JP5983980B2 - Method for producing polyester resin for toner, polyester resin for toner, method for producing toner, and toner - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真法、静電記録法や静電印刷法等において、静電荷像または磁気潜像の現像に用いられるトナーに好適なポリエステル樹脂に関する。 The present invention relates to a polyester resin suitable for a toner used for developing an electrostatic charge image or a magnetic latent image in electrophotography, electrostatic recording method, electrostatic printing method and the like.
電子写真印刷法および静電荷現像法により画像を得る方法では、感光体上に形成された静電荷像をあらかじめ摩擦により帯電させたトナーによって現像したのち、定着が行われる。定着方式については、現像によって得られたトナー像を加圧および加熱されたローラーを用いて定着するヒートローラー方式と、電気オーブンまたはフラッシュビーム光を用いて定着する非接触定着方式とがある。これらのプロセスを問題なく通過するためには、トナーは、まず安定した帯電量を保持することが必要であり、次に紙への定着性が良好である必要がある。また、装置は加熱体である定着部を有し、装置内での温度が上昇するため、トナーがブロッキングしないことが必要である。また、連続印刷時においても装置の汚れや印刷面へのカブリなどが見られないこと、すなわちトナーの耐久性が必要である。 In the method of obtaining an image by the electrophotographic printing method and the electrostatic charge developing method, the electrostatic charge image formed on the photosensitive member is developed with toner charged in advance by friction and then fixed. As for the fixing method, there are a heat roller method in which a toner image obtained by development is fixed using a pressurized and heated roller, and a non-contact fixing method in which fixing is performed using an electric oven or flash beam light. In order to pass through these processes without any problem, the toner needs to maintain a stable charge amount first, and then needs to have good fixability to paper. In addition, the apparatus has a fixing unit which is a heating body, and the temperature in the apparatus rises, so that it is necessary that the toner does not block. Further, even during continuous printing, it is necessary that the apparatus is not soiled or fogged on the printing surface, that is, the durability of the toner is required.
さらに、ヒートローラー方式においては、省エネ化の観点から定着部の低温化が進み、トナーにはより低い温度で紙に定着する性能、つまり低温定着性が強く求められるようになってきた。加えて、装置のコンパクト化が進み、離型剤を塗布しないローラーが用いられるようになっており、トナーにはヒートローラーとの剥離性、すなわち非オフセット性への要求が高まっている。 Further, in the heat roller system, the temperature of the fixing unit has been lowered from the viewpoint of energy saving, and the toner has been strongly required to have a capability of fixing onto a paper at a lower temperature, that is, a low temperature fixability. In addition, as the apparatus becomes more compact, a roller that does not apply a release agent has been used, and there is an increasing demand for toner to be peelable from the heat roller, that is, non-offset.
トナー用バインダー樹脂は、上述のようなトナー特性に大きな影響を与えるものであり、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂等が知られているが、最近では、強靭性、低温での定着性等に優れ、性能バランスの良いポリエステル樹脂が特に注目されている。ポリエステル樹脂は一般に耐ホットオフセット性が低位である傾向があり、樹脂にゲルを持たせて弾性を付与し、トナーとしての耐ホットオフセット性を向上する技術が広く知られている。 The binder resin for toner has a great influence on the toner characteristics as described above, and polystyrene resin, styrene-acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, polyamide resin, and the like are known. In particular, a polyester resin which is excellent in fixing property at a low temperature and has a good performance balance has attracted attention. A polyester resin generally tends to have a low hot offset resistance, and a technique for improving the hot offset resistance as a toner by imparting elasticity by imparting a gel to the resin is widely known.
一方で、ポリエステル樹脂を用いたトナーの製造方法としては、粉砕法、ケミカル法などが挙げられる。粉砕法は、ポリエステル樹脂、顔料(着色剤)および離型剤などを溶融混練し、得られた混練物を粉砕機などによって微粉砕し、分級することによってトナーを得る方法であり、工業的に広く用いられている。 On the other hand, examples of a method for producing a toner using a polyester resin include a pulverization method and a chemical method. The pulverization method is a method for obtaining a toner by melting and kneading a polyester resin, a pigment (colorant), a release agent, and the like, and finely pulverizing and classifying the obtained kneaded material with a pulverizer or the like. Widely used.
近年、画像の高画質化を実現するためにトナーの小粒径化が望まれているが、粉砕法では、粉砕に要するエネルギーおよび時間が増大し、製造工程が煩雑になり、さらに収率が低下するため、製造コストが増加する問題があった。そのため、より効率よく小粒径化を図ることができるケミカル法が注目されている。 In recent years, it has been desired to reduce the particle size of toner in order to achieve high image quality. However, in the pulverization method, energy and time required for pulverization increase, the manufacturing process becomes complicated, and the yield increases. Since it falls, there existed a problem which manufacturing cost increased. Therefore, a chemical method that can reduce the particle diameter more efficiently is drawing attention.
ポリエステル樹脂を用いた、ケミカル法によるトナーの製造方法としては、例えば、ポリエステル樹脂およびその他のトナー配合物を含む材料を、ポリエステル樹脂が溶解可能な有機溶媒中に溶解又は分散させたものを水系媒体中に分散させて造粒した後、有機溶媒を除去し、得られた粒子を分離して洗浄、乾燥することによってトナー粒子を得る方法や、ポリエステル乳化液を製造し、トナー配合物の水分散液と共に水中にて凝集、造粒して、得られた粒子を分離して洗浄、乾燥することによってトナー粒子を得る方法等が挙げられる。ポリエステル乳化液を製造する方法としては、ポリエステル樹脂をポリエステル樹脂が溶解可能な有機溶媒中に溶解し、溶液を水中に微分散させた後、脱溶剤する方法などが挙げられる。
このように、ポリエステル樹脂を用いてケミカルトナーを製造する過程においては、有機溶媒が用いられるが、溶剤溶解性の不十分なポリエステル樹脂を用いると、工程通過性が悪化したり、得られるトナー粒子の熱特性、トナー配合物の混合状態などが不均一となり、トナー性能に弊害を及ぼす。このため、ポリエステル樹脂としては、溶剤溶解性が良好であることが重要である。
ケミカルトナー用のポリエステル樹脂としては、例えば特許文献1には、直鎖ポリエステルと架橋ポリエステルをブレンドした、定着性と耐ホットオフセット性の良好なケミカルトナー用のポリエステル樹脂が記載されている。
As described above, in the process of producing a chemical toner using a polyester resin, an organic solvent is used. However, when a polyester resin having insufficient solvent solubility is used, the processability is deteriorated or the toner particles obtained are obtained. The heat characteristics of the toner, the mixing state of the toner compound, and the like are not uniform, which adversely affects the toner performance. For this reason, it is important for the polyester resin that the solvent solubility is good.
As a polyester resin for a chemical toner, for example, Patent Document 1 describes a polyester resin for a chemical toner that has a good fixability and hot offset resistance, in which a linear polyester and a crosslinked polyester are blended.
しかし、特許文献1の技術においては、架橋ポリエステル樹脂がTHF不溶分(ゲル)を含んでおり、ケミカルトナー用樹脂として重要な性能である有機溶媒への溶解性が不十分であった。 However, in the technique of Patent Document 1, the crosslinked polyester resin contains a THF-insoluble component (gel), and the solubility in an organic solvent, which is an important performance as a resin for a chemical toner, is insufficient.
本発明は、ケミカル法においてトナー製造に用いる有機溶媒への溶解性が良好で、かつ低温定着性、耐ホットオフセット性の良好なトナーを提供できるポリエステル樹脂を得ることを目的としている。 An object of the present invention is to obtain a polyester resin that has good solubility in an organic solvent used for toner production in a chemical method, and that can provide a toner with good low-temperature fixability and hot offset resistance.
本発明の要旨は、多価カルボン酸100モル%中に3価以上の多価カルボン酸を8〜25モル%含有する多価カルボン酸と多価アルコールを重縮合するトナー用ポリエステル樹脂の製造方法であって、ポリエステル樹脂の軟化温度値が、式(1)を満たす範囲において重縮合を終了させるトナー用ポリエステル樹脂の製造方法にある。
115−0.2X<軟化温度<136−0.8X 式(1)
(Xは多価カルボン酸100モル中の、3価以上の多価カルボン酸のモル数)
The gist of the present invention is a method for producing a polyester resin for a toner, wherein polyhydric alcohol and polyhydric alcohol containing 8 to 25 mol% of trivalent or higher polycarboxylic acid in 100 mol% of polyhydric carboxylic acid are polycondensed. In the method for producing a polyester resin for toner, the polycondensation is terminated in the range where the softening temperature value of the polyester resin satisfies the formula (1).
115-0.2X <softening temperature <136-0.8X Formula (1)
(X is the number of moles of trivalent or higher polyvalent carboxylic acid in 100 moles of polyvalent carboxylic acid)
本発明の製造方法で得られるポリエステル樹脂は、有機溶媒への溶解性が良好で、ケミカル法によって低温定着性、耐ホットオフセット性に優れたトナーが得られる。 The polyester resin obtained by the production method of the present invention has good solubility in an organic solvent, and a toner excellent in low-temperature fixability and hot offset resistance can be obtained by a chemical method.
本発明では、多価カルボン酸100モル%中に3価以上の多価カルボン酸を8〜25モル%含有する多価カルボン酸と多価アルコールを重縮合するトナー用ポリエステル樹脂の製造方法であって、ポリエステル樹脂の軟化温度値が、式(1)を満たす範囲において重縮合を終了させる。
115−0.2X<軟化温度<136−0.8X 式(1)
(Xは多価カルボン酸100モル中の、3価以上の多価カルボン酸のモル数)
多価カルボン酸100モル%中に3価以上の多価カルボン酸を8モル%以上含む場合に、得られるポリエステル樹脂を用いたトナーの低温定着性が良好となる。また、25モル%以下である場合に、得られる樹脂の溶剤への溶解性、耐ホットオフセット性が良好となる。
In the present invention, there is provided a method for producing a polyester resin for a toner in which polycondensation of a polyhydric carboxylic acid and a polyhydric alcohol containing 8 to 25 mol% of a trivalent or higher polycarboxylic acid in 100 mol% of the polycarboxylic acid. Thus, the polycondensation is terminated in the range where the softening temperature value of the polyester resin satisfies the formula (1).
115-0.2X <softening temperature <136-0.8X Formula (1)
(X is the number of moles of trivalent or higher polyvalent carboxylic acid in 100 moles of polyvalent carboxylic acid)
When 8 mol% or more of a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid is contained in 100 mol% of the polyvalent carboxylic acid, the low temperature fixability of the toner using the polyester resin obtained is improved. Moreover, when it is 25 mol% or less, the solubility to the solvent of the resin obtained and hot offset resistance become favorable.
本発明のポリエステル樹脂の製造方法において使用することのできる3価以上のカルボン酸成分としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸またはこれらのエステルもしくは酸無水物等が挙げられ、これらを単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。ハンドリング性およびコストの点でトリメリット酸またはその酸無水物が好ましい。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid component that can be used in the method for producing a polyester resin of the present invention include trimellitic acid, pyromellitic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, and 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid. Acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, or esters or acid anhydrides thereof. Or two or more types can be used in combination. Trimellitic acid or its acid anhydride is preferable in terms of handling properties and cost.
また、多価カルボン酸としては公知の原材料を適宜使用することができる。二価のカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、イソフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジブチル、イソフタル酸ジブチル、またはこれらのエステルもしくは酸無水物等の芳香族ジカルボン酸成分;フタル酸、セバシン酸、イソデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、またはこれらのエステルもしくは酸無水物等の脂肪族ジカルボン酸成分等が挙げられる。芳香族ジカルボン酸としては、ハンドリング性およびコストの点でテレフタル酸やイソフタル酸が好ましい。 Moreover, a well-known raw material can be used suitably as polyhydric carboxylic acid. Examples of divalent carboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, dimethyl terephthalate, dimethyl isophthalate, diethyl terephthalate, diethyl isophthalate, dibutyl terephthalate, dibutyl isophthalate, and esters or acid anhydrides thereof. Dicarboxylic acid component: Aliphatic dicarboxylic acid components such as phthalic acid, sebacic acid, isodecyl succinic acid, dodecenyl succinic acid, maleic acid, fumaric acid, adipic acid, or esters or acid anhydrides thereof. As the aromatic dicarboxylic acid, terephthalic acid and isophthalic acid are preferable in terms of handling properties and cost.
なお、芳香族ジカルボン酸の使用量は、特に制限されないが、多価カルボン酸100モル%中、70モル%以上用いることが好ましい。芳香族ジカルボン酸の使用量が70モル%以上である場合に、トナーの保存安定性や樹脂強度が向上する傾向にある。芳香族ジカルボン酸の使用量の下限値は、75モル%以上がより好ましい。 The amount of the aromatic dicarboxylic acid used is not particularly limited, but is preferably 70 mol% or more in 100 mol% of the polyvalent carboxylic acid. When the amount of the aromatic dicarboxylic acid used is 70 mol% or more, the storage stability of the toner and the resin strength tend to be improved. As for the lower limit of the usage-amount of aromatic dicarboxylic acid, 75 mol% or more is more preferable.
さらに本発明では、ポリエステル樹脂の軟化温度が下記式(1)を満たす範囲において重縮合を終了させる。
115−0.2X<軟化温度<136−0.8X 式(1)
(Xは多価カルボン酸100モル中の、3価以上の多価カルボン酸のモル数)
軟化温度が115−0.2X(℃)を上回るところで重縮合を終了させることにより、得られる樹脂を用いたトナーの耐ホットオフセット性が良好となり、軟化温度が136−0.8Xを下回るところで重縮合を終了させることにより、得られる樹脂を用いたトナーの溶剤溶解性が良好となったり、定着性が良好となる。
Furthermore, in the present invention, the polycondensation is terminated in the range where the softening temperature of the polyester resin satisfies the following formula (1).
115-0.2X <softening temperature <136-0.8X Formula (1)
(X is the number of moles of trivalent or higher polyvalent carboxylic acid in 100 moles of polyvalent carboxylic acid)
By terminating the polycondensation when the softening temperature exceeds 115-0.2X (° C.), the hot offset resistance of the toner using the resulting resin is improved, and when the softening temperature is lower than 136-0.8X, By terminating the condensation, the solvent solubility of the toner using the resulting resin is improved and the fixability is improved.
重縮合を所望の軟化温度で終了させる方法としては、例えば、予め、当該組成において重縮合において攪拌翼にかかるトルク値と得られる樹脂の軟化温度の関係を把握しておき、所望のトルク値を示したときに重合を終了する方法などが挙げられる。また、重合を終了するとは、反応装置の攪拌を停止し、装置内部を常圧とし、常圧のまま、あるいは窒素により装置内部を加圧して装置下部より反応物を取り出して100℃以下に冷却することをいう。 As a method for terminating the polycondensation at a desired softening temperature, for example, in advance, the relationship between the torque value applied to the stirring blade in the polycondensation in the composition and the softening temperature of the obtained resin is grasped, and the desired torque value is determined. Examples include a method of terminating the polymerization when indicated. Also, when the polymerization is completed, the stirring of the reaction apparatus is stopped, the inside of the apparatus is brought to normal pressure, and the reaction product is taken out from the lower part of the apparatus by maintaining the normal pressure or pressurizing the inside of the apparatus with nitrogen and cooling to 100 ° C. or lower. To do.
なお本発明では重縮合は公知の方法で行えば良く、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールを常圧または加圧下にてエステル化反応またはエステル交換反応を行った後、真空下にて重縮合を行うことができる。 In the present invention, polycondensation may be performed by a known method. For example, polycondensation with a polyhydric carboxylic acid and a polyhydric alcohol is performed at normal pressure or under pressure, followed by polycondensation under vacuum. Condensation can be performed.
エステル化反応またはエステル交換反応の温度は生産性向上の点から255℃以上がより好ましい。該温度の上限は280℃以下が好ましい。エステル化反応またはエステル交換反応温度が280℃以下の場合に、樹脂の分解や、臭気の要因となる揮発分の副生成を抑制できる傾向にあるためであり、270℃以下がより好ましい。 The temperature of the esterification reaction or transesterification reaction is more preferably 255 ° C. or higher from the viewpoint of improving productivity. The upper limit of the temperature is preferably 280 ° C. or lower. This is because when the esterification reaction or transesterification reaction temperature is 280 ° C. or lower, decomposition of the resin and by-products of volatile components that cause odor tend to be suppressed, and 270 ° C. or lower is more preferable.
重縮合の温度は200℃〜260℃が好ましい。重縮合反応の温度が200℃以上の場合に、生産性が良好となる傾向にあり、210℃以上がより好ましく、220℃以上が特に好ましい。また重縮合反応の温度が260℃以下の場合に、樹脂の分解や、臭気の要因となる揮発分の副生成を抑制できる傾向にあり、250℃以下がより好ましい。 The polycondensation temperature is preferably 200 ° C to 260 ° C. When the temperature of the polycondensation reaction is 200 ° C. or higher, productivity tends to be good, 210 ° C. or higher is more preferable, and 220 ° C. or higher is particularly preferable. Further, when the temperature of the polycondensation reaction is 260 ° C. or lower, the decomposition of the resin and the by-product of volatile components that cause odor tend to be suppressed, and 250 ° C. or lower is more preferable.
重縮合における真空度については、高真空であるほど反応速度が上がるため、必要に応じて反応系内に窒素を導入して真空度を調節し、反応の速度を調節することが重要である。 Regarding the degree of vacuum in the polycondensation, the higher the vacuum, the higher the reaction rate. Therefore, it is important to adjust the degree of vacuum by introducing nitrogen into the reaction system as necessary to adjust the reaction rate.
重縮合の触媒としては、ポリエステル樹脂製造に使用する公知のものでよく、例えば、チタンテトラアルコキシド、ジブチルスズオキシド、酸化第一錫、2−エチルヘキサン酸錫、酢酸錫、酢酸亜鉛、2硫化錫、3酸化アンチモン、2酸化ゲルマニウム等を用いることができる。 The polycondensation catalyst may be a known one used in the production of polyester resins, such as titanium tetraalkoxide, dibutyltin oxide, stannous oxide, tin 2-ethylhexanoate, tin acetate, zinc acetate, tin disulfide, Antimony trioxide, germanium dioxide, or the like can be used.
また本発明では、多価アルコールとして公知のものを適宜使用することができ、脂肪族ジオール、芳香族ジオール等を用いることができる。 In the present invention, known polyhydric alcohols can be used as appropriate, and aliphatic diols, aromatic diols, and the like can be used.
脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、イソソルバイドなどが挙げられる。 Aliphatic diols include ethylene glycol, neopentyl glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, isosorbide and the like. Can be mentioned.
芳香族ジオールとしては、ポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、またはそのエチレンオキサイドの付加モル数の異なるもの、ポリオキシプロピレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、またはそのプロピレンオキサイドの付加モル数の異なるもの、ポリオキシプロピレン(2.2)−ポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、またはそのプロピレンオキサイド、エチレンオキサイドの付加モル数の異なるもの等が挙げられる。 As the aromatic diol, polyoxyethylene- (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, or those having different number of added moles of ethylene oxide, polyoxypropylene- (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, or its propylene oxide having a different number of added moles, polyoxypropylene (2.2) -polyoxyethylene- (2.0) -2,2-bis (4-Hydroxyphenyl) propane or its propylene oxide, ethylene oxide having different number of moles to be added.
これらは、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができ、また、脂肪族ジオールと芳香族ジオールを組み合せて使用することもできる。 These can be used alone or in combination of two or more, and can also be used in combination of aliphatic diol and aromatic diol.
また、多価アルコールとしては、これらのジオール以外にも、3価以上の多価アルコールを使用することもできる。3価以上の多価アルコールとしては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサテトラロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチル−1,2,3−プロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中では、ハンドリング性およびコストの点でペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンが特に好ましい。 In addition to these diols, trihydric or higher polyhydric alcohols can also be used as the polyhydric alcohol. Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol include sorbitol, 1,2,3,6-hexatetralol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methyl-1,2,3-propanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethyl Examples include benzene. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, pentaerythritol and trimethylolpropane are particularly preferable in terms of handling properties and cost.
脂肪族ジオールの使用量は、特に限定されないが、多価カルボン酸100モル%に対して10モル%以上が好ましい。脂肪族ジオールの使用量が10モル%以上の場合に、重合度が上がりトナーの非オフセット性が良好となる傾向にあるとともに、多量の重合触媒を使用せずとも、また長時間の縮重合を実施しなくても重合度を高めることができる傾向にあり、コスト面、環境面で好ましい。 Although the usage-amount of aliphatic diol is not specifically limited, 10 mol% or more is preferable with respect to 100 mol% of polyhydric carboxylic acid. When the amount of aliphatic diol used is 10 mol% or more, the degree of polymerization tends to increase and the non-offset property of the toner tends to be good, and long-time condensation polymerization can be performed without using a large amount of polymerization catalyst. Even if it is not carried out, the polymerization degree tends to be increased, which is preferable in terms of cost and environment.
また、多価アルコールの使用量は多価カルボン酸100モル部に対して100モル部〜150モル部が好ましい。多価カルボン酸100モル部に対して100モル部以上である場合に反応性が良好となるため、反応時間が短くなり生産性が向上するとともに、樹脂中の残存モノマーを減少させることができる傾向にある。また、多価アルコールの使用量が、150モル部以下である場合に樹脂の帯電性が良好となる傾向にある。多価アルコールの使用量の下限値は、101モル部以上が好ましく、またこの上限値は145モル部以下が好ましい。 Moreover, the usage-amount of a polyhydric alcohol has preferable 100 mol part-150 mol part with respect to 100 mol part of polyhydric carboxylic acid. When the amount is 100 mol parts or more with respect to 100 mol parts of the polyvalent carboxylic acid, the reactivity becomes good, so that the reaction time is shortened, the productivity is improved, and the residual monomer in the resin can be reduced. It is in. Further, when the amount of polyhydric alcohol used is 150 mol parts or less, the chargeability of the resin tends to be good. The lower limit of the amount of polyhydric alcohol used is preferably 101 mol parts or more, and the upper limit is preferably 145 mol parts or less.
次に本発明のポリエステル樹脂の製造方法により得られたポリエステル樹脂について説明する。 Next, the polyester resin obtained by the method for producing a polyester resin of the present invention will be described.
本発明のポリエステル樹脂は、酢酸エチル不溶分が0.1質量%未満であることが好ましい。
酢酸エチル不溶分を0.1質量%未満とすることによって、ケミカルトナー用樹脂として重要な性能である、有機溶媒への溶解性が良好となる。酢酸エチル不溶分の含有量は、好ましくは0.05質量%未満、最も好ましくは0質量%である。
The polyester resin of the present invention preferably has an ethyl acetate insoluble content of less than 0.1% by mass.
When the ethyl acetate insoluble content is less than 0.1% by mass, the solubility in an organic solvent, which is an important performance as a resin for a chemical toner, is improved. The content of ethyl acetate insolubles is preferably less than 0.05% by mass, most preferably 0% by mass.
なお、酢酸エチル不溶分は、以下の方法で測定する。サンプル約0.5gを三角フラスコ内に精秤し(Ag)、フラスコ内に酢酸エチル50mlを加え、70℃のウォーターバスにて3時間加熱溶解する。次いでこの溶液を、セライト545(キシダ化学製)をきつく充填し十分に乾燥した1GP100のガラスろ過器(Bg)を吸引しながら通過させてろ過し、アセトンを注ぎながら吸引ろ過を続けてガラスろ過器内に残存する酢酸エチル可溶分を十分に除去したのち、不溶分の残存したガラスろ過器を再度乾燥して重量を測定し(Cg)、以下の式に従って酢酸エチル不溶分を算出する。
酢酸エチル不溶分(質量%)=(C−B)/A ×100
また、本発明のポリエステル樹脂のガラス転移温度(以下、Tgという。)は、50〜65℃が好ましい。Tgが50℃以上である場合に、トナーの耐ブロッキング性が良好となる傾向にあり、また、65℃以下である場合にトナーの定着性が良好となる傾向にある。Tgの下限値は52℃以上がより好ましい。
The ethyl acetate insoluble matter is measured by the following method. About 0.5 g of sample is precisely weighed in an Erlenmeyer flask (Ag), 50 ml of ethyl acetate is added to the flask, and heated and dissolved in a water bath at 70 ° C. for 3 hours. Next, the solution was filtered while suctioning through a 1GP100 glass filter (Bg) that had been thoroughly packed with Celite 545 (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) and thoroughly dried. After sufficiently removing the ethyl acetate-soluble component remaining therein, the glass filter remaining with the insoluble component is dried again and the weight is measured (Cg), and the ethyl acetate-insoluble component is calculated according to the following formula.
Ethyl acetate insoluble matter (% by mass) = (C−B) / A × 100
Further, the glass transition temperature (hereinafter referred to as Tg) of the polyester resin of the present invention is preferably 50 to 65 ° C. When Tg is 50 ° C. or higher, the toner has a tendency to improve blocking resistance, and when Tg is 65 ° C. or lower, the toner has a tendency to improve fixability. As for the lower limit of Tg, 52 degreeC or more is more preferable.
なお、ガラス転移温度(Tg)は示差走差熱量計(DSC)を用いて測定することができる。 The glass transition temperature (Tg) can be measured using a differential scanning calorimeter (DSC).
さらに本発明のポリエステル樹脂は、100℃における貯蔵弾性率(G’)が70000Pa以下であることが好ましい。70000Pa以下である場合に、得られるトナーの低温定着性が良好となる傾向にあるためであり、より好ましくは60000Pa以下である。 Further, the polyester resin of the present invention preferably has a storage elastic modulus (G ′) at 100 ° C. of 70000 Pa or less. This is because the low-temperature fixability of the obtained toner tends to be good when it is 70000 Pa or less, and more preferably 60000 Pa or less.
また、本発明のポリエステル樹脂は、140℃における貯蔵弾性率(G’)が100Pa以上であることが好ましい。100Pa以上である場合に、得られるトナーの耐ホットオフセット性が良好となる傾向にあるためであり、より好ましくは300Pa以下である。 The polyester resin of the present invention preferably has a storage elastic modulus (G ′) at 140 ° C. of 100 Pa or more. This is because, when the pressure is 100 Pa or more, the resulting toner tends to have good hot offset resistance, and more preferably 300 Pa or less.
貯蔵弾性率(G’)は、以下の条件で測定する。
プレート:25mmφパラレルプレート、厚み:1mm、周波数:1Hz、歪:1%、
測定温度範囲:80℃から150℃まで 昇温速度:3℃/分
また、本発明のポリエステル樹脂の酸価(AV)は、20mgKOH/g以下が好ましい。酸価が20mgKOH/g以下の場合にトナーの画像濃度が安定する傾向にある。ポリエステル樹脂の酸価の上限値は、15mgKOH/g以下がより好ましい。
The storage elastic modulus (G ′) is measured under the following conditions.
Plate: 25 mmφ parallel plate, thickness: 1 mm, frequency: 1 Hz, strain: 1%
Measurement temperature range: 80 ° C. to 150 ° C. Rate of temperature increase: 3 ° C./min Further, the acid value (AV) of the polyester resin of the present invention is preferably 20 mgKOH / g or less. When the acid value is 20 mgKOH / g or less, the image density of the toner tends to be stable. The upper limit of the acid value of the polyester resin is more preferably 15 mgKOH / g or less.
次いで、本発明のポリエステル樹脂を用いたトナーについて説明する。 Next, a toner using the polyester resin of the present invention will be described.
本発明のポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂、顔料(着色剤)および離型剤などを溶融混練し、得られた混練物を粉砕機などによって微粉砕し、分級する粉砕法、及び有機溶媒を用いたケミカルトナーの製造において好適に使用できる。 The polyester resin of the present invention uses a pulverization method in which a polyester resin, a pigment (colorant), a release agent, and the like are melt-kneaded, and the obtained kneaded material is finely pulverized and classified by a pulverizer or the like, and an organic solvent is used. It can be suitably used in the production of chemical toners.
有機溶媒を用いたトナーの製造方法としては、例えば、ポリエステル樹脂およびその他のトナー配合物を含む材料を、ポリエステル樹脂が溶解可能な有機溶媒中に溶解又は分散させ、その液を分散安定剤を含有する水系媒体中に分散させて造粒した後、有機溶媒を除去し、得られた粒子を分離して洗浄、乾燥することによってトナー粒子を得る方法、ポリエステル樹脂を有機溶媒中に溶解させ、その液を水系媒体中で乳化した後有機溶媒を除去し、ポリエステル乳化液をその他のトナー配合物を分散した水系媒体とあわせて、微粒子を凝集、熱融合させて粒子を得、得られた粒子を分離して洗浄、乾燥することによってトナー粒子を得る方法などが挙げられる。 As a method for producing a toner using an organic solvent, for example, a material containing a polyester resin and other toner compound is dissolved or dispersed in an organic solvent in which the polyester resin can be dissolved, and the liquid contains a dispersion stabilizer. After dispersing in an aqueous medium and granulating, the organic solvent is removed, the obtained particles are separated, washed and dried to obtain toner particles, the polyester resin is dissolved in an organic solvent, After emulsifying the liquid in an aqueous medium, the organic solvent is removed, and the polyester emulsion is combined with an aqueous medium in which other toner formulations are dispersed, and the particles are aggregated and thermally fused to obtain particles. Examples thereof include a method of obtaining toner particles by separating, washing and drying.
有機溶媒は、水との親和性や後の溶剤除去のし易さ等を考慮し、適宜選択して使用できる。好ましい有機溶媒の具体例としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、1,1−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、イソプロパノールなどが挙げられ、単独あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。 The organic solvent can be appropriately selected and used in consideration of affinity with water and ease of solvent removal later. Specific examples of preferable organic solvents include, for example, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, 1,1-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, methyl acetate, ethyl acetate, acetic acid. Examples thereof include butyl, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, and isopropanol, and these can be used alone or in combination of two or more.
また、本発明のポリエステル樹脂は、トナーバインダーの主成分として他の樹脂と併用することができる。 本発明のポリエステル樹脂以外の樹脂を用いる場合は、例えば本発明のポリエステル樹脂以外のポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、メタクリル酸系樹脂、エポキシ樹脂などを適宜選択して使用できる。これらの樹脂は、単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。 The polyester resin of the present invention can be used in combination with other resins as the main component of the toner binder. When using a resin other than the polyester resin of the present invention, for example, a polyester resin other than the polyester resin of the present invention, a styrene acrylic resin, a cyclic olefin resin, a methacrylic acid resin, an epoxy resin, and the like can be appropriately selected and used. These resins can be used alone or in combination of two or more.
トナー化の際の着色剤としては、カーボンブラック、ニグロシン、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエロー、ローダミン系染顔料、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系染料もしくは顔料などを挙げることができる。これらの染料や顔料はそれぞれ単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。フルカラートナーの場合には、イエローとしてベンジジンイエロー、モノアゾ系染顔料、縮合アゾ系染顔料など、マゼンタとしてキナクリドン、ローダミン系染顔料、モノアゾ系染顔料など、シアンとしてフタロシアニンブルーなどが挙げられる。 The colorants used in the toner are carbon black, nigrosine, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa yellow, rhodamine dyes, chrome yellow, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal, triallylmethane dye, monoazo And disazo dyes, condensed azo dyes or pigments. These dyes and pigments can be used alone or in admixture of two or more. In the case of a full color toner, yellow includes benzidine yellow, monoazo dyes and dyes, condensed azo dyes and the like, magenta includes quinacridone, rhodamine dyes and monoazo dyes, and cyan includes phthalocyanine blue and the like.
着色剤の含有量は、トナーの色調や画像濃度、熱特性の点から、トナー中2〜10質量%であることが好ましい。 The content of the colorant is preferably 2 to 10% by mass in the toner from the viewpoint of the color tone, image density, and thermal characteristics of the toner.
荷電制御剤としては、正帯電制御剤として4級アンモニウム塩や、塩基性もしくは電子供与性の有機物質等が挙げられ、負帯電制御剤として金属キレート類、含金属染料、酸性もしくは電子求引性の有機物質等が挙げられる。カラートナーの場合、帯電制御剤が無色ないし淡色で、トナーへの色調障害がないことが重要であり、例としてはサリチル酸またはアルキルサリチル酸のクロム、亜鉛、アルミニウム等との金属塩、金属錯体、アミド化合物、フェノール化合物、ナフトール化合物等が挙げられる。さらに、スチレン系、アクリル酸系、メタクリル酸系、スルホン酸基を有するビニル重合体を荷電制御剤として用いてもよい。 Examples of the charge control agent include a quaternary ammonium salt as a positive charge control agent and a basic or electron donating organic substance, and as a negative charge control agent, a metal chelate, a metal-containing dye, an acid or electron withdrawing property. Organic materials and the like. In the case of color toners, it is important that the charge control agent is colorless or light color and does not cause any color tone problems on the toner. Examples include metal salts, metal complexes, amides of salicylic acid or alkylsalicylic acid with chromium, zinc, aluminum, etc. A compound, a phenol compound, a naphthol compound, etc. are mentioned. Furthermore, a vinyl polymer having a styrene, acrylic acid, methacrylic acid or sulfonic acid group may be used as the charge control agent.
荷電制御剤の含有量は、トナー中0.5〜5質量%であるのが好ましい。荷電制御剤の含有量が0.5質量%以上の場合にトナーの帯電量が充分なレベルとなる傾向にあり、5質量%以下の場合に荷電制御剤の凝集による帯電量の低下が抑制される傾向にある。 The content of the charge control agent is preferably 0.5 to 5% by mass in the toner. When the content of the charge control agent is 0.5% by mass or more, the charge amount of the toner tends to be a sufficient level, and when the content is 5% by mass or less, a decrease in the charge amount due to aggregation of the charge control agent is suppressed. It tends to be.
また、離型剤(ワックス)としては、合成エステルワックス、カルナバワックス、ライスワックス、モンタンワックス、蜜蝋、ポリプロピレン系ワックス、ポリエチレン系ワックス、パラフィンワックス、脂肪酸アミド、シリコーン系ワックス等を適宜使用することができ、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 As the release agent (wax), synthetic ester wax, carnauba wax, rice wax, montan wax, beeswax, polypropylene wax, polyethylene wax, paraffin wax, fatty acid amide, silicone wax, etc. may be used as appropriate. It can be used alone or in combination of two or more.
トナー化時に配合するワックスの含有量は、トナーの離型効果、定着性、保存性、発色性等を左右することから、トナー中0.3〜15質量%であることが好ましい。ワックスの含有量の下限値は、より好ましくは1質量%以上がより好ましく、2質量%以上が特に好ましい。また、ワックスの含有量の上限値は、13質量%以下がより好ましく、10質量%以下が特に好ましい。 The content of the wax to be blended at the time of forming the toner is preferably 0.3 to 15% by mass in the toner because it affects the releasing effect, fixing property, storage property, color developing property and the like of the toner. The lower limit value of the wax content is more preferably 1% by mass or more, and particularly preferably 2% by mass or more. Further, the upper limit value of the wax content is more preferably 13% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less.
さらに他の添加剤として、微粉末のシリカ、アルミナ、チタニア等の流動性向上剤、マグネタイト、フェライト、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、導電性チタニア等の無機微粉末、スチレン樹脂、アクリル樹脂などの抵抗調節剤、滑剤などを内添剤または外添剤として使用される。 Furthermore, as other additives, fluidity improvers such as fine powder silica, alumina, titania, inorganic fine powders such as magnetite, ferrite, cerium oxide, strontium titanate, conductive titania, resistance such as styrene resin, acrylic resin, etc. Regulators, lubricants, etc. are used as internal or external additives.
これらの添加剤の含有量は、トナー中0.05〜10質量%が好ましい。これらの添加剤の含有量が0.05質量%以上の場合にトナーの性能改質効果が充分に得られる傾向にあり、10質量%以下の場合にトナーの画像安定性が良好となる傾向にある。 The content of these additives is preferably 0.05 to 10% by mass in the toner. When the content of these additives is 0.05% by mass or more, a toner performance-modifying effect tends to be sufficiently obtained, and when it is 10% by mass or less, the image stability of the toner tends to be good. is there.
以下に本発明の実施例を示す。また、本実施例で示される樹脂の分析評価方法およびトナー評価方法は以下の通りである。 Examples of the present invention are shown below. Also, the resin analysis and evaluation methods and toner evaluation methods shown in this example are as follows.
<樹脂の分析評価方法>
(1)軟化温度
島津製作所(株)製フローテスターCFT−500を用い、1mmφ×10mmのノズルにより、荷重294N(30Kgf)、昇温速度3℃/分の等速昇温下で測定した時、サンプル1.0g中の1/2が流出した温度を求めた。
<Analytical evaluation method of resin>
(1) Softening temperature When measured using a flow tester CFT-500 manufactured by Shimadzu Corporation with a nozzle of 1 mmφ × 10 mm under a constant temperature increase with a load of 294 N (30 Kgf) and a temperature increase rate of 3 ° C./min. The temperature at which 1/2 of 1.0 g of sample flowed out was determined.
(2)ガラス転移温度(Tg)
島津製作所(株)製示差走差熱量計DSC−60を用いて、昇温速度5℃/分で測定した時のチャートのベースラインとガラス転移温度近傍にある吸熱カーブの接線との交点の温度を求めた。
(2) Glass transition temperature (Tg)
The temperature at the intersection of the base line of the chart and the tangent line of the endothermic curve near the glass transition temperature when measured at a heating rate of 5 ° C./min using a differential differential calorimeter DSC-60 manufactured by Shimadzu Corporation Asked.
(3)酸価
サンプル約0.2gを枝付き三角フラスコ内に精秤し(A(g))、ベンジルアルコール10mlを加え、窒素雰囲気下として230℃のヒーターにて15分加熱し樹脂を溶解した。室温まで放冷後、ベンジルアルコール10ml、クロロホルム20ml、フェノールフタレイン数滴を加え、0.02規定のKOH溶液にて滴定した(滴定量=B(ml)、KOH溶液の力価=p)。ブランク測定を同様に行い(滴定量=C(ml))、以下の式に従って算出した。
酸価(mgKOH/g)=(B−C)×0.02×56.11×p÷A
(4)貯蔵弾性率(G’)
TAインスツルメント社製、AR2000exを用い、25mmφのパラレルプレート間に1mm厚でサンプルをセットし、周波数1Hz、歪1%にて、昇温速度3℃/minで80℃から150℃まで測定を行い100℃、140℃における貯蔵弾性率を求めた。
(3) About 0.2 g of acid value sample is precisely weighed in a Erlenmeyer flask with branches (A (g)), 10 ml of benzyl alcohol is added, and the resin is dissolved by heating in a nitrogen atmosphere for 15 minutes with a heater at 230 ° C. did. After allowing to cool to room temperature, 10 ml of benzyl alcohol, 20 ml of chloroform and several drops of phenolphthalein were added, and titrated with a 0.02 N KOH solution (titrate = B (ml), titer of KOH solution = p). A blank measurement was performed in the same manner (titer amount = C (ml)), and calculation was performed according to the following formula.
Acid value (mgKOH / g) = (BC) × 0.02 × 56.11 × p ÷ A
(4) Storage elastic modulus (G ')
Using AR2000ex manufactured by TA Instruments, set a sample with a thickness of 1 mm between 25 mmφ parallel plates, and measure from 80 ° C to 150 ° C at a frequency of 1 Hz and a strain of 1% at a rate of temperature rise of 3 ° C / min. The storage elastic modulus at 100 ° C. and 140 ° C. was determined.
<トナー評価方法>
(1)酢酸エチル不溶分
ポリエステル樹脂約0.5gを三角フラスコ内に精秤し(Ag)、フラスコ内に酢酸エチル50mlを加え、70℃のウォーターバスにて3時間加熱溶解した。この溶液を、セライト545をきつく充填し十分に乾燥した1GP100のガラスろ過器(Bg)を吸引しながら通過させてろ過し、アセトンを用いてガラスろ過器内に残存する酢酸エチル可溶分を十分に除去したのち、不溶分の残存したガラスろ過器を再度乾燥して重量を測定し(Cg)、以下の式に従って酢酸エチル不溶分を算出した。
酢酸エチル不溶分(質量%)=(C−B)/A ×100
(2)低温定着性
シリコーンオイルが塗布されていない定着ローラーを有し、ローラー速度を100mm/sに設定したローラー温度変更可能であるプリンターを用いて、テストパターンとして0.5mg/cm2のトナー濃度にて縦4.5cm×横15cmのベタ画像を作成し、定着ローラーの温度を145℃に設定して定着させた。このテストパターン画像に対し、マクベス社製画像濃度計にて画像濃度を測定して記録した。
<Toner evaluation method>
(1) About 0.5 g of ethyl acetate insoluble polyester resin was precisely weighed in an Erlenmeyer flask (Ag), 50 ml of ethyl acetate was added to the flask, and heated and dissolved in a 70 ° C. water bath for 3 hours. The solution was filtered while sucking through a 1GP100 glass filter (Bg) that was tightly packed with Celite 545 and thoroughly dried, and the ethyl acetate-soluble matter remaining in the glass filter was sufficiently removed using acetone. Then, the glass filter in which the insoluble matter remained was dried again and weighed (Cg), and the ethyl acetate insoluble matter was calculated according to the following formula.
Ethyl acetate insoluble matter (% by mass) = (C−B) / A × 100
(2) Toner concentration of 0.5 mg / cm2 as a test pattern using a printer having a fixing roller not coated with low-temperature fixing silicone oil and capable of changing the roller temperature with the roller speed set to 100 mm / s A solid image having a length of 4.5 cm and a width of 15 cm was prepared and the fixing roller was set at a temperature of 145 ° C. and fixed. The test pattern image was recorded by measuring the image density with a Macbeth image densitometer.
次いで、濃度測定部分を縦に谷折りとして、保護紙を乗せた上から折り曲げ部に1kgの重りを5回滑らせて折り目をつけ、続いて同じ折り目で山折りとして、保護紙を乗せた上から折り曲げ部に1kgの重りを5回滑らせた。試験紙を伸ばし、折り曲げ部にセロハンテープ(日東電工CSシステム社 No.29)を貼りつけて5回なぞったのちゆっくりと剥がし、マクベス社製画像濃度計にて画像濃度を測定した。3箇所で同測定を行い、試験前後の画像濃度より各々の定着率を以下の式で算出し、3箇所の平均定着率をもとに以下の基準により評価した。
定着率=試験後の画像濃度/試験前の画像濃度 ×100 (%)
◎(非常に良好):85%以上の定着率
○(良好) :75%以上85%未満の定着率
×(劣る) :75%未満の定着率または145℃でオフセット現象が発生し測定不可
(3)耐ホットオフセット性
シリコーンオイルが塗布されていない定着ローラーを有し、ローラー速度30mm/sに設定したローラー温度変更可能であるプリンターを用いて、テストパターンとして0.5mg/cm2のトナー濃度にて縦4.5cm×横15cmのベタ画像をローラー温度5℃毎に印刷した際、定着時にホットオフセット現象により定着ローラーにトナーが移行するときの最低温度をホットオフセット発生温度と定め、以下の基準を用いて耐ホットオフセット性を判断した。
◎(非常に良好) :ホットオフセット発生温度が200℃以上
○(良好) :ホットオフセット発生温度が180℃以上200℃未満
○△(使用可能) :ホットオフセット発生温度が170℃以上180℃未満
×(劣る) :ホットオフセット発生温度が170℃未満
(実施例1)
表1に示す仕込み組成の多価カルボン酸、多価アルコール、その他の成分と、多価カルボン酸に対して1500ppmの三酸化アンチモンを蒸留塔備え付けの反応容器に投入した。次いで、反応容器中の攪拌翼の回転数を120rpmに保ち、昇温を開始し、反応系内の温度が265℃になるように加熱し、この温度を保持した。反応系から水が留出してエステル化反応が開始し、水の留出がなくなり反応を終了した。
Next, the density measurement portion is vertically folded, and a protective paper is placed on the folded portion, and then a 1 kg weight is slid five times on the folded portion to make a crease, followed by a mountain fold at the same fold and the protective paper is placed Then, a 1 kg weight was slid to the bent part 5 times. The test paper was stretched, cellophane tape (Nitto Denko CS System No. 29) was affixed to the bent part, traced 5 times, and then slowly peeled off, and the image density was measured with a Macbeth image densitometer. The same measurement was performed at three locations, and the respective fixing rates were calculated from the image densities before and after the test by the following formula, and evaluated based on the following criteria based on the average fixing rates at the three locations.
Fixing rate = image density after test / image density before test × 100 (%)
◎ (Very good): Fixing rate of 85% or more ○ (Good): Fixing rate of 75% or more and less than 85% x (Inferior): Fixation rate of less than 75% or an offset phenomenon occurs at 145 ° C. and cannot be measured ( 3) Toner concentration of 0.5 mg / cm 2 as a test pattern using a printer having a fixing roller not coated with hot offset-resistant silicone oil and capable of changing the roller temperature set to a roller speed of 30 mm / s When printing a solid image of 4.5 cm in length and 15 cm in width at every roller temperature of 5 ° C., the minimum temperature when the toner moves to the fixing roller due to the hot offset phenomenon during fixing is defined as the hot offset generation temperature. Hot offset resistance was judged using the criteria.
◎ (Very good): Hot offset generation temperature is 200 ° C or higher ○ (Good): Hot offset generation temperature is 180 ° C or higher and lower than 200 ° C ○ △ (available): Hot offset generation temperature is 170 ° C or higher and lower than 180 ° C × (Inferior): Hot offset occurrence temperature is less than 170 ° C. (Example 1)
Polyhydric carboxylic acid, polyhydric alcohol and other components having the charge composition shown in Table 1 and 1500 ppm of antimony trioxide with respect to the polyvalent carboxylic acid were charged into a reaction vessel equipped with a distillation column. Subsequently, the rotation speed of the stirring blade in the reaction vessel was kept at 120 rpm, temperature increase was started, and the temperature in the reaction system was heated to 265 ° C., and this temperature was maintained. Water was distilled from the reaction system to start the esterification reaction.
次いで、反応系内の温度を下げて235℃に保ち、反応容器内を約40分かけて減圧し、真空度を133Pa(abs)とし、反応系からジオール成分を留出させながら縮重合を行った。反応とともに反応系の粘度が上昇し、粘度上昇とともに真空度をさげ、攪拌翼のトルクが、式(1)を満たす所望の軟化温度を示す値となるまで縮重合を実施した。攪拌翼のトルクが所定のトルクを示した時点で撹拌を停止し、反応系を常圧に戻し、窒素により加圧して約40分かけて反応物を取り出し、ポリエステル樹脂を得た。得られた樹脂の特性値および評価結果を表1に示す。 Next, the temperature in the reaction system is lowered and maintained at 235 ° C., the pressure in the reaction vessel is reduced over about 40 minutes, the degree of vacuum is 133 Pa (abs), and condensation polymerization is performed while distilling the diol component from the reaction system. It was. Condensation polymerization was carried out until the viscosity of the reaction system increased with the reaction, the degree of vacuum was reduced with increasing viscosity, and the torque of the stirring blades reached a value indicating a desired softening temperature satisfying the formula (1). Stirring was stopped when the torque of the stirring blade showed a predetermined torque, the reaction system was returned to normal pressure, pressurized with nitrogen, and the reaction product was taken out over about 40 minutes to obtain a polyester resin. The characteristic values and evaluation results of the obtained resin are shown in Table 1.
次いで、得られたポリエステル樹脂を用いてトナー化を行った。トナー化は、ポリエステル樹脂を93質量部、キナクリドン顔料(クラリアント社製HOSTAPARM PINK E、C.I.番号:Pigment Red 122)を3質量部、カルナバワックス1号(東洋アドレ社製)3質量部、負帯電性の荷電制御剤(日本カーリット社製LR−147)1質量部を、ヘンシェルミキサーで5分間混合した。 Next, the obtained polyester resin was used to form a toner. Tonerization includes 93 parts by weight of polyester resin, 3 parts by weight of quinacridone pigment (HOSTAPARM PIN E, CI No .: Pigment Red 122 manufactured by Clariant), 3 parts by weight of Carnauba Wax No. 1 (manufactured by Toyo Adre), 1 part by mass of a negatively chargeable charge control agent (LR-147 manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) was mixed with a Henschel mixer for 5 minutes.
次いで、得られた混合物を2軸混練機で溶融混練した。溶融混練は内温を樹脂の軟化温度に設定して行った。混練後、冷却してトナー魂を得、ジェットミル微粉砕機で10μm以下に微粉砕し、分級機にて3μm以下の微粒子をカットして粒径を整えた。得られた微粉末100質量部に対して、0.25質量部のシリカ(日本アエロジル社製R−972)を加え、ヘンシェルミキサーで混合して付着させトナーを得た。得られたトナーの評価結果を表1に示す。酢酸エチル不溶分は無く、ケミカルトナー用の樹脂としての適合性があり、得られたトナーの低温定着性、耐ホットオフセット性ともに良好であった。 Next, the obtained mixture was melt-kneaded with a biaxial kneader. The melt kneading was performed by setting the internal temperature to the softening temperature of the resin. After kneading, the toner soul was obtained by cooling, finely pulverized to 10 μm or less with a jet mill fine pulverizer, and fine particles of 3 μm or less were cut with a classifier to adjust the particle size. To 100 parts by mass of the obtained fine powder, 0.25 part by mass of silica (R-972 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added and mixed by a Henschel mixer to obtain a toner. Table 1 shows the evaluation results of the obtained toner. There was no ethyl acetate insoluble component, compatibility as a resin for chemical toners, and the resulting toner had good low-temperature fixability and hot offset resistance.
(実施例2〜実施例4)
仕込み組成と重合終了時の軟化温度を表1に示すとおりに変更した以外は実施例1と同様の方法でポリエステル樹脂を得た。得られた樹脂の特性値および評価結果を表1に示す。酢酸エチル不溶分は無く、ケミカルトナー用の樹脂としての適合性があり、得られたトナーの低温定着性、耐ホットオフセット性ともに良好であった。
(Example 2 to Example 4)
A polyester resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the charged composition and the softening temperature at the end of polymerization were changed as shown in Table 1. The characteristic values and evaluation results of the obtained resin are shown in Table 1. There was no ethyl acetate insoluble component, compatibility as a resin for chemical toners, and the resulting toner had good low-temperature fixability and hot offset resistance.
(比較例1〜7)
仕込み組成と重合終了時の軟化温度を表1に示すとおりに変更した以外は実施例1と同様の方法でポリエステル樹脂を得た。得られた樹脂の特性値および評価結果を表1に示す。次いで、実施例1と同様の方法でトナーを得、トナー評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Comparative Examples 1-7)
A polyester resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the charged composition and the softening temperature at the end of polymerization were changed as shown in Table 1. The characteristic values and evaluation results of the obtained resin are shown in Table 1. Next, toner was obtained in the same manner as in Example 1, and toner evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 1.
ジオールB:ポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジオール
Claims (2)
115−0.2X<軟化温度<136−0.8X 式(1)
(Xは多価カルボン酸100モル中の、3価以上の多価カルボン酸のモル数) A method for producing a polyester resin for a toner, comprising polycondensation of a polyvalent carboxylic acid containing 8 to 20 mol% of a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol in 100 mol% of the polyvalent carboxylic acid, The polyhydric alcohol contains 22 mol% or more aliphatic diol with respect to 100 mol% of the polyvalent carboxylic acid, and the polycondensation is terminated in the range where the softening temperature value of the polyester resin satisfies the formula (1). And a glass transition temperature of 52 ° C. to 65 ° C., an acid value of 11.3 mgKOH / g to 15 mgKOH / g, and the polyvalent carboxylic acid containing isophthalic acid and terephthalic acid. .
115-0.2X <softening temperature <136-0.8X Formula (1)
(X is the number of moles of trivalent or higher polyvalent carboxylic acid in 100 moles of polyvalent carboxylic acid)
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