to 1.5 parts by weight, and still more preferably 0.2 to 1.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component.
本発明において、互いに隣接する3個の炭素原子に結合した水素原子が水酸基で置換されたベンゼン環を有するピロガロール化合物をエステル化触媒とともに用いることが、トナーの保存性を向上させる観点から好ましい。 In the present invention, it is preferable to use a pyrogallol compound having a benzene ring in which hydrogen atoms bonded to three adjacent carbon atoms are substituted with a hydroxyl group, together with an esterification catalyst, from the viewpoint of improving the storage stability of the toner.
ピロガロール化合物としては、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステル、2,3,4-トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3,4-テトラヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート等のカテキン誘導体等が挙げられる。 Examples of pyrogallol compounds include pyrogallol, gallic acid, gallic acid esters, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, benzophenone derivatives such as 2,2 ', 3,4-tetrahydroxybenzophenone, epigallocatechin, epigallocatechin gallate, etc. Catechin derivatives and the like.
縮重合反応におけるピロガロール化合物の存在量は、アルコール成分とカルボン酸成分の合計量100重量部に対して、トナーの保存性の観点から、0.001〜1.0重量部が好ましく、0.005〜0.4重量部がより好ましく、0.01〜0.2重量部がさらに好ましい。ここで、ピロガロール系化合物の存在量とは、縮重合反応に供したピロガロール系化合物の全配合量を意味する。 The amount of the pyrogallol compound in the condensation polymerization reaction is preferably 0.001 to 1.0 part by weight, more preferably 0.005 to 0.4 part by weight, from the viewpoint of storage stability of the toner with respect to 100 parts by weight of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component. Preferably, 0.01 to 0.2 parts by weight is more preferable. Here, the abundance of the pyrogallol compound means the total amount of the pyrogallol compound subjected to the condensation polymerization reaction.
ピロガロール化合物は、エステル化触媒の助触媒として働いていると考えられる。ピロガロール化合物とともに用いられるエステル化触媒としては、錫化合物、チタン化合物、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、及び2酸化ゲルマニウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属触媒が好ましい。 The pyrogallol compound is considered to function as a promoter for the esterification catalyst. The esterification catalyst used together with the pyrogallol compound is preferably at least one metal catalyst selected from the group consisting of tin compounds, titanium compounds, antimony trioxide, zinc acetate, and germanium dioxide.
ピロガロール化合物とエステル化触媒の重量比(ピロガロール化合物/エステル化触媒)は、トナーの保存性の観点から、0.01〜0.5が好ましく、0.03〜0.3がより好ましく、0.05〜0.2がさらに好ましい。 The weight ratio of the pyrogallol compound to the esterification catalyst (pyrogallol compound / esterification catalyst) is preferably from 0.01 to 0.5, more preferably from 0.03 to 0.3, and even more preferably from 0.05 to 0.2, from the viewpoint of storage stability of the toner.
本発明の非晶質ポリエステルは、アルコール成分とカルボン酸成分の縮重合によるポリエステルユニットを含む樹脂をいい、ポリエステルだけでなく、ポリエステル・ポリアミド等も含まれるが、これらの中では、トナーの保存性及び帯電安定性の観点から、ポリエステルが好ましい。 The amorphous polyester of the present invention refers to a resin including a polyester unit obtained by condensation polymerization of an alcohol component and a carboxylic acid component, and includes not only polyester but also polyester / polyamide. From the viewpoint of charging stability, polyester is preferred.
なお、ポリエステルは、実質的にその特性を損なわない程度に変性されたポリエステルであってもよい。 In addition, polyester modified | denatured to such an extent that the characteristic is not impaired substantially may be sufficient.
ポリエステル変性樹脂としては、例えば、ポリエステルがウレタン結合で変性されたウレタン変性ポリエステル、ポリエステルがエポキシ結合で変性されたエポキシ変性ポリエステル、及びポリエステル成分とビニル系樹脂成分を含む2種以上の樹脂成分を有する複合樹脂等が挙げられる。 Examples of the polyester-modified resin include a urethane-modified polyester obtained by modifying a polyester with a urethane bond, an epoxy-modified polyester obtained by modifying a polyester with an epoxy bond, and two or more resin components including a polyester component and a vinyl resin component. Examples include composite resins.
ポリエステル成分とビニル系樹脂成分とを有する複合樹脂は、それぞれの樹脂を必要に応じて開始剤等の存在下に溶融混練する方法、それぞれの樹脂を溶剤に溶解させ混合する方法、それぞれの樹脂の原料モノマー混合物を重合させる方法等の、いずれの方法により製造されたものでもよい。好ましくは、前記ポリエステル成分の原料モノマー及びビニル系樹脂成分の原料モノマーを用いて、縮重合反応と付加重合反応とを行う方法により得られる樹脂(特開平7−98518号公報)である。具体的には、縮重合系樹脂の原料モノマーと付加重合系樹脂の原料モノマーに加えて、さらに縮重合系樹脂の原料モノマー及び付加重合系樹脂の原料モノマーのいずれとも反応し得る化合物(両反応性モノマー)を用いて得られるハイブリッド樹脂(縮重合系樹脂と付加重合系樹脂とが部分的に両反応性モノマーを介して結合した樹脂)であることが好ましい。両反応性モノマーとしては、分子内に、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基、好ましくは水酸基及び/又はカルボキシル基、より好ましくはカルボキシル基と、エチレン性不飽和結合とを有する化合物が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸及びフマル酸がより好ましい。 A composite resin having a polyester component and a vinyl resin component is prepared by a method of melt-kneading each resin in the presence of an initiator or the like, a method of dissolving and mixing each resin in a solvent, It may be produced by any method such as a method of polymerizing the raw material monomer mixture. A resin obtained by a method of performing a condensation polymerization reaction and an addition polymerization reaction using a raw material monomer for the polyester component and a raw material monomer for the vinyl resin component is preferable (Japanese Patent Laid-Open No. 7-98518). Specifically, in addition to the raw material monomer of the condensation polymerization resin and the raw material monomer of the addition polymerization resin, a compound capable of reacting with both the raw material monomer of the condensation polymerization resin and the raw material monomer of the addition polymerization resin (both reactions) It is preferable that the resin be a hybrid resin (resin in which a condensation polymerization resin and an addition polymerization resin are partially bonded via an both-reactive monomer). As the both reactive monomers, in the molecule, at least one functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, a primary amino group and a secondary amino group, preferably a hydroxyl group and / or A compound having a carboxyl group, more preferably a carboxyl group and an ethylenically unsaturated bond is preferred, and acrylic acid, methacrylic acid and fumaric acid are more preferred.
ビニル系樹脂成分の原料モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン化合物;エチレン、プロピレン等のエチレン性不飽和モノオレフィン類;ブタジエン等のジオレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;(メタ)アクリル酸のアルキル(炭素数1〜18)エステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸のエステル;ビニルメチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のビニリデンハロゲン化物;N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類等が挙げられる。反応性、粉砕性及び帯電安定性の観点から、スチレン、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、及びメタクリル酸メチルが好ましく、スチレン及び/又は(メタ)アクリル酸のアルキルエステルが、ビニル系樹脂成分中、50重量%以上含有されていることが好ましく、より好ましくは80〜100重量%である。 Raw material monomers for vinyl resin components include styrene compounds such as styrene and α-methylstyrene; ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene and propylene; diolefins such as butadiene; halovinyls such as vinyl chloride; vinyl acetate Vinyl esters such as vinyl propionate; alkyl (1 to 18 carbon atoms) esters of (meth) acrylic acid; esters of ethylenic monocarboxylic acids such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate; vinyl ethers such as vinyl methyl ether And vinylidene halides such as vinylidene chloride; N-vinyl compounds such as N-vinylpyrrolidone and the like. Styrene, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and methyl methacrylate are preferable from the viewpoints of reactivity, grindability, and charge stability, and an alkyl ester of styrene and / or (meth) acrylic acid is a vinyl resin component. The content is preferably 50% by weight or more, more preferably 80 to 100% by weight.
なお、ビニル系樹脂成分の原料モノマーを重合させる際には、重合開始剤、架橋剤等を必要に応じて使用してもよい。 In addition, when polymerizing the raw material monomer of a vinyl-type resin component, you may use a polymerization initiator, a crosslinking agent, etc. as needed.
ビニル系樹脂成分の原料モノマーに対するポリエステル成分の原料モノマーの重量比(ポリエステル成分の原料モノマー/ビニル系樹脂成分の原料モノマー)は、ポリエステル成分により連続相を形成する観点から、好ましくは55/45〜95/5、より好ましくは60/40〜95/5、さらに好ましくは70/30〜90/10である。なお、両反応性モノマーはポリエステル成分の原料モノマーとする。 The weight ratio of the raw material monomer of the polyester component to the raw material monomer of the vinyl resin component (the raw material monomer of the polyester component / the raw material monomer of the vinyl resin component) is preferably 55/45 to from the viewpoint of forming a continuous phase with the polyester component. It is 95/5, More preferably, it is 60 / 40-95 / 5, More preferably, it is 70 / 30-90 / 10. The bireactive monomer is a raw material monomer for the polyester component.
本発明の非晶質ポリエステルは、低分子量であっても、高いガラス転移点に調整することが可能であり、ガラス転移点は、トナーの低温定着性及び保存性の観点から、40〜100℃が好ましく、45〜85℃がより好ましく、45〜80℃がさらに好ましい。 The amorphous polyester of the present invention can be adjusted to a high glass transition point even at a low molecular weight. The glass transition point is 40 to 100 ° C. from the viewpoint of low-temperature fixability and storage stability of the toner. Is preferable, 45-85 degreeC is more preferable, 45-80 degreeC is further more preferable.
本発明の非晶質ポリエステルの軟化点は、トナーの低温定着性の観点から180℃以下が好ましく、トナーの保存性及び耐久性の観点から80℃以上が好ましく、トナーの低温定着性、保存性及び耐久性の観点から、80〜180℃が好ましく、90〜160℃がより好ましく、95〜150℃がさらに好ましい。 The softening point of the amorphous polyester of the present invention is preferably 180 ° C. or lower from the viewpoint of low-temperature fixability of the toner, and preferably 80 ° C. or higher from the viewpoint of storage stability and durability of the toner. And from a viewpoint of durability, 80-180 degreeC is preferable, 90-160 degreeC is more preferable, 95-150 degreeC is further more preferable.
本発明の非晶質ポリエステルは、軟化点が低くとも、高いガラス転移点に調整することが可能であることから、トナーの低温定着性、保存性及び耐久性の観点から、軟化点が80℃以上115℃未満である場合、ガラス転移点は40〜70℃が好ましく、50〜65℃がより好ましい。また、軟化点が115〜180℃である場合、ガラス転移点は55〜90℃でが好ましく、60〜85℃がより好ましい。 Since the amorphous polyester of the present invention can be adjusted to a high glass transition point even if the softening point is low, the softening point is 80 ° C. from the viewpoint of low-temperature fixability, storage stability and durability of the toner. When the temperature is lower than 115 ° C, the glass transition point is preferably 40 to 70 ° C, more preferably 50 to 65 ° C. When the softening point is 115 to 180 ° C, the glass transition point is preferably 55 to 90 ° C, more preferably 60 to 85 ° C.
本発明の非晶質ポリエステルの酸価は、トナーの帯電安定性の観点から、1〜80mgKOH/gが好ましく、2〜70mgKOH/gがより好ましく、3〜60mgKOH/gがさらに好ましく、3〜20mgKOH/gがさらに好ましく、水酸基価は、5〜80mgKOH/gが好ましく、5〜75mgKOH/gがより好ましく、10〜70mgKOH/gがさらに好ましく、40〜70mgKOH/gがさらに好ましい。 The acid value of the amorphous polyester of the present invention is preferably from 1 to 80 mgKOH / g, more preferably from 2 to 70 mgKOH / g, further preferably from 3 to 60 mgKOH / g, and from 3 to 20 mgKOH from the viewpoint of charging stability of the toner. / g is more preferable, and the hydroxyl value is preferably 5 to 80 mgKOH / g, more preferably 5 to 75 mgKOH / g, further preferably 10 to 70 mgKOH / g, and further preferably 40 to 70 mgKOH / g.
なお、非晶質ポリエステルの軟化点、ガラス転移点、酸価及び水酸基価は、原料モノマー組成、重合開始剤、分子量、触媒量等の調整又は反応条件の選択により容易に調整することができる。例えば、縮重合の反応温度を高めたり、反応時間を長くしたり、触媒量を増加させたり、助触媒を併用したりすることで、縮重合反応を進め、軟化点、ガラス転移点を高めることができる。また、縮重合反応に用いられる、カルボン酸成分とアルコール成分との合計量中のフラン環を有するカルボン酸化合物とフラン環を有するアルコールとの合計量を増加させることでガラス転移点を高めることもできる。 The softening point, glass transition point, acid value, and hydroxyl value of the amorphous polyester can be easily adjusted by adjusting the raw material monomer composition, the polymerization initiator, the molecular weight, the catalyst amount, etc., or by selecting the reaction conditions. For example, by increasing the reaction temperature of the condensation polymerization, increasing the reaction time, increasing the amount of catalyst, or using a cocatalyst together, the condensation polymerization reaction can be promoted to increase the softening point and glass transition point. Can do. In addition, the glass transition point may be increased by increasing the total amount of the carboxylic acid compound having a furan ring and the alcohol having a furan ring in the total amount of the carboxylic acid component and the alcohol component used in the condensation polymerization reaction. it can.
本発明の結着樹脂は、トナーの低温定着性、保存性、耐久性及び帯電安定性の観点から、軟化点の高い樹脂(高軟化点樹脂)と低い樹脂(低軟化点樹脂)とからなることが好ましく、高軟化点樹脂、低軟化点樹脂共にフラン環を含む樹脂であることがより好ましい。 The binder resin of the present invention comprises a resin having a high softening point (high softening point resin) and a resin having a low softening point (low softening point resin) from the viewpoint of low-temperature fixability, storage stability, durability, and charging stability of the toner. Preferably, both the high softening point resin and the low softening point resin are resins containing a furan ring.
高軟化点樹脂と低軟化点樹脂との軟化点の差は、トナーの低温定着性及び保存性の観点から、好ましくは10℃以上、より好ましくは20〜60℃である。 The difference in softening point between the high softening point resin and the low softening point resin is preferably 10 ° C. or more, more preferably 20 to 60 ° C., from the viewpoint of low temperature fixability and storage stability of the toner.
高軟化点樹脂の軟化点は、好ましくは115〜180℃、より好ましくは120〜160℃であり、低軟化点樹脂の軟化点は、好ましくは80℃以上、115℃未満、より好ましくは90〜110℃である。高軟化点樹脂の低軟化点樹脂に対する重量比(高軟化点樹脂/低軟化点樹脂)は、1/4〜4/1が好ましく、1/3〜3/1がより好ましく、1/3〜1/1がさらに好ましい。 The softening point of the high softening point resin is preferably 115 to 180 ° C., more preferably 120 to 160 ° C., and the softening point of the low softening point resin is preferably 80 ° C. or more and less than 115 ° C., more preferably 90 to 110 ° C. The weight ratio of the high softening point resin to the low softening point resin (high softening point resin / low softening point resin) is preferably 1/4 to 4/1, more preferably 1/3 to 3/1, and more preferably 1/3 to 1/1 is more preferable.
本発明の非晶質ポリエステルを結着樹脂として用いることにより、トナーの低温定着性と保存性を維持しつつ、耐久性に優れた電子写真用トナーが得られる。 By using the amorphous polyester of the present invention as a binder resin, it is possible to obtain an electrophotographic toner excellent in durability while maintaining low-temperature fixability and storage stability of the toner.
本発明のトナーには、本発明の効果を損なわない範囲で、前記非晶質ポリエステル以外の公知の結着樹脂、例えば、スチレン-アクリル樹脂等のビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等の他の樹脂が併用されていてもよいが、本発明の非晶質ポリエステルの含有量は、結着樹脂中、70重量%以上が好ましく、80重量%以上がより好ましく、90重量%以上がさらに好ましく、実質的に100重量%がよりさらに好ましい。 In the toner of the present invention, a known binder resin other than the amorphous polyester, for example, a vinyl resin such as styrene-acrylic resin, an epoxy resin, a polycarbonate, a polyurethane, or the like, as long as the effects of the present invention are not impaired. Although other resins may be used in combination, the content of the amorphous polyester of the present invention is preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and more preferably 90% by weight or more in the binder resin. Preferably, substantially 100% by weight is even more preferred.
本発明のトナーには、さらに、着色剤、離型剤、荷電制御剤、荷電制御樹脂、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が適宜含有されていてもよい。 The toner of the present invention further includes a colorant, a release agent, a charge control agent, a charge control resin, a magnetic powder, a fluidity improver, a conductivity modifier, an extender pigment, a reinforcing filler such as a fibrous substance, an oxidation Additives such as an inhibitor, an anti-aging agent, and a cleaning property improver may be appropriately contained.
着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等のすべてを使用することができ、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等が用いることができ、本発明のトナーは、黒トナー、カラートナーのいずれであってもよい。着色剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、1〜40重量部が好ましく、2〜10重量部がより好ましい。 As the colorant, all of dyes and pigments used as toner colorants can be used, such as carbon black, phthalocyanine blue, permanent brown FG, brilliant first scarlet, pigment green B, rhodamine-B base, Solvent Red 49, Solvent Red 146, Solvent Blue 35, Quinacridone, Carmine 6B, Disazo Yellow and the like can be used, and the toner of the present invention may be either a black toner or a color toner. The content of the colorant is preferably 1 to 40 parts by weight and more preferably 2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
離型剤としては、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、シリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナバロウワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物・石油系ワックス等のワックスが挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができる。 Release agents include polyolefin wax, paraffin wax, silicones; fatty acid amides such as oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, stearic acid amide; carnauba wax, rice wax, candelilla wax, wood wax, jojoba Plant waxes such as oils; animal waxes such as beeswax; waxes such as mineral and petroleum waxes such as montan wax, ozokerite, ceresin, microcrystalline wax, and Fischer-Tropsch wax, which are used alone or in combination of two or more Can be mixed and used.
離型剤の融点は、トナーの低温定着性と耐オフセット性の観点から、60〜160℃が好ましく、60〜150℃がより好ましい。 The melting point of the release agent is preferably 60 to 160 ° C., more preferably 60 to 150 ° C., from the viewpoints of low-temperature fixability and offset resistance of the toner.
離型剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して、結着樹脂中への分散性の観点から、0.5〜10重量部が好ましく、1〜8重量部がより好ましく、1.5〜7重量部がさらに好ましい。 The content of the release agent is preferably 0.5 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 8 parts by weight, and more preferably 1.5 to 7 parts by weight from the viewpoint of dispersibility in the binder resin with respect to 100 parts by weight of the binder resin. Part by weight is more preferred.
荷電制御剤は、特に限定されず、正帯電性荷電制御剤及び負帯電性荷電制御剤のいずれを含有していてもよい。 The charge control agent is not particularly limited, and may contain either a positively chargeable charge control agent or a negatively chargeable charge control agent.
正帯電性荷電制御剤としては、ニグロシン染料、例えば「ニグロシンベースEX」、「オイルブラックBS」、「オイルブラックSO」、「ボントロンN-01」、「ボントロンN-04」、「ボントロンN-07」、「ボントロンN-09」、「ボントロンN-11」(以上、オリエント化学工業社製)等;3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩化合物、例えば「ボントロンP-51」(オリエント化学工業社製)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、「COPY CHARGE PX VP435」(クラリアント社製)等;ポリアミン樹脂、例えば「AFP-B」(オリエント化学工業社製)等;イミダゾール誘導体、例えば「PLZ-2001」、「PLZ-8001」(以上、四国化成社製)等が挙げられる。 Examples of positively chargeable charge control agents include nigrosine dyes such as “Nigrosine Base EX”, “Oil Black BS”, “Oil Black SO”, “Bontron N-01”, “Bontron N-04”, “Bontron N-07 ”,“ Bontron N-09 ”,“ Bontron N-11 ”(manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), etc .; triphenylmethane dyes containing tertiary amines as side chains, quaternary ammonium salt compounds such as“ Bontron ” P-51 "(manufactured by Orient Chemical Industries), cetyltrimethylammonium bromide," COPY CHARGE PX VP435 "(manufactured by Clariant), etc .; polyamine resins such as" AFP-B "(manufactured by Orient Chemical Industries); imidazole derivatives For example, “PLZ-2001”, “PLZ-8001” (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) and the like can be mentioned.
また、負帯電性の荷電制御剤としては、含金属アゾ染料、例えば「バリファーストブラック3804」、「ボントロンS-31」(以上、オリエント化学工業社製)、「T-77」(保土谷化学工業社製)、「ボントロンS-32」、「ボントロンS-34」、「ボントロンS-36」(以上、オリエント化学工業社製)、「アイゼンスピロンブラックTRH」(保土谷化学工業社製)等;ベンジル酸化合物の金属化合物、例えば、「LR-147」、「LR-297」(以上、日本カーリット社製);サリチル酸化合物の金属化合物、例えば、「ボントロンE-81」、「ボントロンE-84」、「ボントロンE-88」、「E-304」(以上、オリエント化学工業社製)、「TN-105」(保土谷化学工業社製);銅フタロシアニン染料;4級アンモニウム塩、例えば「COPY CHARGE NX VP434」(クラリアント社製)、ニトロイミダゾール誘導体;有機金属化合物、例えば「TN105」(保土谷化学工業社製)等が挙げられる。 In addition, as a negatively chargeable charge control agent, metal-containing azo dyes such as “Varifirst Black 3804”, “Bontron S-31” (above, manufactured by Orient Chemical Industries), “T-77” (Hodogaya Chemical) Manufactured by Kogyo Co., Ltd.), Bontron S-32, Bontron S-34, Bontron S-36 (above, Orient Chemical Co., Ltd.), Eisenspiron Black TRH (Hodogaya Chemical Co., Ltd.) A metal compound of a benzylic acid compound, such as “LR-147”, “LR-297” (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.); a metal compound of a salicylic acid compound, such as “Bontron E-81”, “Bontron E- 84, “Bontron E-88”, “E-304” (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), “TN-105” (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.); copper phthalocyanine dye; quaternary ammonium salt such as “ COPY CHARGE NX VP434 "(manufactured by Clariant), nitroimidazole derivative; organometallic Compounds, for example "TN105" (Hodogaya Chemical Co., Ltd.).
荷電制御剤の含有量は、トナーの帯電安定性の観点から、結着樹脂100重量部に対して、0.01〜10重量部が好ましく、0.01〜5重量部がより好ましく、0.3〜3重量部がさらに好ましく、0.5〜3重量部がよりさらに好ましく、1〜2重量部がよりさらに好ましい。 The content of the charge control agent is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.01 to 5 parts by weight, and more preferably 0.3 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin from the viewpoint of charging stability of the toner. More preferably, 0.5 to 3 parts by weight is even more preferable, and 1 to 2 parts by weight is even more preferable.
本発明には、帯電性を向上させるために、荷電制御樹脂を含有することが好ましい。荷電制御樹脂としては、スチレン系樹脂が好ましく、トナーの正帯電性発現の観点からは、4級アンモニウム塩基含有スチレン系樹脂が好ましく、トナーの負帯電性発現の観点からは、スルホン酸基含有スチレン系樹脂が好ましい。 The present invention preferably contains a charge control resin in order to improve chargeability. As the charge control resin, a styrene resin is preferable, and from the viewpoint of developing positive chargeability of the toner, a quaternary ammonium base-containing styrene resin is preferable, and from the viewpoint of developing negative chargeability of the toner, a sulfonic acid group-containing styrene. Based resins are preferred.
荷電制御樹脂として含有されるスチレン系樹脂の使用量は、トナーの帯電性向上の観点から、結着樹脂100重量部に対して、3〜40重量部が好ましく、4〜30重量部がより好ましく、5〜20重量部がさらに好ましい。 The amount of the styrenic resin contained as the charge control resin is preferably 3 to 40 parts by weight, more preferably 4 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin, from the viewpoint of improving the chargeability of the toner. 5 to 20 parts by weight is more preferable.
本発明のトナーは、溶融混練法、乳化転相法、重合法等の従来より公知のいずれの方法により得られたトナーであってもよいが、生産性や着色剤の分散性の観点から、溶融混練法による粉砕トナーが好ましい。溶融混練法による粉砕トナーの場合、例えば、結着樹脂、着色剤、荷電制御剤等の原料をヘンシェルミキサー等の混合機で均一に混合した後、密閉式ニーダー、1軸もしくは2軸の押出機、オープンロール型混練機等で溶融混練し、冷却、粉砕、分級して製造することができる。一方、トナーの小粒径化の観点からは、重合法によるトナーが好ましい。 The toner of the present invention may be a toner obtained by any conventionally known method such as a melt-kneading method, an emulsion phase inversion method, or a polymerization method, but from the viewpoint of productivity and dispersibility of the colorant, A pulverized toner obtained by a melt kneading method is preferred. In the case of pulverized toner by the melt-kneading method, for example, a raw material such as a binder resin, a colorant, and a charge control agent is uniformly mixed with a mixer such as a Henschel mixer, and then a hermetically sealed kneader, a single or twin screw extruder It can be produced by melt-kneading with an open roll kneader or the like, cooling, pulverizing and classifying. On the other hand, from the viewpoint of reducing the particle size of the toner, a toner by a polymerization method is preferable.
本発明の電子写真用トナーは、本発明の結着樹脂を含む原料を水系媒体中で粒子化する工程を含む方法により得られるものであってもよい。その製造方法は特に限定されず、例えば、(A)水系媒体中で予め結着樹脂を含有する一次粒子を形成させた後、一次粒子を凝集・合一させる方法、(B)水系媒体中で予め結着樹脂を含有する一次粒子を形成させた後、一次粒子を融着させる方法、(C)結着樹脂を含む原料を水系媒体中で分散させて、粒子化する方法等が挙げられる。 The toner for electrophotography of the present invention may be obtained by a method including a step of granulating a raw material containing the binder resin of the present invention in an aqueous medium. The production method is not particularly limited. For example, (A) a method in which primary particles containing a binder resin are formed in advance in an aqueous medium, and then the primary particles are aggregated and coalesced; (B) in an aqueous medium. Examples thereof include a method in which primary particles containing a binder resin are formed in advance and then the primary particles are fused, and a method (C) in which a raw material containing the binder resin is dispersed in an aqueous medium to form particles.
本発明においては、方法(A)が好ましく、結着樹脂を含有した原料を有機溶媒中に溶解又は分散させて調製された混合溶液に、水性媒体を導入した後、有機溶媒を除去し、結着樹脂を含有した一次粒子の水分散液を得る工程(1)、及び該一次粒子を凝集、合一させる工程(2)を含む方法が好ましい。方法(B)の具体例としては、結着樹脂を溶解したラジカル重合性単量体溶液を乳化重合して樹脂微粒子を得、この樹脂微粒子を水系媒体中で融着させる方法(特開2001−42568号公報参照)、方法(C)の具体例としては、結着樹脂を含有した原料を加熱溶融し、結着樹脂の溶融状態を維持しながら、有機溶剤を含まない水性媒体中に分散し、次いで乾燥する方法(特開2001−235904号公報参照)等がそれぞれ挙げられる。 In the present invention, the method (A) is preferable, and after introducing an aqueous medium into a mixed solution prepared by dissolving or dispersing a raw material containing a binder resin in an organic solvent, the organic solvent is removed, and the binding is performed. A method comprising a step (1) of obtaining an aqueous dispersion of primary particles containing a resin and a step (2) of aggregating and coalescing the primary particles is preferable. As a specific example of the method (B), a radical polymerizable monomer solution in which a binder resin is dissolved is emulsion-polymerized to obtain resin fine particles, and the resin fine particles are fused in an aqueous medium (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2001). As a specific example of the method (C), the raw material containing the binder resin is heated and melted and dispersed in an aqueous medium containing no organic solvent while maintaining the molten state of the binder resin. Then, a method of drying (see JP 2001-235904 A) and the like are included.
工程(1)は、結着樹脂を含有した原料を有機溶媒中に溶解又は分散させて調製された混合溶液に、水性媒体を導入した後、有機溶媒を除去し、結着樹脂を含有する一次粒子水分散液を得る工程である。 In step (1), an aqueous medium is introduced into a mixed solution prepared by dissolving or dispersing a raw material containing a binder resin in an organic solvent, and then the organic solvent is removed and the primary containing the binder resin. This is a step of obtaining an aqueous particle dispersion.
有機溶剤の使用量は、結着樹脂100重量部に対して、100〜1000重量部が好ましい。混合溶液に、水、さらに必要に応じ中和剤を混合し、攪拌した後、得られた分散体から有機溶剤を除去し、自己分散型樹脂の一次粒子水分散液を得ることができる。 The amount of the organic solvent used is preferably 100 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. Water and, if necessary, a neutralizing agent are mixed in the mixed solution and stirred, and then the organic solvent is removed from the obtained dispersion to obtain a primary particle aqueous dispersion of self-dispersing resin.
水系媒体の使用量は、有機溶剤100重量部に対して、100〜1000重量部が好ましい。なお、方法(1)に用いられる水系媒体は、有機溶剤等の溶剤を含有していてもよいが、水を好ましくは50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上、さらに好ましくは99重量%以上含有するものである。 The amount of the aqueous medium used is preferably 100 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic solvent. The aqueous medium used in the method (1) may contain a solvent such as an organic solvent, but water is preferably 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 90% by weight or more. More preferably, it contains 99% by weight or more.
混合物を攪拌させる際には、アンカー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置を用いることができる。中和剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウム等のアルカリ金属;アンモニア、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、及びトリブチルアミン等の有機塩基が挙げられる。中和剤の添加量は、中和に供する反応後のポリエステルの酸価に対して、0.5〜1.5当量が好ましく、0.7〜1.3当量がより好ましく、0.8〜1.2当量がさらに好ましい。 When stirring the mixture, a commonly used mixing and stirring device such as an anchor blade can be used. Examples of the neutralizing agent include alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide; organic bases such as ammonia, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tributylamine. The addition amount of the neutralizing agent is preferably 0.5 to 1.5 equivalents, more preferably 0.7 to 1.3 equivalents, and even more preferably 0.8 to 1.2 equivalents with respect to the acid value of the polyester after the reaction to be neutralized.
結着樹脂の溶融粘度及び融点の低下、並びに生成する一次粒子の分散性の向上を目的として、分散剤を用いることができる。分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン界面活性剤;ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン界面活性剤;ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機塩が挙げられる。分散剤の使用量は、乳化安定性及び洗浄性の観点から、結着樹脂100重量部に対して、20重量部以下が好ましく、15重量部以下がより好ましく、10重量部以下がさらに好ましい。 A dispersant can be used for the purpose of lowering the melt viscosity and melting point of the binder resin and improving the dispersibility of the primary particles produced. Examples of the dispersant include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium polyacrylate, and sodium polymethacrylate; sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium octadecylsulfate, sodium oleate, Anionic surfactants such as sodium laurate and potassium stearate; Cationic surfactants such as laurylamine acetate, stearylamine acetate and lauryltrimethylammonium chloride; Amphoteric surfactants such as lauryldimethylamine oxide; Tricalcium phosphate, water Examples thereof include inorganic salts such as aluminum oxide, calcium sulfate, calcium carbonate, and barium carbonate. The amount of the dispersant used is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 15 parts by weight or less, and even more preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin from the viewpoint of emulsion stability and detergency.
工程(1)により、得られた結着樹脂を含有した一次粒子(以下、単に一次粒子ともいう)の分散液の固形分濃度は、分散液の安定性と凝集工程での分散液の取扱い性の観点から、7〜50重量%が好ましく、より好ましくは7〜40重量%である。なお、固形分には、樹脂等の不揮発性成分が含まれる。 The solid content concentration of the primary particles (hereinafter also simply referred to as primary particles) containing the binder resin obtained in step (1) depends on the stability of the dispersion and the handling of the dispersion in the aggregation step. In view of the above, the content is preferably 7 to 50% by weight, more preferably 7 to 40% by weight. In addition, non-volatile components, such as resin, are contained in solid content.
一次粒子の平均粒径は、続く工程で均一に凝集させる観点から、0.05〜3μmが好ましく、0.05〜1μmがより好ましく、0.05〜0.8μmがさらに好ましい。本発明において一次粒子の平均粒径とは、体積中位粒径(D50)を指し、レーザー回折型粒径測定機等により測定できる。 The average primary particle diameter is preferably 0.05 to 3 μm, more preferably 0.05 to 1 μm, and even more preferably 0.05 to 0.8 μm from the viewpoint of uniformly agglomerating in the subsequent step. In the present invention, the average particle size of primary particles refers to the volume median particle size (D50) and can be measured by a laser diffraction type particle size measuring instrument or the like.
続いて、工程(1)で得られた一次粒子を、凝集、合一させる工程(工程(2))について説明する。 Then, the process (process (2)) which aggregates and unites the primary particle obtained at the process (1) is demonstrated.
工程(2)において、工程(1)で得られた一次粒子を凝集させる凝集工程における系内の固形分濃度は、結着樹脂の分散液に水を添加して調整することができ、均一な凝集を起こさせるために、5〜50重量%が好ましく、5〜30重量%がより好ましく、5〜20重量%がさらに好ましい。 In the step (2), the solid content concentration in the system in the aggregating step for aggregating the primary particles obtained in the step (1) can be adjusted by adding water to the binder resin dispersion. In order to cause aggregation, 5 to 50% by weight is preferable, 5 to 30% by weight is more preferable, and 5 to 20% by weight is further preferable.
凝集工程における系内のpHは、混合液の分散安定性と、結着樹脂等の微粒子の凝集性とを両立させる観点から、2〜10が好ましく、2〜9がより好ましく、3〜8がさらに好ましい。 The pH in the system in the aggregation step is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 9, more preferably 3 to 8, from the viewpoint of achieving both the dispersion stability of the mixed solution and the aggregation properties of fine particles such as a binder resin. Further preferred.
同様の観点から、凝集工程における系内の温度は、結着樹脂の軟化点−70℃以上、軟化点以下が好ましい。 From the same viewpoint, the temperature in the system in the aggregation process is preferably a softening point of the binder resin of −70 ° C. or more and a softening point or less.
また、着色剤、荷電制御剤等の添加剤は、一次粒子を調製する際に結着樹脂に予め混合してもよく、別途各添加剤を水等の分散媒中に分散させた分散液を調製して、一次粒子と混合し、凝集工程に供してもよい。一次粒子を調製する際に結着樹脂に添加剤を予め混合する場合には、予め結着樹脂と添加剤とを溶融混錬することが好ましい。溶融混練には、オープンロール型二軸混練機を使用することが好ましい。オープンロール型二軸混練機は、2本のロールが並行に近接して配設された混練機であり、各ロールに熱媒体を通すことにより、加熱機能又は冷却機能を付与することができる。従って、オープンロール型二軸混練機は、溶融混練する部分がオープン型であり、また加熱ロールと冷却ロールを備えていることから、従来用いられている二軸押出機と異なり、溶融混練の際に発生する混練熱を容易に放熱することができる。 In addition, additives such as a colorant and a charge control agent may be premixed in the binder resin when preparing the primary particles, or a dispersion liquid in which each additive is separately dispersed in a dispersion medium such as water. It may be prepared, mixed with primary particles, and subjected to an aggregation process. When the additive is previously mixed with the binder resin when preparing the primary particles, it is preferable to melt and knead the binder resin and the additive in advance. For melt kneading, it is preferable to use an open roll type biaxial kneader. The open roll type twin-screw kneader is a kneader in which two rolls are arranged close to each other in parallel, and a heating function or a cooling function can be imparted by passing a heat medium through each roll. Therefore, the open roll type twin screw kneader is an open type part to be melt kneaded and is provided with a heating roll and a cooling roll. The heat of kneading generated can be easily dissipated.
凝集工程においては、凝集を効果的に行うために凝集剤を添加することができる。凝集剤としては、有機系では、4級塩のカチオン性界面活性剤、ポリエチレンイミン等、無機系では、無機金属塩、2価以上の金属錯体等が用いられる。無機金属塩としては、例えば、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等の金属塩、及びポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体が挙げられる。 In the aggregation process, an aggregating agent can be added in order to effectively perform aggregation. As an aggregating agent, a quaternary salt cationic surfactant, polyethyleneimine, or the like is used in an organic system, and an inorganic metal salt, a divalent or higher metal complex, or the like is used in an inorganic system. Examples of inorganic metal salts include metal salts such as sodium sulfate, sodium chloride, calcium chloride, calcium nitrate, barium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, aluminum chloride, aluminum sulfate, polyaluminum chloride, polyaluminum hydroxide, Examples thereof include inorganic metal salt polymers such as calcium sulfide.
凝集剤の使用量は、トナーの耐環境特性の観点から、結着樹脂100重量部に対して、30重量部以下が好ましく、20重量部以下がより好ましく、10重量部以下がさらに好ましい。 The amount of the flocculant used is preferably 30 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or less, and even more preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin from the viewpoint of environmental resistance characteristics of the toner.
続いて、前記凝集工程で得られた少なくとも結着樹脂を含有した凝集粒子を加熱して、合一させる(合一工程)。 Subsequently, the agglomerated particles containing at least the binder resin obtained in the aggregating step are heated and united (a uniting step).
合一工程における系内の温度は、目的とするトナーの粒径、粒度分布、形状制御、及び粒子の融着性の観点から、結着樹脂の軟化点−50℃以上、軟化点+10℃以下が好ましく、軟化点−45℃以上、軟化点+10℃以下がより好ましく、軟化点−40℃以上、軟化点+10℃以下がさらに好ましい。また、攪拌速度は凝集粒子が沈降しない速度が好ましい。なお、本発明において、結着樹脂として、2種類以上の樹脂を用いた場合は、混合樹脂の軟化点を結着樹脂の軟化点とする。 The temperature in the system in the coalescence process is from the viewpoint of the target toner particle size, particle size distribution, shape control, and particle fusing property. The softening point is -45 ° C or higher and the softening point + 10 ° C or lower is more preferable, and the softening point is -40 ° C or higher and the softening point + 10 ° C or lower is more preferable. The stirring speed is preferably a speed at which the aggregated particles do not settle. In the present invention, when two or more kinds of resins are used as the binder resin, the softening point of the mixed resin is set as the softening point of the binder resin.
工程(2)により得られた合一粒子を、適宜、ろ過などの固液分離工程、洗浄工程、乾燥工程に供することにより、トナーを得ることができる。 A toner can be obtained by subjecting the coalesced particles obtained in the step (2) to a solid-liquid separation step such as filtration, a washing step, and a drying step as appropriate.
洗浄工程では、トナーとして十分な帯電特性及び信頼性を確保する目的から、トナー表面の金属イオンを除去するため酸を用いることが好ましい。また、着色剤等の分散液に非イオン性界面活性剤を使用した場合は、洗浄により完全に除去することが好ましく、非イオン性界面活性剤の曇点以下での水系溶液での洗浄が好ましい。洗浄は複数回行うことが好ましい。 In the washing step, it is preferable to use an acid in order to remove metal ions on the toner surface in order to ensure sufficient charging characteristics and reliability as the toner. Further, when a nonionic surfactant is used in a dispersion such as a colorant, it is preferably completely removed by washing, and washing with an aqueous solution below the cloud point of the nonionic surfactant is preferred. . The washing is preferably performed a plurality of times.
また、乾燥工程では、振動型流動乾燥法、スプレードライ法、冷凍乾燥法、フラッシュジェット法等、任意の方法を採用することができる。 In the drying step, any method such as a vibration type fluidized drying method, a spray drying method, a freeze drying method, a flash jet method, or the like can be employed.
本発明のトナーの体積中位粒径(D50)は、3〜15μmが好ましく、3〜10μmがより好ましい。なお、本明細書において、体積中位粒径(D50)とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になる粒径を意味する。 The volume median particle size (D 50 ) of the toner of the present invention is preferably 3 to 15 μm, more preferably 3 to 10 μm. In the present specification, the volume-median particle size (D 50 ) means a particle size at which the cumulative volume frequency calculated by the volume fraction is 50% when calculated from the smaller particle size.
本発明のトナーには、転写性を向上させるために、無機微粒子を外添剤として用いるのが好ましい。具体的には、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、及び酸化亜鉛からなる群から選ばれる1種以上が好ましく挙げられ、これらの中では、シリカが好ましく、埋め込み防止の観点から、比重の小さいシリカが含有されているのがより好ましい。 In the toner of the present invention, it is preferable to use inorganic fine particles as an external additive in order to improve transferability. Specifically, at least one selected from the group consisting of silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, and zinc oxide is preferable. Among these, silica is preferable, and from the viewpoint of preventing embedding, the specific gravity is More preferably, small silica is contained.
シリカは、トナーの転写性の観点から、疎水化処理された疎水性シリカであるのが好ましい。 Silica is preferably hydrophobic silica that has been subjected to a hydrophobic treatment, from the viewpoint of toner transferability.
シリカ粒子の表面を疎水化するための疎水化処理剤としては、オルガノクロロシラン、オルガノアルコキシシラン、オルガノジシラザン、環状オルガノポリシラザン、線状オルガノポリシロキサン等が例示され、具体的には、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、ジメチルジクロロシラン(DMDS)、シリコーンオイル、オクチルトリエトキシシラン(OTES)、メチルトリエトキシシラン等が挙げられ、これらの中ではヘキサメチルジシラザンが好ましい。 Examples of the hydrophobizing agent for hydrophobizing the surface of silica particles include organochlorosilane, organoalkoxysilane, organodisilazane, cyclic organopolysilazane, linear organopolysiloxane, and the like. Examples thereof include silazane (HMDS), dimethyldichlorosilane (DMDS), silicone oil, octyltriethoxysilane (OTES), methyltriethoxysilane, and the like. Among these, hexamethyldisilazane is preferable.
外添剤の平均粒径は、トナーの帯電性や流動性、転写性の観点から、10〜250nmが好ましく、10〜200nmがより好ましく、15〜150nmがさらに好ましい。 The average particle diameter of the external additive is preferably from 10 to 250 nm, more preferably from 10 to 200 nm, and even more preferably from 15 to 150 nm, from the viewpoints of the chargeability, fluidity and transferability of the toner.
外添剤の含有量は、外添剤で処理する前のトナー100重量部に対して、好ましくは0.05〜5重量部であり、より好ましくは0.1〜3重量部であり、さらに好ましくは0.3〜3重量部である。 The content of the external additive is preferably 0.05 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 3 parts by weight, and further preferably 0.3 to 0.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner before being processed with the external additive. 3 parts by weight.
本発明のトナーは、一成分現像用トナーとして、又はキャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。 The toner of the present invention can be used as a one-component developing toner or as a two-component developer mixed with a carrier.
〔樹脂の軟化点〕
フローテスター(島津製作所、CFT-500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出する。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
[Softening point of resin]
Using a flow tester (Shimadzu Corporation, CFT-500D), a 1 g sample is heated at a heating rate of 6 ° C / min, and a 1.96 MPa load is applied by a plunger and extruded from a nozzle with a diameter of 1 mm and a length of 1 mm. . Plot the plunger drop amount of the flow tester against the temperature, and let the softening point be the temperature at which half of the sample flowed out.
〔樹脂の吸熱の最高ピーク温度〕
示差走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、Q-100)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、室温から降温速度10℃/分で0℃まで冷却しそのまま1分間静止させた。その後、昇温速度50℃/分で測定した。観測される吸熱ピークのうち、最も高温側にあるピークの温度を吸熱の最高ピーク温度とした。
[Maximum peak temperature of resin endotherm]
Using a differential scanning calorimeter (Q-100 Japan, Q-100), weigh 0.01 to 0.02 g of the sample into an aluminum pan and cool it from room temperature to 0 ° C at a rate of 10 ° C / min. Then, it was left still for 1 minute. Thereafter, the measurement was carried out at a heating rate of 50 ° C./min. Of the endothermic peaks observed, the peak temperature on the highest temperature side was defined as the highest endothermic peak temperature.
〔樹脂のガラス転移点〕
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度とする。
[Glass transition point of resin]
Using a differential scanning calorimeter (Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., DSC210), 0.01 to 0.02 g of sample was weighed into an aluminum pan, heated to 200 ° C, and cooled to 0 ° C at a rate of 10 ° C / min. The sample is heated at a heating rate of 10 ° C / min, and the temperature is the intersection of the base line extension below the maximum endothermic peak temperature and the tangent that indicates the maximum slope from the peak rise to the peak apex. .
〔樹脂の水酸基価〕
JIS K0070の方法に基づき測定する。
[Hydroxyl value of the resin]
Measured according to the method of JIS K0070.
〔離型剤の融点〕
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、融解熱の最大ピーク温度を融点とする。
[Melting point of release agent]
Using a differential scanning calorimeter (Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., DSC210), the temperature was raised to 200 ° C, and the sample was cooled to 0 ° C at a temperature drop rate of 10 ° C / min. The maximum peak temperature of heat of fusion is taken as the melting point.
〔トナーの体積中位粒径(D50)〕
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:50μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)5%電解液
分散条件:分散液5mlに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mlを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させる。
測定条件:ビーカーに電解液100mlと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求める。
[Volume-median particle diameter of toner (D 50 )]
Measuring machine: Coulter Multisizer II (Beckman Coulter, Inc.)
Aperture diameter: 50μm
Analysis software: Coulter Multisizer AccuComp version 1.19 (Beckman Coulter)
Electrolyte: Isoton II (Beckman Coulter, Inc.)
Dispersion: Emulgen 109P (manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB: 13.6) 5% electrolyte dispersion condition: 10 mg of measurement sample is added to 5 ml of dispersion, and dispersed for 1 minute with an ultrasonic disperser. Then, 25 ml of the electrolytic solution is added, and further dispersed with an ultrasonic disperser for 1 minute.
Measurement conditions: Add 100 ml of electrolyte and dispersion in a beaker, measure 30,000 particles at a concentration that can measure the particle size of 30,000 particles in 20 seconds, and determine the volume-median particle size ( determine the D 50).
〔外添剤の平均粒径〕
平均粒径は、個数平均粒径を指し、外添剤の走査型電子顕微鏡(SEM)写真から測定した、500個の粒子の粒径の平均値をいう。長径と短径がある場合は長径を指す。
[Average particle size of external additives]
The average particle diameter refers to the number average particle diameter, which is the average value of the particle diameters of 500 particles measured from a scanning electron microscope (SEM) photograph of the external additive. When there is a major axis and a minor axis, the major axis is indicated.
樹脂製造例1〔樹脂1、2、4〜7、9〜17〕
表1〜4に示す所定量の原料モノマー及びエステル化触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した5リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、180℃まで昇温した後、210℃まで5時間かけて昇温を行った。その後210℃にて反応率が95%以上に到達したのを確認し、40kPaにて表1〜4に示す軟化点に達するまで反応を行って、非晶質ポリエステル(樹脂1、2、4〜7、9〜17)を得た。なお、反応率とは、生成反応水量/理論生成水量×100の値をいう。
Resin Production Example 1 [Resin 1, 2, 4-7, 9-17]
Predetermined amounts of raw material monomer and esterification catalyst shown in Tables 1 to 4 are placed in a 5-liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless steel stirring rod, a flow-down condenser and a nitrogen inlet tube, and the mantle is placed in a nitrogen atmosphere. After heating up to 180 ° C. in a heater, the temperature was raised to 210 ° C. over 5 hours. Thereafter, it was confirmed that the reaction rate reached 95% or higher at 210 ° C., and the reaction was carried out at 40 kPa until the softening point shown in Tables 1 to 4 was reached. 7, 9-17). The reaction rate means a value of the amount of produced reaction water / theoretical product water amount × 100.
樹脂製造例2〔樹脂3、19〕
表1、4に示す所定量の原料モノマー及びエステル化触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した5リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、235℃まで昇温し、235℃にて10時間反応を行った。その後235℃、8kPaにて1時間反応を行った後、210℃まで冷却し、20kPaにて表1、4に示す軟化点に達するまで反応を行って、非晶質ポリエステル(樹脂3、19)を得た。
Resin Production Example 2 [Resin 3, 19]
Predetermined amounts of raw material monomer and esterification catalyst shown in Tables 1 and 4 are placed in a 5-liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless steel stirring rod, a flow-down condenser and a nitrogen inlet tube, and the mantle is placed in a nitrogen atmosphere. The temperature was raised to 235 ° C in a heater, and the reaction was carried out at 235 ° C for 10 hours. Then, after reacting at 235 ° C. and 8 kPa for 1 hour, cooling to 210 ° C. and reacting at 20 kPa until reaching the softening point shown in Tables 1 and 4, amorphous polyester (resins 3 and 19) Got.
樹脂製造例3〔樹脂8、18〕
表2、4に示す所定量の無水トリメリット酸を除く原料モノマー及びエステル化触媒を、温度計、ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した5リットルの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、180℃まで昇温した後、210℃まで5時間かけて昇温を行った。その後210℃にて反応率が95%以上に到達したのを確認し、表2、4に示す所定量の無水トリメリット酸を投入した。1時間常圧にて反応を行った後、40kPaにて表2、4に示す軟化点に達するまで反応を行って、非晶質ポリエステル(樹脂8、18)を得た。
Resin Production Example 3 [Resin 8, 18]
The raw material monomer and esterification catalyst excluding the prescribed amount of trimellitic anhydride shown in Tables 2 and 4 are placed in a 5-liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless stir bar, a flow-down condenser and a nitrogen inlet tube. After heating up to 180 ° C. in a mantle heater in a nitrogen atmosphere, the temperature was raised to 210 ° C. over 5 hours. Thereafter, it was confirmed that the reaction rate reached 95% or higher at 210 ° C., and a predetermined amount of trimellitic anhydride shown in Tables 2 and 4 was added. After reacting at normal pressure for 1 hour, the reaction was performed at 40 kPa until the softening points shown in Tables 2 and 4 were reached, and amorphous polyesters (resins 8 and 18) were obtained.
実施例1〜16及び比較例1、2
表5に示す結着樹脂100重量部、着色剤「Regal 330R」(キャボット社製、カーボンブラック)5重量部、離型剤「三井ハイワックスNP055」(三井化学社製、ポリプロピレンワックス、融点:125℃)2重量部、及び負帯電性荷電制御剤「ボントロン E-81」(オリエント化学工業社製)1重量部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、同方向回転二軸押出し機を用い、ロール回転速度200r/min、ロール内の加熱温度80℃で溶融混練した。得られた溶融混練物を冷却、粗粉砕した後、ジェットミルにて粉砕し、分級して、体積中位粒径(D50)が8μmのトナー粒子を得た。
Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 2
100 parts by weight of binder resin shown in Table 5, 5 parts by weight of colorant “Regal 330R” (Cabot, carbon black), release agent “Mitsui High Wax NP055” (Mitsui Chemicals, polypropylene wax, melting point: 125 (° C) 2 parts by weight and 1 part by weight of the negatively chargeable charge control agent “Bontron E-81” (Orient Chemical Industries, Ltd.) were thoroughly mixed with a Henschel mixer, and then rotated using a co-rotating twin screw extruder. Melt kneading was performed at a speed of 200 r / min and a heating temperature of 80 ° C. in the roll. The obtained melt-kneaded product was cooled and coarsely pulverized, then pulverized with a jet mill and classified to obtain toner particles having a volume median particle size (D 50 ) of 8 μm.
得られたトナー粒子100重量部に、疎水性シリカ「NAX-50」(日本アエロジル社製、疎水化処理剤:HMDS、平均粒径:約30nm)1.0重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合することにより、トナーを得た。 To 100 parts by weight of the obtained toner particles, 1.0 part by weight of hydrophobic silica “NAX-50” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., hydrophobizing agent: HMDS, average particle size: about 30 nm) is added and mixed with a Henschel mixer. As a result, a toner was obtained.
実施例17
結着樹脂、着色剤等とともに、荷電制御樹脂「FCA-701PT」(藤倉化成社製、4級アンモニウム塩基含有スチレンアクリル系樹脂、軟化点:123℃)5重量部を使用し、負帯電性荷電制御剤の代わりに、正帯電性荷電制御剤「ボントロン P-51」(オリエント化学工業社製)1重量部を使用し、外添剤として「NAX-50」の代わりに、疎水性シリカ「TG-C243」(キャボット社製、平均粒径100nm、疎水化処理剤:ヘキサメチルジシラザン+オクチルトリエトキシシラン)1.0重量部を使用した以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。
Example 17
Charge binder resin, coloring agent, etc., and charge control resin `` FCA-701PT '' (Fujikura Kasei Co., Ltd., quaternary ammonium base-containing styrene acrylic resin, softening point: 123 ° C) 5 parts by weight Instead of the control agent, 1 part by weight of the positively chargeable charge control agent “Bontron P-51” (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) is used, and hydrophobic silica “TG” is used instead of “NAX-50” as an external additive. -C243 "(manufactured by Cabot, average particle size 100 nm, hydrophobizing agent: hexamethyldisilazane + octyltriethoxysilane) was used in the same manner as in Example 1 except that 1.0 part by weight was used.
実施例18、20
着色剤として、カーボンブラック「Regal 330R」の代わりに、実施例18では、シアン顔料「Toner Cyan BG」(クラリアント社製、P.B.15:3)5重量部、実施例20では、イエロー顔料「Paliotol Yellow D1155」(BASF社製、P.Y.185)6重量部を使用し、離型剤として「三井ハイワックスNP055」の代わりに、「HNP-9」(日本精鑞社製、パラフィンワックス、融点:80℃)2重量部を使用し、負帯電性荷電制御剤として、「ボントロン E-81」(オリエント化学工業社製)の代わりに「LR-147」(日本カーリット社製)1重量部を使用し、外添剤として「NAX-50」の代わりに、疎水性シリカ「R-972」(日本アエロジル社製、平均粒径16nm、疎水化処理剤:ジメチルジクロロシラン)1.0重量部を使用した以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。
Examples 18 and 20
As a colorant, instead of carbon black “Regal 330R”, in Example 18, cyan pigment “Toner Cyan BG” (manufactured by Clariant, PB15: 3) 5 parts by weight, in Example 20, yellow pigment “Paliotol Yellow D1155 ”(BASF, PY185) 6 parts by weight, instead of“ Mitsui High Wax NP055 ”as a release agent,“ HNP-9 ”(Nihon Seiki Co., Ltd., paraffin wax, melting point: 80 ° C.) 2 1 part by weight of LR-147 (Nippon Carlit Co., Ltd.) instead of Bontron E-81 (Orient Chemical Co., Ltd.) Example except that 1.0 part by weight of hydrophobic silica “R-972” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average particle size of 16 nm, hydrophobizing agent: dimethyldichlorosilane) was used instead of “NAX-50” as the agent. In the same manner as in Example 1, a toner was obtained.
実施例19
着色剤として、カーボンブラック「Regal 330R」の代わりにマゼンタ顔料「スーパーマゼンタR」(大日本インキ化学工業社製、P.R.122)5重量部を使用し、離型剤として、「三井ハイワックスNP055」の代わりに「HNP-9」(日本精鑞社製、パラフィンワックス、融点:80℃)2重量部を使用し、負帯電性荷電制御剤として、「ボントロン E-81」(オリエント化学工業社製)の代わりにLR-297」(日本カーリット社製)1重量部を使用し、外添剤として「NAX-50」の代わりに疎水性シリカ「R-972」(日本アエロジル社製、平均粒径16nm、疎水化処理剤:ジメチルジクロロシラン)1.0重量部を使用した以外は、実施例1と同様にして、トナーを得た。
Example 19
Instead of carbon black “Regal 330R”, 5 parts by weight of magenta pigment “Super Magenta R” (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, PR122) is used as a colorant, and as a release agent, “Mitsui High Wax NP055” Instead, 2 parts by weight of “HNP-9” (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., paraffin wax, melting point: 80 ° C.) is used, and “Bontron E-81” (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) is used as a negatively chargeable charge control agent. 1 part by weight of LR-297 '' (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) and hydrophobic silica `` R-972 '' (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average particle size of 16 nm) instead of `` NAX-50 '' as an external additive , Hydrophobic treatment agent: dimethyldichlorosilane) A toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.0 part by weight was used.
実施例21
〔樹脂分散液の調製〕
攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた5L容の容器にメチルエチルケトン600gを投入し、表5に示す樹脂1 140gと樹脂8 60gを室温にて添加し、溶解させた。得られた溶液に、トリエチルアミン3.9g(結着樹脂酸価に対して1当量)を添加して中和し、続いてイオン交換水2000gを添加した後、250r/minの攪拌速度で、減圧下、50℃以下の温度でメチルエチルケトンを留去し、自己分散型の水系樹脂粒子分散液(樹脂含有量:9.6重量%(固形分換算))を得た。得られた樹脂分散体中に分散するポリエステル粒子(一次粒子)の平均粒径は0.3μmであった。
Example 21
(Preparation of resin dispersion)
600 g of methyl ethyl ketone was put into a 5 L container equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel, thermometer and nitrogen introduction tube, and 140 g of resin 1 and 860 g of resin shown in Table 5 were added and dissolved at room temperature. . The resulting solution was neutralized by adding 3.9 g of triethylamine (1 equivalent with respect to the binder resin acid value), and then 2000 g of ion-exchanged water was added, followed by stirring at 250 r / min under reduced pressure. Then, methyl ethyl ketone was distilled off at a temperature of 50 ° C. or lower to obtain a self-dispersing aqueous resin particle dispersion (resin content: 9.6% by weight (in terms of solid content)). The average particle diameter of the polyester particles (primary particles) dispersed in the obtained resin dispersion was 0.3 μm.
〔着色剤分散液の調製〕
シアン顔料「Toner Cyan BG」(クラリアント社製、P.B.15:3)50g、非イオン性界面活性剤(エマルゲン150、花王(株)製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:18.4、曇点:100℃以上)5g及びイオン交換水200gを混合し、銅フタロシアニンを溶解させ、ホモジナイザーを用いて10分間分散させて、着色剤分散液を得た。
(Preparation of colorant dispersion)
Cyan pigment “Toner Cyan BG” (Clariant, PB15: 3) 50 g, nonionic surfactant (Emulgen 150, Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB: 18.4, cloud point: 100 ° C. or higher ) 5 g and ion-exchanged water 200 g were mixed to dissolve copper phthalocyanine, and dispersed for 10 minutes using a homogenizer to obtain a colorant dispersion.
〔離型剤分散液の調製〕
「HNP-9」(日本精鑞社製、パラフィンワックス、融点:80℃)50g、カチオン性界面活性剤(サニゾールB50、花王(株)製)5g及びイオン交換水200gを95℃に加熱して、ホモジナイザーを用いて、パラフィンワックスを分散させた後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、パラフィンワックスが平均粒径550nmで分散した離型剤分散液を得た。
(Preparation of release agent dispersion)
"HNP-9" (Nippon Seiki Co., Ltd., paraffin wax, melting point: 80 ° C) 50g, cationic surfactant (Sanisol B50, Kao Corporation) 5g and ion-exchanged water 200g were heated to 95 ° C. Then, the paraffin wax was dispersed using a homogenizer, and then dispersed with a pressure discharge type homogenizer to obtain a release agent dispersion liquid in which the paraffin wax was dispersed with an average particle size of 550 nm.
〔荷電制御剤分散液の調製〕
荷電制御剤「LR-147」(日本カーリット社製)50g、非イオン性界面活性剤(エマルゲン150、花王(株)製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:18.4、曇点:100℃以上)5g及びイオン交換水200gを混合し、ガラスビーズを使用し、サンドグラインダーを用いて10分間分散させて、荷電制御剤が平均粒径500nmで分散した荷電制御剤分散液を調製した。
(Preparation of charge control agent dispersion)
Charge control agent “LR-147” (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) 50 g, nonionic surfactant (Emulgen 150, manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether, HLB: 18.4, cloud point: 100 ° C. or higher) 5 g And 200 g of ion-exchanged water were mixed, and glass beads were used and dispersed for 10 minutes using a sand grinder to prepare a charge control agent dispersion in which the charge control agent was dispersed with an average particle size of 500 nm.
〔凝集工程〕
得られた樹脂粒子分散液490g、着色剤分散液20g、離型剤分散液15g、荷電制御剤分散液7g及びカチオン性界面活性剤(サニゾールB50、花王(株)製)2gを、丸型のステンレス製フラスコ中でホモジナイザーを用いて混合し、分散させた後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら48℃まで加熱した。さらに、48℃で1時間保持した後、重量平均粒径が6.0μmの凝集粒子が形成されていることが確認された。この時の固形分濃度は8.8重量%、pHは6.8であった。
[Aggregation process]
490 g of the obtained resin particle dispersion, 20 g of the colorant dispersion, 15 g of the release agent dispersion, 7 g of the charge control agent dispersion and 2 g of the cationic surfactant (Sanisol B50, manufactured by Kao Corporation) After mixing and dispersing in a stainless steel flask using a homogenizer, the flask was heated to 48 ° C. while stirring in the oil bath for heating. Furthermore, after maintaining at 48 ° C. for 1 hour, it was confirmed that aggregated particles having a weight average particle diameter of 6.0 μm were formed. At this time, the solid content concentration was 8.8% by weight and the pH was 6.8.
〔合一工程〕
凝集粒子分散液に、アニオン性界面活性剤(ペレックスSS-L、花王(株)製)3gを添加した後、前記ステンレス製フラスコに還流管を装着し、攪拌を継続しながら、5℃/minの速度で80℃まで加熱し、5時間保持して、凝集粒子を合一し、融合させた。その後、冷却し、融合粒子をろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、乾燥させた。得られた着色樹脂微粒子粉末の体積中位粒径(D50)は6.3μmであった。
[Joint process]
After adding 3 g of an anionic surfactant (Perex SS-L, manufactured by Kao Corporation) to the aggregated particle dispersion, a reflux tube was attached to the stainless steel flask, and the stirring was continued at 5 ° C / min. At a rate of 80 ° C. and held for 5 hours to coalesce and fuse the agglomerated particles. Thereafter, the mixture was cooled, the fused particles were filtered, thoroughly washed with ion exchange water, and then dried. The volume fine particle size (D 50 ) of the obtained colored resin fine particle powder was 6.3 μm.
〔表面処理工程〕
得られた着色樹脂微粒子粉末100重量部に対して1.0重量部の疎水性シリカ「R-972」(日本アエロジル社製、平均粒径16nm、疎水化処理剤:ジメチルジクロロシラン)を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合して外添し、シアントナーとした。
[Surface treatment process]
1.0 part by weight of hydrophobic silica “R-972” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average particle diameter: 16 nm, hydrophobizing agent: dimethyldichlorosilane) is added to 100 parts by weight of the obtained colored resin fine particle powder, and Henschel is added. Using a mixer, the mixture was added and externally added to obtain a cyan toner.
実施例22
結着樹脂を、樹脂3 70g、樹脂8 30gに変更した以外は、実施例21と同様にして、シアントナーを得た。乳化粒子の重量平均粒径が0.2μmの凝集粒子が形成されていることが確認され、この時の固形分濃度は9.8重量%、pHは6.7であった。
Example 22
A cyan toner was obtained in the same manner as in Example 21 except that the binder resin was changed to 70 g of resin and 830 g of resin. Aggregated particles having a weight average particle diameter of 0.2 μm were confirmed to be formed. At this time, the solid content concentration was 9.8% by weight and the pH was 6.7.
試験例1〔低温定着性〕
複写機「AR-505」(シャープ(株)製)の定着機を装置外での定着が可能なように改良した装置(但し、実施例17の評価については、非磁性一成分現像方式プリンター「HL-2040」(ブラザー工業社製)を改造した装置)にトナーを実装し、シャープ(株)製の紙[CopyBond SF-70NA(75g/m2)]上に、未定着画像を得た。総定着圧が40kgfになるように調整した定着機(定着速度390mm/sec)を用い、定着ローラーの温度を100℃から240℃へと10℃ずつ順次上昇させながら、最低定着温度に達するまで、各温度で定着紙に未定着画像を定着させた。定着画像に「ユニセフセロハン」(三菱鉛筆社、幅:18mm、JISZ-1522)を貼り付け、30℃に設定した定着ローラーに通過させた後、テープを剥がした。テープを貼る前と剥がした後の画像の光学反射密度を反射濃度計「RD-915」(マクベス社製)を用いて測定し、両者の比率(剥離後/貼付前×100)が最初に90%を越える定着ローラーの温度を最低定着温度とし、以下の評価基準に従って、低温定着性を評価した。結果を表5に示す。なお、表中のカッコ内の数値は最低定着温度の測定値を示す。
Test Example 1 [low temperature fixability]
An apparatus in which a fixing machine of a copying machine “AR-505” (manufactured by Sharp Corporation) is improved so that fixing can be performed outside the apparatus (however, for evaluation of Example 17, a non-magnetic one-component developing system printer “ The toner was mounted on “HL-2040” (manufactured by Brother Industries, Ltd.), and an unfixed image was obtained on a paper [CopyBond SF-70NA (75 g / m 2 )] manufactured by Sharp Corporation. Using a fixing machine (fixing speed 390mm / sec) adjusted so that the total fixing pressure becomes 40kgf, gradually increase the temperature of the fixing roller from 100 ° C to 240 ° C by 10 ° C until the minimum fixing temperature is reached. The unfixed image was fixed on the fixing paper at each temperature. “UNICEF Cellophane” (Mitsubishi Pencil Co., Ltd., width: 18 mm, JISZ-1522) was pasted on the fixed image, passed through a fixing roller set at 30 ° C., and then the tape was peeled off. The optical reflection density of the image before and after the tape was peeled was measured using a reflection densitometer “RD-915” (manufactured by Macbeth), and the ratio between the two (after peeling / before sticking × 100) was initially 90 The fixing roller temperature exceeding 100% was set as the minimum fixing temperature, and the low-temperature fixing property was evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 5. The numerical value in parentheses in the table indicates the measured value of the minimum fixing temperature.
〔評価基準〕
A:最低定着温度が140℃未満である。
B:最低定着温度が140℃以上、170℃未満である。
C:最低定着温度が170℃以上である。
〔Evaluation criteria〕
A: The minimum fixing temperature is less than 140 ° C.
B: The minimum fixing temperature is 140 ° C. or higher and lower than 170 ° C.
C: The minimum fixing temperature is 170 ° C. or higher.
試験例2〔保存性〕
トナー4gを半径12mmの円筒型容器に入れ、温度55℃、湿度60%の環境下で72時間放置した。放置後、トナーを容器から取り出し、トナー凝集の発生程度を目視にて観察し、以下の評価基準に従って、保存性を評価した。結果を表5に示す。
Test Example 2 [Preservation]
4 g of toner was placed in a cylindrical container having a radius of 12 mm and left for 72 hours in an environment of 55 ° C. and 60% humidity. After being left, the toner was taken out of the container, the degree of toner aggregation was visually observed, and storage stability was evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 5.
〔評価基準〕
A:72時間後も凝集は全く認められない。
B:48時間後で凝集は認められないが72時間後で凝集が認められる。
C:48時間後で凝集が認められる。
〔Evaluation criteria〕
A: No aggregation is observed even after 72 hours.
B: Aggregation is not observed after 48 hours, but aggregation is observed after 72 hours.
C: Aggregation is observed after 48 hours.
試験例3〔耐久性〕
「ページプレスト N-4」(カシオ計算機社製、定着:接触定着方式、現像:非磁性一成分現像方式、現像ロール径:2.3cm)にトナーを実装し、温度32℃、湿度85%の環境下にて黒化率5.5%の斜めストライプのパターンを連続して印刷した。途中、500枚ごとに黒ベタ画像を印字し、画像上のスジの有無を確認した。印刷は、画像上にスジが発生した時点で中止し、最高5000枚まで行った。画像上にスジが目視にて観察された時点までの印字枚数を、現像ロールにトナーが融着・固着したことによりスジが発生した枚数とし、以下の評価基準に従って、耐久性を評価した。即ち、スジの発生しない枚数が多いほど、トナーの耐久性が高いものと判断できる。結果を表5に示す。なお、表中のカッコ内の数値は耐久性のスジが観察された時点までの印字枚数を示す。
Test Example 3 [Durability]
“Page Presto N-4” (manufactured by Casio Computer Co., Ltd., fixing: contact fixing method, development: non-magnetic one-component development method, developing roll diameter: 2.3 cm) with toner mounted, temperature 32 ° C, humidity 85% Underneath, an oblique stripe pattern with a blackening rate of 5.5% was continuously printed. In the middle, a black solid image was printed every 500 sheets, and the presence or absence of streaks on the image was confirmed. Printing was stopped when streaks occurred on the image, and printing was performed up to 5000 sheets. The number of prints up to the time when the streak was visually observed on the image was defined as the number of streaks due to the fusion and fixing of the toner on the developing roll, and the durability was evaluated according to the following evaluation criteria. In other words, it can be determined that the greater the number of sheets where no streaking occurs, the higher the durability of the toner. The results are shown in Table 5. The numbers in parentheses in the table indicate the number of printed sheets up to the point where the durability streak was observed.
〔評価基準〕
A:スジが5000枚の印字で発生せず
B:スジが2000枚以上5000枚未満の印字で発生
C:スジが2000枚未満の印字で発生
〔Evaluation criteria〕
A: Lines do not occur when printing 5000 sheets B: Lines occur when printing 2000 to 5000 sheets C: Lines occur when printing less than 2000 sheets
以上の結果より、フラン環を有していない非晶質ポリエステルを結着樹脂として含有する比較例1、2と対比して、実施例1〜22では、低温定着性、保存性及び耐久性のいずれもが良好であることが分かる。 From the above results, in comparison with Comparative Examples 1 and 2 containing an amorphous polyester having no furan ring as a binder resin, in Examples 1 to 22, the low temperature fixability, storage stability and durability were It turns out that all are good.
本発明のトナー用結着樹脂は、例えば、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像等に用いられるトナーの結着樹脂として好適に用いられる。 The toner binder resin of the present invention is suitably used as a toner binder resin used for developing a latent image formed in, for example, electrophotography, electrostatic recording method, electrostatic printing method and the like.
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