JP2017032598A - Toner for electrostatic charge image development - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電荷像現像用トナーに関する。 The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image.
近年、デジタル印刷の普及に伴い、出力画像の高画質化が益々望まれている。精細で高画質な画像形成にはトナーの粒径分布がシャープであることが必要であり、個々のトナー粒子ごとの現像挙動が揃うことにより、微小ドット再現性向上がなされる。ここで、トナーを構成する樹脂にスチレンアクリル樹脂を含有させることにより、乳化凝集法などの狭粒径分布化に向いたトナー製造法を適用することができる(例えば特許文献1参照)。 In recent years, with the spread of digital printing, it is increasingly desired to improve the quality of output images. In order to form a fine and high-quality image, it is necessary that the particle size distribution of the toner is sharp, and the development behavior of each individual toner particle is uniformed, thereby improving the fine dot reproducibility. Here, by including a styrene acrylic resin in the resin constituting the toner, a toner manufacturing method suitable for narrow particle size distribution such as an emulsion aggregation method can be applied (see, for example, Patent Document 1).
一方で、印刷速度の高速化および環境負荷低減の目的から、トナー画像の定着に要する熱エネルギーを低減し、省エネルギー化が図られている。トナーの低温定着を実現するため、シャープメルト性に優れる結晶性樹脂を結着樹脂に導入する方法がある(例えば特許文献2参照)。これにより、融点よりも高い温度で急激に溶融粘度を下げることが可能となる。 On the other hand, for the purpose of increasing the printing speed and reducing the environmental load, the heat energy required for fixing the toner image is reduced to save energy. In order to realize low-temperature fixing of the toner, there is a method of introducing a crystalline resin excellent in sharp melt property into the binder resin (for example, see Patent Document 2). This makes it possible to rapidly lower the melt viscosity at a temperature higher than the melting point.
以上の理由により、スチレンアクリル樹脂に対して結晶性樹脂を導入し、高画質画像形成が可能で、かつ低温定着性を向上させたトナーが検討されている(例えば特許文献3参照)。 For these reasons, a toner in which a crystalline resin is introduced into a styrene acrylic resin to enable high-quality image formation and has improved low-temperature fixability has been studied (for example, see Patent Document 3).
しかしながら、スチレンアクリル樹脂と結晶性樹脂とは親和性が乏しく、結晶性樹脂がスチレンアクリル樹脂の中に取り込まれにくいため、トナー母体粒子の表面組成が不均一になってしまう。その結果、トナー母体粒子が十分な帯電量を持つことができず、特に高温高湿下では帯電量低下の傾向が強く現れてしまう。 However, since the affinity between the styrene acrylic resin and the crystalline resin is poor and the crystalline resin is difficult to be taken into the styrene acrylic resin, the surface composition of the toner base particles becomes non-uniform. As a result, the toner base particles cannot have a sufficient charge amount, and a tendency of a decrease in the charge amount appears particularly under high temperature and high humidity.
また、低温定着性を確保するためにはトナー母体粒子を柔らかく設計する必要があるが、このような場合、トナー母体粒子の表面に外添剤を添加すると、トナー母体粒子への外添剤の埋没が起こりやすくなる。これに起因して、低カバレッジ多量プリントなどに挙げられる高ストレス下でのトナーの劣化による帯電量低下、さらにはそれに伴う出力画像の画質低下が生じてしまう。 Further, in order to ensure low-temperature fixability, it is necessary to design the toner base particles softly. In such a case, when an external additive is added to the surface of the toner base particles, the external additive to the toner base particles Buried easily occurs. As a result, a decrease in charge amount due to toner deterioration under high stress, such as a low-coverage large-volume print, and a corresponding decrease in image quality of the output image occur.
そこで本発明は、スチレンアクリル樹脂に結晶性樹脂を導入したトナー母体粒子と外添剤とを含む静電荷像現像用トナーにおいて、低温定着可能でありながら、印刷環境や使用状況によらず安定的に高画質で画像出力できるトナーを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a toner for developing electrostatic images containing toner base particles obtained by introducing a crystalline resin into a styrene acrylic resin and an external additive, which can be fixed at low temperature, but is stable regardless of the printing environment and usage conditions. Another object is to provide a toner capable of outputting an image with high image quality.
本発明者らは、上記課題を解決し、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、結着樹脂であるスチレンアクリル樹脂および結晶性樹脂を含むトナー母体粒子と、外添剤と、を含む静電荷像現像用トナーにおいて、外添剤として、所定の平均アスペクト比を有する酸化チタンと、所定の個数平均粒径を有する球形シリカとを用いることによって、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of diligent studies to solve the above-described problems and achieve the above-mentioned object, the present inventors have found that toner base particles containing a styrene acrylic resin and a crystalline resin, which are binder resins, and an external additive. In the toner for developing a charge image, the present inventors have found that the above problems can be solved by using titanium oxide having a predetermined average aspect ratio and spherical silica having a predetermined number average particle diameter as external additives. Completed the invention.
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。 That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.
1.結着樹脂としてスチレンアクリル樹脂および結晶性樹脂を含むトナー母体粒子と、外添剤と、を含む静電荷像現像用トナーであって、
前記外添剤は、個数平均短径に対する個数平均長径の比から導出される平均アスペクト比が2〜15の範囲である酸化チタンと、前記酸化チタンの個数平均短径より個数平均粒径が大きく、かつその範囲が60〜150nmである球形シリカとを含むことを特徴とする、静電荷像現像用トナー。
1. An electrostatic charge image developing toner comprising toner base particles containing a styrene acrylic resin and a crystalline resin as a binder resin, and an external additive,
The external additive includes titanium oxide having an average aspect ratio in the range of 2 to 15 derived from the ratio of the number average major axis to the number average minor axis, and a number average particle size larger than the number average minor axis of the titanium oxide. And a toner for developing an electrostatic charge image, comprising spherical silica having a range of 60 to 150 nm.
2.前記結晶性樹脂が結晶性ポリエステル樹脂である、前記1.に記載の静電荷像現像用トナー。 2. 1. The crystalline resin is a crystalline polyester resin. The toner for developing an electrostatic charge image according to 1.
3.前記結晶性ポリエステル樹脂が、ユニットとして結晶性ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂を含んだハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂である、前記1.または2.に記載の静電荷像現像用トナー。 3. The crystalline polyester resin is a hybrid crystalline polyester resin containing an amorphous resin other than the crystalline polyester resin as a unit. Or 2. The toner for developing an electrostatic charge image according to 1.
4.前記トナー母体粒子中の前記結晶性樹脂の含有量が1〜30質量%である、前記1.〜3.のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。 4). The content of the crystalline resin in the toner base particles is 1 to 30% by mass. ~ 3. The toner for developing an electrostatic image according to any one of the above.
5.前記酸化チタンがルチル型の結晶構造を有する、前記1.〜4.のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。 5. The titanium oxide has a rutile-type crystal structure; ~ 4. The toner for developing an electrostatic image according to any one of the above.
6.前記1.〜5.のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーとキャリア粒子とを含む、静電荷像現像用二成分現像剤。 6). 1 above. ~ 5. A two-component developer for developing an electrostatic charge image, comprising the toner for developing an electrostatic charge image according to any one of the above and carrier particles.
本発明によれば、低温定着可能でありながら、高温高湿下の印刷環境や、長期間の使用であっても、安定的に高画質の画像を出力できる静電荷像現像用トナーが提供される。 According to the present invention, there is provided a toner for developing an electrostatic charge image capable of stably outputting a high-quality image even in a printing environment under a high temperature and high humidity or for a long period of use while being capable of fixing at a low temperature. The
本発明の一実施形態は、結着樹脂としてスチレンアクリル樹脂および結晶性樹脂を含むトナー母体粒子と、外添剤と、を含む静電荷像現像用トナーであって、
前記外添剤は、個数平均短径に対する個数平均長径の比から導出される平均アスペクト比が2〜15の範囲である酸化チタンと、前記酸化チタンの個数平均短径より個数平均粒径が大きく、かつその範囲が60〜150nmである球形シリカとを含むことを特徴とする、静電荷像現像用トナーである。
One embodiment of the present invention is an electrostatic charge image developing toner comprising toner base particles containing a styrene acrylic resin and a crystalline resin as a binder resin, and an external additive,
The external additive includes titanium oxide having an average aspect ratio in the range of 2 to 15 derived from the ratio of the number average major axis to the number average minor axis, and a number average particle size larger than the number average minor axis of the titanium oxide. And a toner for developing an electrostatic charge image, comprising spherical silica having a range of 60 to 150 nm.
上述のように、高画質画像出力および高速印刷が可能で、かつ低環境負荷性を実現する低温定着性トナーの開発にあたり、結着樹脂としてシャープメルト性に優れる結晶性樹脂と、非晶性樹脂とを用いることが検討されている。非晶性樹脂として、得られるトナーの粒度分布がシャープであり、かつ十分な帯電量を付与できるスチレンアクリル樹脂を用いることで、シャープメルト性が改善される。 As described above, in developing a low-temperature fixable toner capable of high-quality image output and high-speed printing, and realizing low environmental impact, a crystalline resin excellent in sharp melt property and an amorphous resin as a binder resin The use of and is being considered. By using a styrene acrylic resin that has a sharp particle size distribution of the obtained toner and can impart a sufficient charge amount as the amorphous resin, the sharp melt property is improved.
しかしながら、結晶性樹脂とスチレンアクリル樹脂とは両者の親和性が乏しく、結晶性樹脂がスチレンアクリル樹脂の中に取り込まれにくいため、トナー母体粒子の表面組成が不均一になってしまうという問題があった。抵抗が低い結晶性樹脂がトナー母体粒子表面近傍に存在すると、トナーが十分な帯電量を持つことができず、特に高温高湿下では帯電量低下の傾向が強く現れてしまう。トナーの帯電量低下は、画像濃度の低下やカブリなどの画像不良を引き起こす。 However, there is a problem in that the surface composition of the toner base particles becomes non-uniform because the affinity between the crystalline resin and the styrene acrylic resin is poor, and the crystalline resin is difficult to be taken into the styrene acrylic resin. It was. If a crystalline resin having low resistance is present in the vicinity of the surface of the toner base particles, the toner cannot have a sufficient charge amount, and a tendency to decrease the charge amount is particularly strong under high temperature and high humidity. A decrease in the toner charge amount causes image defects such as a decrease in image density and fogging.
本発明では、トナー帯電量の環境安定性を、酸化チタンを外添することで向上させる。この際、平均アスペクト比が2〜15の範囲である酸化チタンを用いることによって、酸化チタンとトナー母体粒子との接触面積が大きくなる。そのため、トナー母体粒子の表面での酸化チタン粒子の移動が起こりにくくなる。これにより、トナーが高いストレスを受けた際に生じうる、トナー母体粒子表面の凹凸への外添剤の集合を防止することができる。また、酸化チタンの均一な被覆状態が長期的に維持されるため、トナーの帯電量の環境安定性を保つことができる。 In the present invention, the environmental stability of the toner charge amount is improved by externally adding titanium oxide. At this time, the use of titanium oxide having an average aspect ratio in the range of 2 to 15 increases the contact area between the titanium oxide and the toner base particles. Therefore, the movement of the titanium oxide particles on the surface of the toner base particles is difficult to occur. Thereby, it is possible to prevent aggregation of external additives on the irregularities on the surface of the toner base particles, which can occur when the toner is subjected to high stress. In addition, since the uniform coating state of titanium oxide is maintained for a long time, the environmental stability of the toner charge amount can be maintained.
さらに、本発明のトナーにおいては、前記酸化チタンの個数平均短径よりも個数平均粒径が大きく、個数平均粒径が60〜150nmと比較的大径の球形シリカを外添する。このような球形シリカは高いスペーサー効果を発揮し、球形シリカ自体だけでなく酸化チタンをはじめとするその他の外添剤の埋没や移動を抑制することができる。 Further, in the toner of the present invention, spherical silica having a relatively large diameter, such as a number average particle diameter larger than that of the titanium oxide and a number average particle diameter of 60 to 150 nm, is externally added. Such spherical silica exhibits a high spacer effect, and can suppress the burying and movement of not only the spherical silica itself but also other external additives such as titanium oxide.
また、この球形シリカによるスペーサー効果は、上記トナーをキャリア粒子とともに二成分現像剤として用いた際に、トナー母体粒子の表面近傍に存在する結晶性樹脂がキャリア粒子と接触することを防止する役割も有する。これにより、低抵抗の結晶性樹脂を介したトナーの帯電リークを抑制することができ、印刷環境や印刷状況にかかわらずトナーの帯電量を確保する効果が高められる。その結果、長期にわたって、また、高温高湿環境下であっても、トナーの初期外添状態が維持されうる。 The spacer effect of the spherical silica also prevents the crystalline resin existing near the surface of the toner base particles from coming into contact with the carrier particles when the toner is used as a two-component developer together with the carrier particles. Have. Thereby, charging leakage of the toner through the low-resistance crystalline resin can be suppressed, and the effect of ensuring the toner charge amount can be enhanced regardless of the printing environment and printing conditions. As a result, the initial external addition state of the toner can be maintained over a long period of time and even in a high temperature and high humidity environment.
以上のことから、本発明のトナーは、狭粒度分布で高画質出力および低温定着が可能であり、かつ印刷環境や使用状況によらず安定的に画像を出力することができる。 As described above, the toner of the present invention can output a high image quality and can be fixed at a low temperature with a narrow particle size distribution, and can stably output an image regardless of the printing environment and usage conditions.
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。また、本明細書において、範囲を示す「X〜Y」は「X以上Y以下」を意味する。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温(25℃)/相対湿度40〜50%の条件で測定する。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to the following embodiment. In this specification, “X to Y” indicating a range means “X or more and Y or less”. Unless otherwise specified, measurement of operation and physical properties is performed under conditions of room temperature (25 ° C.) / Relative humidity 40 to 50%.
[結着樹脂]
本発明に係るトナーを構成する結着樹脂は、結晶性樹脂およびスチレンアクリル樹脂を含む。
[Binder resin]
The binder resin constituting the toner according to the present invention includes a crystalline resin and a styrene acrylic resin.
<結晶性樹脂>
本発明における結晶性樹脂とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂を指し示す。明確な吸熱ピークとは、具体的には示差走査熱量測定(DSC)において、例えば昇温速度10℃/minで測定した際、吸熱ピークの半値幅が15℃以内となるピークを示すものを意味する。当該結晶性樹脂の例には、結晶性ポリエステル樹脂および結晶系ビニル系樹脂が含まれる。特に限定されないが、低温定着性実現のためには結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。結晶性ポリエステル樹脂としては、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂を用いることができる。
<Crystalline resin>
The crystalline resin in the present invention indicates a resin having a clear endothermic peak, not a stepwise endothermic change in differential scanning calorimetry (DSC). Specifically, the endothermic peak means a peak in which the half-value width of the endothermic peak is within 15 ° C., for example, in differential scanning calorimetry (DSC) when measured at a heating rate of 10 ° C./min. To do. Examples of the crystalline resin include a crystalline polyester resin and a crystalline vinyl resin. Although not particularly limited, a crystalline polyester resin is preferable for realizing low-temperature fixability. As the crystalline polyester resin, a known polyester resin obtained by a polycondensation reaction between a divalent or higher carboxylic acid (polyvalent carboxylic acid) and a divalent or higher alcohol (polyhydric alcohol) can be used.
さらには、当該結晶性ポリエステル樹脂が、ユニットとして結晶性ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂を含んだハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂であることがより好ましい。前記非晶性樹脂ユニットは、結着樹脂に含まれる非晶性樹脂、すなわち、ハイブリッド樹脂以外の樹脂、と同種の樹脂で構成されると好ましい。このような形態でハイブリッド化することにより、結晶性ポリエステル樹脂と非晶性樹脂との親和性が高まり、ハイブリッド樹脂が非晶性樹脂中により取り込まれやすくなる。その結果、トナー母体粒子の表面組成がより均一となり、帯電均一性がより一層向上する。また、環境安定性が向上しうる。 Further, the crystalline polyester resin is more preferably a hybrid crystalline polyester resin containing an amorphous resin other than the crystalline polyester resin as a unit. The amorphous resin unit is preferably made of the same type of resin as the amorphous resin contained in the binder resin, that is, a resin other than the hybrid resin. By hybridizing in such a form, the affinity between the crystalline polyester resin and the amorphous resin is increased, and the hybrid resin is more easily taken into the amorphous resin. As a result, the surface composition of the toner base particles becomes more uniform, and the charging uniformity is further improved. Also, environmental stability can be improved.
以下、結晶性ポリエステル樹脂およびハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂について説明する。 Hereinafter, the crystalline polyester resin and the hybrid crystalline polyester resin will be described.
(ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(ハイブリッド樹脂))
ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(ハイブリッド樹脂)は、結晶性ポリエステル樹脂ユニットと、ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニットとが化学的に結合した樹脂である。
(Hybrid crystalline polyester resin (hybrid resin))
The hybrid crystalline polyester resin (hybrid resin) is a resin in which a crystalline polyester resin unit and an amorphous resin unit other than the polyester resin are chemically bonded.
上記において、結晶性ポリエステル樹脂ユニットとは、結晶性ポリエステル樹脂に由来する部分を指す。すなわち、結晶性ポリエステル樹脂を構成するものと同じ化学構造の分子鎖を指す。また、ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニットとは、ポリエステル以外の非晶性樹脂に由来する部分を指す。すなわち、ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂を構成するものと同じ化学構造の分子鎖を指す。 In the above, the crystalline polyester resin unit refers to a portion derived from the crystalline polyester resin. That is, it refers to a molecular chain having the same chemical structure as that constituting the crystalline polyester resin. Moreover, the amorphous resin unit other than the polyester resin refers to a portion derived from an amorphous resin other than the polyester. That is, it refers to a molecular chain having the same chemical structure as that constituting an amorphous resin other than a polyester resin.
≪結晶性ポリエステル樹脂ユニット≫
結晶性ポリエステル樹脂ユニットは、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂に由来する部分であって、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂ユニットをいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、実施例に記載の示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/minで測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。
≪Crystalline polyester resin unit≫
The crystalline polyester resin unit is a portion derived from a known polyester resin obtained by a polycondensation reaction of a divalent or higher carboxylic acid (polyvalent carboxylic acid) and a divalent or higher alcohol (polyhydric alcohol). In differential scanning calorimetry (DSC), it refers to a resin unit having a clear endothermic peak rather than a stepwise endothermic change. Specifically, the clear endothermic peak means that the half-value width of the endothermic peak is within 15 ° C. when measured at a heating rate of 10 ° C./min in the differential scanning calorimetry (DSC) described in the examples. It means a peak.
結晶性ポリエステル樹脂ユニットは、上記定義したとおりであれば特に限定されない。例えば、結晶性ポリエステル樹脂ユニットによる主鎖に他成分を共重合させた構造を有する樹脂や、結晶性ポリエステル樹脂ユニットを他成分からなる主鎖に共重合させた構造を有する樹脂について、この樹脂を含むトナーが上記のように明確な吸熱ピークを示すものであれば、その樹脂は、本発明でいう結晶性ポリエステル樹脂ユニットを有するハイブリッド樹脂に該当する。 The crystalline polyester resin unit is not particularly limited as long as it is defined above. For example, this resin is used for a resin having a structure in which other components are copolymerized on the main chain of a crystalline polyester resin unit, or a resin having a structure in which a crystalline polyester resin unit is copolymerized on a main chain composed of other components. If the toner to be contained exhibits a clear endothermic peak as described above, the resin corresponds to a hybrid resin having a crystalline polyester resin unit in the present invention.
結晶性ポリエステル樹脂ユニットは、多価カルボン酸成分および多価アルコール成分から生成される。 The crystalline polyester resin unit is generated from a polyvalent carboxylic acid component and a polyhydric alcohol component.
また、多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の価数としては、好ましくはそれぞれ2〜3であり、特に好ましくはそれぞれ2であるため、特に好ましい形態として価数がそれぞれ2である場合(すなわち、ジカルボン酸成分、ジオール成分)について説明する。 In addition, the valences of the polyvalent carboxylic acid component and the polyhydric alcohol component are each preferably 2 to 3 and particularly preferably 2 respectively. Therefore, when the valence is 2 respectively as a particularly preferable form (that is, , Dicarboxylic acid component, diol component).
ジカルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸を用いることが好ましく、芳香族ジカルボン酸を併用してもよい。脂肪族ジカルボン酸としては、直鎖型のものを用いることが好ましい。直鎖型のものを用いることによって、結晶性が向上するという利点がある。ジカルボン酸成分は、一種類のものに限定されるものではなく、二種類以上を混合して用いてもよい。 As the dicarboxylic acid component, an aliphatic dicarboxylic acid is preferably used, and an aromatic dicarboxylic acid may be used in combination. As the aliphatic dicarboxylic acid, it is preferable to use a linear one. By using a linear type, there is an advantage that crystallinity is improved. The dicarboxylic acid component is not limited to one type, and two or more types may be mixed and used.
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸(ドデカン二酸)、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸などが挙げられ、また、これらの低級アルキルエステルや酸無水物を用いることもできる。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, and 1,10-decanedicarboxylic acid. Acid, 1,11-undecanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid (dodecanedioic acid), 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,16-hexadecanedicarboxylic acid, 1, Examples thereof include 18-octadecanedicarboxylic acid, and these lower alkyl esters and acid anhydrides can also be used.
上記の脂肪族ジカルボン酸の中でも、本発明の効果が得られやすいことから、炭素数6〜12の脂肪族ジカルボン酸であることが好ましい。 Among the above aliphatic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids having 6 to 12 carbon atoms are preferable because the effects of the present invention are easily obtained.
脂肪族ジカルボン酸と共に用いることのできる芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、t−ブチルイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸などが挙げられる。これらの中でも、入手容易性および乳化容易性の観点から、テレフタル酸、イソフタル酸、t−ブチルイソフタル酸を用いることが好ましい。 Examples of the aromatic dicarboxylic acid that can be used together with the aliphatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, t-butylisophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and 4,4′-biphenyldicarboxylic acid. Is mentioned. Among these, terephthalic acid, isophthalic acid, and t-butylisophthalic acid are preferably used from the viewpoints of availability and emulsification ease.
結晶性ポリエステル樹脂ユニットを形成するためのジカルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸の含有量が50構成モル%以上とされることが好ましく、より好ましくは70構成モル%以上であり、さらに好ましくは80構成モル%以上であり、特に好ましくは100構成モル%である。ジカルボン酸成分における脂肪族ジカルボン酸の含有量が50構成モル%以上とされることにより、結晶性ポリエステル樹脂ユニットの結晶性を十分に確保することができる。 As the dicarboxylic acid component for forming the crystalline polyester resin unit, the aliphatic dicarboxylic acid content is preferably 50 constituent mol% or more, more preferably 70 constituent mol% or more, and still more preferably. It is 80 constituent mol% or more, Most preferably, it is 100 constituent mol%. When the content of the aliphatic dicarboxylic acid in the dicarboxylic acid component is 50 constituent mol% or more, the crystallinity of the crystalline polyester resin unit can be sufficiently ensured.
また、ジオール成分としては、脂肪族ジオールを用いることが好ましく、必要に応じて脂肪族ジオール以外のジオールを含有させてもよい。脂肪族ジオールとしては、直鎖型のものを用いることが好ましい。直鎖型のものを用いることによって、結晶性が向上するという利点がある。ジオール成分は、一種単独で用いてもよいし、二種以上用いてもよい。 Moreover, it is preferable to use aliphatic diol as a diol component, and you may contain diols other than aliphatic diol as needed. As the aliphatic diol, a linear diol is preferably used. By using a linear type, there is an advantage that crystallinity is improved. A diol component may be used individually by 1 type, and may be used 2 or more types.
脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−ドデカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオールなどが挙げられる。 Examples of the aliphatic diol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8- Octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-dodecanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18- Examples include octadecanediol and 1,20-eicosanediol.
ジオール成分としては、脂肪族ジオールの中でも、本発明の効果が得られやすいことから、炭素数2〜12の脂肪族ジオールであることが好ましく、炭素数6〜12の脂肪族ジオールがより好ましい。 Among the aliphatic diols, the diol component is preferably an aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms, more preferably an aliphatic diol having 6 to 12 carbon atoms, because the effects of the present invention can be easily obtained.
必要に応じて用いられる脂肪族ジオール以外のジオールとしては、二重結合を有するジオール、スルホン酸基を有するジオールなどが挙げられ、具体的には、二重結合を有するジオールとしては、例えば、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオール、4−ブテン−1,8−ジオールなどが挙げられる。 Examples of the diol other than the aliphatic diol used as necessary include a diol having a double bond and a diol having a sulfonic acid group. Specifically, examples of the diol having a double bond include 2 -Butene-1,4-diol, 3-butene-1,6-diol, 4-butene-1,8-diol and the like.
結晶性ポリエステル樹脂ユニットを形成するためのジオール成分としては、脂肪族ジオールの含有量が50構成モル%以上とされることが好ましく、より好ましくは70構成モル%以上であり、さらに好ましくは80構成モル%以上であり、特に好ましくは100構成モル%である。ジオール成分における脂肪族ジオールの含有量が50構成モル%以上とされることにより、結晶性ポリエステル樹脂ユニットの結晶性を確保することができて製造されるトナーに優れた低温定着性が得られると共に最終的に形成される画像に光沢性が得られる。 As the diol component for forming the crystalline polyester resin unit, the content of the aliphatic diol is preferably 50 component mol% or more, more preferably 70 component mol% or more, and still more preferably 80 component mol%. It is at least mol%, particularly preferably 100 constituent mol%. When the content of the aliphatic diol in the diol component is 50 constituent mol% or more, the crystallinity of the crystalline polyester resin unit can be ensured, and excellent low-temperature fixability is obtained in the manufactured toner. Glossiness is obtained in the finally formed image.
上記のジオール成分とジカルボン酸成分との使用比率は、ジオール成分のヒドロキシル基[OH]とジカルボン酸成分のカルボキシル基[COOH]との当量比[OH]/[COOH]が、1.5/1〜1/1.5とされることが好ましく、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。 The use ratio of the diol component to the dicarboxylic acid component is such that the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] of the diol component to the carboxyl group [COOH] of the dicarboxylic acid component is 1.5 / 1. It is preferable to be set to ˜1 / 1.5, and more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2.
結晶性ポリエステル樹脂ユニットの形成方法は特に制限されず、公知のエステル化触媒を利用して、上記多価カルボン酸および多価アルコールを重縮合する(エステル化する)ことにより当該ユニットを形成することができる。 The method for forming the crystalline polyester resin unit is not particularly limited, and the unit is formed by polycondensation (esterification) of the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol using a known esterification catalyst. Can do.
結晶性ポリエステル樹脂ユニットの製造の際に使用可能な触媒としては、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属化合物;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属化合物;アルミニウム、亜鉛、マンガン、アンチモン、チタン、スズ、ジルコニウム、ゲルマニウム等の金属化合物;亜リン酸化合物;リン酸化合物;及びアミン化合物等が挙げられる。具体的には、スズ化合物としては、酸化ジブチルスズ、オクチル酸スズ、ジオクチル酸スズ、これらの塩等などを挙げることができる。チタン化合物としては、テトラノルマルブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラメチルチタネート、テトラステアリルチタネートなどのチタンアルコキシド;ポリヒドロキシチタンステアレートなどのチタンアシレート;チタンテトラアセチルアセトナート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネートなどのチタンキレートなどを挙げることができる。ゲルマニウム化合物としては、二酸化ゲルマニウムなどを挙げることができる。さらにアルミニウム化合物としては、ポリ水酸化アルミニウムなどの酸化物、アルミニウムアルコキシドなどが挙げられ、トリブチルアルミネートなどを挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Catalysts that can be used in the production of the crystalline polyester resin unit include alkali metal compounds such as sodium and lithium; alkaline earth metal compounds such as magnesium and calcium; aluminum, zinc, manganese, antimony, titanium, tin, and zirconium And metal compounds such as germanium; phosphorous acid compounds; phosphoric acid compounds; and amine compounds. Specifically, examples of the tin compound include dibutyltin oxide, tin octylate, tin dioctylate, and salts thereof. Titanium compounds include titanium alkoxides such as tetranormal butyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetramethyl titanate, and tetrastearyl titanate; titanium acylates such as polyhydroxy titanium stearate; titanium tetraacetylacetonate, titanium lactate, titanium triethanolamine Examples thereof include titanium chelates such as nates. Examples of germanium compounds include germanium dioxide. Furthermore, examples of the aluminum compound include oxides such as polyaluminum hydroxide, aluminum alkoxide, and the like, and tributylaluminate and the like can be given. You may use these individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
重合温度は特に限定されるものではないが、150〜250℃であることが好ましい。また、重合時間は特に限定されるものではないが、0.5〜10時間とすると好ましい。重合中には、必要に応じて反応系内を減圧にしてもよい。 The polymerization temperature is not particularly limited, but is preferably 150 to 250 ° C. The polymerization time is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10 hours. During the polymerization, the pressure in the reaction system may be reduced as necessary.
結晶性ポリエステル樹脂ユニットの含有量は、ハイブリッド樹脂の全量に対して80質量%以上98質量%以下であると好ましい。さらに、上記含有量は、90質量%以上95質量%以下であるとより好ましく、91質量%以上93質量%以下であるとさらに好ましい。上記範囲とすることにより、ハイブリッド樹脂に十分な結晶性を付与することができる。なお、ハイブリッド樹脂中の各ユニットの構成成分および含有割合は、たとえばNMR測定、メチル化反応P−GC/MS測定により特定することができる。 The content of the crystalline polyester resin unit is preferably 80% by mass or more and 98% by mass or less with respect to the total amount of the hybrid resin. Furthermore, the content is more preferably 90% by mass or more and 95% by mass or less, and further preferably 91% by mass or more and 93% by mass or less. By setting it as the above range, sufficient crystallinity can be imparted to the hybrid resin. In addition, the structural component and content rate of each unit in a hybrid resin can be specified, for example by NMR measurement and methylation reaction P-GC / MS measurement.
ここで、ハイブリッド樹脂は、上記結晶性ポリエステル樹脂ユニットの他に、以下で詳述するポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニットを含む。ハイブリッド樹脂は、上記結晶性ポリエステル樹脂ユニットおよびポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニットを含むものであれば、ブロック共重合体、グラフト共重合体などいずれの形態であってもよいが、グラフト共重合体であると好ましい。グラフト共重合体とすることにより、結晶性ポリエステル樹脂ユニットの配向を制御しやすくなり、ハイブリッド樹脂に十分な結晶性を付与することができる。 Here, the hybrid resin includes an amorphous resin unit other than the polyester resin described in detail below in addition to the crystalline polyester resin unit. The hybrid resin may be in any form such as a block copolymer and a graft copolymer as long as it includes the crystalline polyester resin unit and an amorphous resin unit other than the polyester resin. A coalescence is preferable. By using a graft copolymer, the orientation of the crystalline polyester resin unit can be easily controlled, and sufficient crystallinity can be imparted to the hybrid resin.
さらに、上記観点からは、結晶性ポリエステル樹脂ユニットが、結晶性ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニットを主鎖として、グラフト化されていると好ましい。すなわち、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂は、主鎖としてポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニットを有し、側鎖として結晶性ポリエステル樹脂ユニットを有するグラフト共重合体であると好ましい。 Furthermore, from the above viewpoint, it is preferable that the crystalline polyester resin unit is grafted with an amorphous resin unit other than the crystalline polyester resin as a main chain. That is, the hybrid crystalline polyester resin is preferably a graft copolymer having an amorphous resin unit other than the polyester resin as a main chain and a crystalline polyester resin unit as a side chain.
上記形態とすることにより、結晶性ポリエステル樹脂ユニットの配向をより高めることができ、ハイブリッド樹脂の結晶性を向上させることができる。 By setting it as the said form, the orientation of a crystalline polyester resin unit can be raised more, and the crystallinity of hybrid resin can be improved.
なお、ハイブリッド樹脂には、さらにスルホン酸基、カルボキシル基、ウレタン基などの置換基が導入されていてもよい。上記置換基の導入は、結晶性ポリエステル樹脂ユニット中でもよいし、以下で詳説するポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニット中であってもよい。 In addition, substituents, such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a urethane group, may be further introduced into the hybrid resin. The introduction of the substituent may be in the crystalline polyester resin unit or in an amorphous resin unit other than the polyester resin described in detail below.
≪ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニット≫
ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニット(本明細書中、単に「非晶性樹脂ユニット」とも称する場合がある)は、結着樹脂を構成する非晶性樹脂とハイブリッド樹脂との親和性を制御するために必須のユニットである。非晶性樹脂ユニットが存在することで、ハイブリッド樹脂と非晶性樹脂との親和性が向上し、ハイブリッド樹脂が非晶性樹脂中に取り込まれやすくなり、帯電均一性等を向上させることができる。
≪Amorphous resin unit other than polyester resin≫
Amorphous resin units other than polyester resins (sometimes referred to simply as “amorphous resin units” in this specification) control the affinity between the amorphous resin and the hybrid resin constituting the binder resin. It is an indispensable unit. The presence of the amorphous resin unit improves the affinity between the hybrid resin and the amorphous resin, makes it easier for the hybrid resin to be incorporated into the amorphous resin, and improves charging uniformity and the like. .
非晶性樹脂ユニットは、上記結晶性ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂に由来する部分である。ハイブリッド樹脂中(さらには、トナー中)に非晶性樹脂ユニットを含有することは、たとえばNMR測定、メチル化反応P−GC/MS測定を用いて化学構造を特定することによって確認することができる。 The amorphous resin unit is a portion derived from an amorphous resin other than the crystalline polyester resin. The inclusion of an amorphous resin unit in the hybrid resin (and also in the toner) can be confirmed by specifying the chemical structure using, for example, NMR measurement or methylation reaction P-GC / MS measurement. .
また、非晶性樹脂ユニットは、当該ユニットと同じ化学構造および分子量を有する樹脂について示差走査熱量測定(DSC)を行った時に、融点を有さず、比較的高いガラス転移温度(Tg)を有する樹脂ユニットである。このとき、当該ユニットと同じ化学構造および分子量を有する樹脂について、DSC測定において1度目の昇温過程におけるガラス転移温度(Tg1)が、30〜80℃であることが好ましく、特に40〜65℃であることが好ましい。なお、ガラス転移温度は実施例に記載されるDSC測定によって求めることができ、1度目の昇温過程におけるオンセット温度をTg1とする。 The amorphous resin unit does not have a melting point and has a relatively high glass transition temperature (Tg) when differential scanning calorimetry (DSC) is performed on a resin having the same chemical structure and molecular weight as the unit. It is a resin unit. At this time, for a resin having the same chemical structure and molecular weight as the unit, the glass transition temperature (Tg1) in the first temperature rising process in DSC measurement is preferably 30 to 80 ° C., particularly 40 to 65 ° C. Preferably there is. The glass transition temperature can be obtained by DSC measurement described in the examples, and the onset temperature in the first temperature raising process is Tg1.
非晶性樹脂ユニットは、上記定義したとおりであれば特に限定されない。例えば、非晶性樹脂ユニットによる主鎖に他成分を共重合させた構造を有する樹脂や、非晶性樹脂ユニットを他成分からなる主鎖に共重合させた構造を有する樹脂について、この樹脂を含むトナーが上記のような非晶性樹脂ユニットを有するものであれば、その樹脂は、本発明でいう非晶性樹脂ユニットを有するハイブリッド樹脂に該当する。 The amorphous resin unit is not particularly limited as long as it is defined above. For example, for a resin having a structure in which other components are copolymerized on the main chain of an amorphous resin unit and a resin having a structure in which an amorphous resin unit is copolymerized on a main chain composed of other components, this resin is used. If the toner to be contained has an amorphous resin unit as described above, the resin corresponds to the hybrid resin having an amorphous resin unit in the present invention.
非晶性樹脂ユニットは、結着樹脂に含まれる非晶性樹脂(すなわち、ハイブリッド樹脂以外の樹脂)と同種の樹脂で構成されると好ましい。このような形態とすることにより、ハイブリッド樹脂と非晶性樹脂との親和性がより向上し、ハイブリッド樹脂が非晶性樹脂中にさらに取り込まれやすくなり、帯電均一性等がより一層向上する。 The amorphous resin unit is preferably composed of the same kind of resin as the amorphous resin (that is, a resin other than the hybrid resin) contained in the binder resin. By adopting such a form, the affinity between the hybrid resin and the amorphous resin is further improved, the hybrid resin is further easily taken into the amorphous resin, and the charging uniformity is further improved.
ここで、「同種の樹脂」とは、繰り返し単位中に特徴的な化学結合が共通に含まれていることを意味する。ここで、「特徴的な化学結合」とは、物質・材料研究機構(NIMS)物質・材料データベース(http://polymer.nims.go.jp/PoLyInfo/guide/jp/term_polymer.html)に記載の「ポリマー分類」に従う。すなわち、ポリアクリル、ポリアミド、ポリ酸無水物、ポリカーボネート、ポリジエン、ポリエステル、ポリハロオレフィン、ポリイミド、ポリイミン、ポリケトン、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリフェニレン、ポリホスファゼン、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリビニルおよびその他のポリマーの計22種によって分類されたポリマーを構成する化学結合を「特徴的な化学結合」という。 Here, “the same kind of resin” means that a characteristic chemical bond is commonly contained in the repeating unit. Here, “characteristic chemical bond” is described in the National Institute for Materials Science (NIMS) Substance / Material Database (http://polymer.nims.go.jp/PoLyInfo/guide/jp/term_polymer.html). According to “Polymer classification”. That is, polyacryl, polyamide, polyanhydride, polycarbonate, polydiene, polyester, polyhaloolefin, polyimide, polyimine, polyketone, polyolefin, polyether, polyphenylene, polyphosphazene, polysiloxane, polystyrene, polysulfide, polysulfone, polyurethane, polyurea Chemical bonds constituting polymers classified by a total of 22 types of polyvinyl and other polymers are referred to as “characteristic chemical bonds”.
また、樹脂が共重合体である場合における「同種の樹脂」とは、共重合体を構成する複数のモノマー種の化学構造において、上記化学結合を有するモノマー種を構成単位としている場合、特徴的な化学結合を共通に有する樹脂同士を指す。したがって、樹脂自体の示す特性が互いに異なる場合や、共重合体を構成するモノマー種のモル成分比が互いに異なる場合であっても、特徴的な化学結合を共通に有していれば同種の樹脂とみなす。 In addition, the “same kind of resin” in the case where the resin is a copolymer is characteristic when the monomer type having the above chemical bond is used as a constituent unit in the chemical structure of a plurality of monomer types constituting the copolymer. Refers to resins having common chemical bonds. Accordingly, even if the characteristics of the resins themselves are different from each other or the molar component ratios of the monomer species constituting the copolymer are different from each other, the same type of resin can be used as long as it has a characteristic chemical bond in common. It is considered.
例えば、スチレン、ブチルアクリレートおよびアクリル酸によって形成される樹脂(または樹脂ユニット)と、スチレン、ブチルアクリレートおよびメタクリル酸によって形成される樹脂(または樹脂ユニット)とは、少なくともポリアクリルを構成する化学結合を有しているため、これらは同種の樹脂である。さらに例示すると、スチレン、ブチルアクリレートおよびアクリル酸によって形成される樹脂(または樹脂ユニット)と、スチレン、ブチルアクリレート、アクリル酸、テレフタル酸およびフマル酸によって形成される樹脂(または樹脂ユニット)とは、互いに共通する化学結合として、少なくともポリアクリルを構成する化学結合を有している。したがって、これらは同種の樹脂である。 For example, a resin (or resin unit) formed of styrene, butyl acrylate and acrylic acid and a resin (or resin unit) formed of styrene, butyl acrylate and methacrylic acid have at least chemical bonds constituting polyacryl. These are the same kind of resins. To further illustrate, a resin (or resin unit) formed of styrene, butyl acrylate and acrylic acid and a resin (or resin unit) formed of styrene, butyl acrylate, acrylic acid, terephthalic acid and fumaric acid are mutually As a common chemical bond, it has a chemical bond constituting at least polyacryl. Therefore, these are the same kind of resins.
非晶性樹脂ユニットを構成する樹脂成分は特に制限されないが、例えば、ビニル樹脂ユニット、ウレタン樹脂ユニット、ウレア樹脂ユニットなどが挙げられる。なかでも、熱可塑性を制御しやすいという理由から、ビニル樹脂ユニットが好ましい。 Although the resin component which comprises an amorphous resin unit is not restrict | limited in particular, For example, a vinyl resin unit, a urethane resin unit, a urea resin unit etc. are mentioned. Among these, a vinyl resin unit is preferable because it is easy to control thermoplasticity.
ビニル樹脂ユニットとしては、ビニル化合物を重合したものであれば特に制限されないが、例えば、アクリル酸エステル樹脂ユニット、スチレン−アクリル酸エステル樹脂ユニット、エチレン・酢酸ビニル樹脂ユニットなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The vinyl resin unit is not particularly limited as long as a vinyl compound is polymerized, and examples thereof include an acrylic ester resin unit, a styrene-acrylic ester resin unit, and an ethylene / vinyl acetate resin unit. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
上記のビニル樹脂ユニットのなかでも、熱定着時の可塑性を考慮すると、スチレン−アクリル酸エステル樹脂ユニット(スチレンアクリル樹脂ユニット)が好ましい。したがって、以下では、非晶性樹脂ユニットとしてのスチレンアクリル樹脂ユニットについて説明する。 Among the vinyl resin units described above, a styrene-acrylic ester resin unit (styrene acrylic resin unit) is preferable in consideration of plasticity during heat fixing. Therefore, below, the styrene acrylic resin unit as an amorphous resin unit is demonstrated.
スチレンアクリル樹脂ユニットは、少なくとも、スチレン単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを付加重合させて形成されるものである。ここでいうスチレン単量体は、CH2=CH−C6H5の構造式で表されるスチレンの他に、スチレン構造中に公知の側鎖や官能基を有する構造のものを含むものである。また、ここでいう(メタ)アクリル酸エステル単量体は、CH2=CHCOOR(Rはアルキル基)で表されるアクリル酸エステル化合物やメタクリル酸エステル化合物の他に、アクリル酸エステル誘導体やメタクリル酸エステル誘導体等の構造中に公知の側鎖や官能基を有するエステル化合物を含むものである。 The styrene acrylic resin unit is formed by addition polymerization of at least a styrene monomer and a (meth) acrylic acid ester monomer. Styrene monomers as referred to herein, in addition to styrene represented by the structural formula CH 2 = CH-C 6 H 5, is intended to include a structure having a known side-chain or functional groups styrene structure. In addition, the (meth) acrylic acid ester monomer referred to here is an acrylic acid ester derivative or methacrylic acid in addition to the acrylic acid ester compound or methacrylic acid ester compound represented by CH 2 = CHCOOR (R is an alkyl group). It includes an ester compound having a known side chain or functional group in the structure of an ester derivative or the like.
以下に、スチレンアクリル樹脂ユニットの形成が可能なスチレン単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体の具体例を示すが、本発明で使用されるスチレンアクリル樹脂ユニットの形成に使用可能なものは以下に示すものに限定されるものではない。 Specific examples of styrene monomer and (meth) acrylic acid ester monomer capable of forming a styrene acrylic resin unit are shown below, but can be used for forming a styrene acrylic resin unit used in the present invention. Is not limited to the following.
先ず、スチレン単量体の具体例としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等が挙げられる。これらスチレン単量体は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。 First, specific examples of the styrene monomer include, for example, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4- Examples thereof include dimethyl styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, and pn-dodecyl styrene. These styrene monomers can be used alone or in combination of two or more.
また、(メタ)アクリル酸エステル単量体の具体例としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、フェニルアクリレート等のアクリル酸エステル単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル単量体等が挙げられる。 Specific examples of the (meth) acrylic acid ester monomer include, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate. Acrylate monomers such as stearyl acrylate, lauryl acrylate, and phenyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, Stearyl methacrylate, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl meta Relate, methacrylic acid ester monomers such as dimethylaminoethyl methacrylate.
なお、本明細書中、「(メタ)アクリル酸エステル単量体」とは、「アクリル酸エステル単量体」と「メタクリル酸エステル単量体」を総称したもので、たとえば、「(メタ)アクリル酸メチル」は「アクリル酸メチル」と「メタクリル酸メチル」を総称したものである。 In this specification, “(meth) acrylic acid ester monomer” is a general term for “acrylic acid ester monomer” and “methacrylic acid ester monomer”. “Methyl acrylate” is a general term for “methyl acrylate” and “methyl methacrylate”.
これらのアクリル酸エステル単量体またはメタクリル酸エステル単量体は、単独でもまたは2種以上を組み合わせても使用することができる。すなわち、スチレン単量体と2種以上のアクリル酸エステル単量体とを用いて共重合体を形成すること、スチレン単量体と2種以上のメタクリル酸エステル単量体とを用いて共重合体を形成すること、あるいは、スチレン単量体とアクリル酸エステル単量体およびメタクリル酸エステル単量体とを併用して共重合体を形成することのいずれも可能である。 These acrylic acid ester monomers or methacrylic acid ester monomers can be used alone or in combination of two or more. That is, a copolymer is formed using a styrene monomer and two or more acrylate monomers, and a copolymer is formed using a styrene monomer and two or more methacrylic ester monomers. Either a coalescence can be formed, or a copolymer can be formed by using a styrene monomer together with an acrylate monomer and a methacrylic acid ester monomer.
非晶性樹脂ユニット中のスチレン単量体に由来する構成単位の含有率は、非晶性樹脂ユニットの全量に対し、40〜90質量%であると好ましい。また、非晶性樹脂ユニット中の(メタ)アクリル酸エステル単量体に由来する構成単位の含有率は、非晶性樹脂ユニットの全量に対し、10〜60質量%であると好ましい。このような範囲とすることにより、ハイブリッド樹脂の可塑性を制御することが容易となる。 The content of the structural unit derived from the styrene monomer in the amorphous resin unit is preferably 40 to 90% by mass with respect to the total amount of the amorphous resin unit. Moreover, it is preferable that the content rate of the structural unit derived from the (meth) acrylic acid ester monomer in an amorphous resin unit is 10-60 mass% with respect to the whole quantity of an amorphous resin unit. By setting it as such a range, it becomes easy to control the plasticity of the hybrid resin.
さらに、非晶性樹脂ユニットは、上記スチレン単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体の他、上記結晶性ポリエステル樹脂ユニットに化学的に結合するための化合物もまた付加重合されてなると好ましい。具体的には、上記結晶性ポリエステル樹脂ユニットに含まれる、多価アルコール由来のヒドロキシル基[−OH]または多価カルボン酸由来のカルボキシル基[−COOH]とエステル結合する化合物を用いると好ましい。したがって、非晶性樹脂ユニットは、上記スチレン単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体に対して付加重合可能であり、かつ、カルボキシル基[−COOH]またはヒドロキシル基[−OH]を有する化合物をさらに重合してなると好ましい。 Further, the amorphous resin unit is preferably obtained by addition polymerization of a compound for chemically bonding to the crystalline polyester resin unit in addition to the styrene monomer and the (meth) acrylate monomer. . Specifically, it is preferable to use a compound that includes an ester bond with a hydroxyl group derived from a polyhydric alcohol [—OH] or a carboxyl group derived from a polyvalent carboxylic acid [—COOH] contained in the crystalline polyester resin unit. Therefore, the amorphous resin unit can be addition-polymerized with respect to the styrene monomer and the (meth) acrylate monomer, and has a carboxyl group [—COOH] or a hydroxyl group [—OH]. It is preferable to further polymerize the compound.
かような化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等のカルボキシル基を有する化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基を有する化合物が挙げられる。 Examples of such compounds include compounds having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumaric acid, maleic acid monoalkyl ester, itaconic acid monoalkyl ester; 2-hydroxy Ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate And compounds having a hydroxyl group such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate.
非晶性樹脂ユニット中の上記化合物に由来する構成単位の含有率は、非晶性樹脂ユニットの全量に対し、0.5〜20質量%であると好ましい。 The content rate of the structural unit derived from the said compound in an amorphous resin unit is preferable in it being 0.5-20 mass% with respect to the whole quantity of an amorphous resin unit.
スチレンアクリル樹脂ユニットの形成方法は、特に制限されず、公知の油溶性あるいは水溶性の重合開始剤を使用して単量体を重合する方法が挙げられる。油溶性の重合開始剤としては、具体的には、以下に示すアゾ系またはジアゾ系重合開始剤や過酸化物系重合開始剤がある。 The method for forming the styrene acrylic resin unit is not particularly limited, and examples thereof include a method of polymerizing a monomer using a known oil-soluble or water-soluble polymerization initiator. Specific examples of the oil-soluble polymerization initiator include the following azo or diazo polymerization initiators and peroxide polymerization initiators.
アゾ系またはジアゾ系重合開始剤としては、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。 As the azo or diazo polymerization initiator, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1) -Carbonitrile), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile and the like.
過酸化物系重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルパーオキシ)トリアジン等が挙げられる。 As the peroxide polymerization initiator, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,4 -Dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis- (4,4-t-butylperoxycyclohexyl) propane, tris- (t-butylperoxy) triazine and the like.
また、乳化重合法で樹脂微粒子(樹脂粒子)を形成する場合は水溶性ラジカル重合開始剤が使用可能である。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸およびその塩、過酸化水素等が挙げられる。 In the case where resin fine particles (resin particles) are formed by an emulsion polymerization method, a water-soluble radical polymerization initiator can be used. Examples of the water-soluble polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, azobisaminodipropane acetate, azobiscyanovaleric acid and its salts, hydrogen peroxide, and the like.
非晶性樹脂ユニットの含有量は、ハイブリッド樹脂の全量に対して、2質量%以上20質量%以下であると好ましい。さらに、上記含有量は、5質量%以上10質量%以下であるとより好ましく、7質量%以上9質量%以下であるとさらに好ましい。上記範囲とすることにより、ハイブリッド樹脂に十分な結晶性を付与することができる。 The content of the amorphous resin unit is preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the total amount of the hybrid resin. Furthermore, the content is more preferably 5% by mass or more and 10% by mass or less, and further preferably 7% by mass or more and 9% by mass or less. By setting it as the above range, sufficient crystallinity can be imparted to the hybrid resin.
≪ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂(ハイブリッド樹脂)の製造方法≫
結着樹脂に含まれるハイブリッド樹脂の製造方法は、上記結晶性ポリエステル樹脂ユニットと非晶性樹脂ユニットとを分子結合させた構造の重合体を形成することが可能な方法であれば、特に制限されるものではない。ハイブリッド樹脂の具体的な製造方法としては、例えば、以下に示す方法が挙げられる。
≪Method for producing hybrid crystalline polyester resin (hybrid resin) ≫
The method for producing the hybrid resin contained in the binder resin is not particularly limited as long as it can form a polymer having a structure in which the crystalline polyester resin unit and the amorphous resin unit are molecularly bonded. It is not something. Specific examples of the method for producing the hybrid resin include the following methods.
(1)非晶性樹脂ユニットを予め重合しておき、当該非晶性樹脂ユニットの存在下で結晶性ポリエステル樹脂ユニットを形成する重合反応を行ってハイブリッド樹脂を製造する方法
この方法では、先ず、上述した非晶性樹脂ユニットを構成する単量体(好ましくは、スチレン単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体といったビニル単量体)を付加反応させて非晶性樹脂ユニットを形成する。次に、非晶性樹脂ユニットの存在下で、多価カルボン酸と多価アルコールとを重合反応させて結晶性ポリエステル樹脂ユニットを形成する。このとき、多価カルボン酸と多価アルコールとを縮合反応させると共に、非晶性樹脂ユニットに対し、多価カルボン酸または多価アルコールを付加反応させることにより、ハイブリッド樹脂が形成される。
(1) A method of producing a hybrid resin by polymerizing an amorphous resin unit in advance and performing a polymerization reaction to form a crystalline polyester resin unit in the presence of the amorphous resin unit. An amorphous resin unit is formed by addition reaction of the monomer constituting the above-described amorphous resin unit (preferably, a styrene monomer and a vinyl monomer such as a (meth) acrylate monomer). . Next, in the presence of the amorphous resin unit, a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol are polymerized to form a crystalline polyester resin unit. At this time, a polyhydric carboxylic acid and a polyhydric alcohol are subjected to a condensation reaction, and a polycarboxylic acid or a polyhydric alcohol is added to the amorphous resin unit to form a hybrid resin.
上記方法において、結晶性ポリエステル樹脂ユニットまたは非晶性樹脂ユニット中に、これらユニットが互いに反応可能な部位を組み込んでおくと好ましい。具体的には、非晶性樹脂ユニットの形成時、非晶性樹脂ユニットを構成する単量体の他に、結晶性ポリエステル樹脂ユニットに残存するカルボキシル基[−COOH]またはヒドロキシル基[−OH]と反応可能な部位および非晶性樹脂ユニットと反応可能な部位を有する化合物も使用する。すなわち、この化合物が結晶性ポリエステル樹脂ユニット中のカルボキシル基[−COOH]またはヒドロキシル基[−OH]と反応することにより、結晶性ポリエステル樹脂ユニットは非晶性樹脂ユニットと化学的に結合することができる。 In the above method, it is preferable to incorporate a site where these units can react with each other in the crystalline polyester resin unit or the amorphous resin unit. Specifically, when the amorphous resin unit is formed, in addition to the monomer constituting the amorphous resin unit, a carboxyl group [—COOH] or a hydroxyl group [—OH] remaining in the crystalline polyester resin unit. A compound having a site capable of reacting with a non-crystalline resin unit and a site capable of reacting with an amorphous resin unit is also used. That is, when this compound reacts with a carboxyl group [—COOH] or a hydroxyl group [—OH] in the crystalline polyester resin unit, the crystalline polyester resin unit can be chemically bonded to the amorphous resin unit. it can.
もしくは、結晶性ポリエステル樹脂ユニットの形成時、多価アルコールまたは多価カルボン酸と反応可能であり、かつ、非晶性樹脂ユニットと反応可能な部位を有する化合物を使用してもよい。 Alternatively, a compound having a site capable of reacting with a polyhydric alcohol or polyvalent carboxylic acid and capable of reacting with an amorphous resin unit may be used when forming the crystalline polyester resin unit.
上記の方法を用いることにより、非晶性樹脂ユニットに結晶性ポリエステル樹脂ユニットが分子結合した構造(グラフト構造)のハイブリッド樹脂を形成することができる。 By using the above method, a hybrid resin having a structure (graft structure) in which a crystalline polyester resin unit is molecularly bonded to an amorphous resin unit can be formed.
(2)結晶性ポリエステル樹脂ユニットと非晶性樹脂ユニットとをそれぞれ形成しておき、これらを結合させてハイブリッド樹脂を製造する方法
この方法では、先ず、多価カルボン酸と多価アルコールとを縮合反応させて結晶性ポリエステル樹脂ユニットを形成する。また、結晶性ポリエステル樹脂ユニットを形成する反応系とは別に、上述した非晶性樹脂ユニットを構成する単量体を付加重合させて非晶性樹脂ユニットを形成する。このとき、結晶性ポリエステル樹脂ユニットと非晶性樹脂ユニットとが互いに反応可能な部位を組み込んでおくと好ましい。なお、このような反応可能な部位を組み込む方法は、上述の通りであるため、その詳細な説明は省略する。
(2) A method of producing a hybrid resin by forming a crystalline polyester resin unit and an amorphous resin unit and bonding them together. In this method, first, a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol are condensed. React to form a crystalline polyester resin unit. In addition to the reaction system for forming the crystalline polyester resin unit, the monomer constituting the above-described amorphous resin unit is subjected to addition polymerization to form the amorphous resin unit. At this time, it is preferable to incorporate a site where the crystalline polyester resin unit and the amorphous resin unit can react with each other. In addition, since the method of incorporating such a reactive site is as described above, detailed description thereof is omitted.
次に、上記で形成した結晶性ポリエステルユニットと、非晶性樹脂ユニットとを反応させることにより、結晶性ポリエステル樹脂ユニットと非晶性樹脂ユニットとが分子結合した構造のハイブリッド樹脂を形成することができる。 Next, a hybrid resin having a structure in which the crystalline polyester resin unit and the amorphous resin unit are molecularly bonded can be formed by reacting the crystalline polyester unit formed above with the amorphous resin unit. it can.
また、上記反応可能な部位が結晶性ポリエステル樹脂ユニットおよび非晶性樹脂ユニットに組み込まれていない場合は、結晶性ポリエステル樹脂ユニットと非晶性樹脂ユニットとが共存する系を形成しておき、そこへ結晶性ポリエステル樹脂ユニットおよび非晶性樹脂ユニットと結合可能な部位を有する化合物を投入する方法を採用してもよい。そして、当該化合物を介して、結晶性ポリエステル樹脂ユニットと非晶性樹脂ユニットとが分子結合した構造のハイブリッド樹脂を形成することができる。 In addition, when the reactive site is not incorporated in the crystalline polyester resin unit and the amorphous resin unit, a system in which the crystalline polyester resin unit and the amorphous resin unit coexist is formed, You may employ | adopt the method of throwing in the compound which has a site | part which can be combined with a crystalline polyester resin unit and an amorphous resin unit. A hybrid resin having a structure in which a crystalline polyester resin unit and an amorphous resin unit are molecularly bonded can be formed via the compound.
(3)結晶性ポリエステル樹脂ユニットを予め形成しておき、当該結晶性ポリエステル樹脂ユニットの存在下で非晶性樹脂ユニットを形成する重合反応を行ってハイブリッド樹脂を製造する方法
この方法では、先ず、多価カルボン酸と多価アルコールとを縮合反応させて重合を行い、結晶性ポリエステル樹脂ユニットを形成しておく。次に、結晶性ポリエステル樹脂ユニットの存在下で、非晶性樹脂ユニットを構成する単量体を重合反応させて非晶性樹脂ユニットを形成する。このとき、上記(1)と同様に、結晶性ポリエステル樹脂ユニットまたは非晶性樹脂ユニット中に、これらユニットが互いに反応可能な部位を組み込んでおくと好ましい。なお、このような反応可能な部位を組み込む方法は、上述の通りであるため、その詳細な説明は省略する。
(3) A method of producing a hybrid resin by forming a crystalline polyester resin unit in advance and performing a polymerization reaction to form an amorphous resin unit in the presence of the crystalline polyester resin unit. A polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol are subjected to a condensation reaction to carry out polymerization to form a crystalline polyester resin unit. Next, in the presence of the crystalline polyester resin unit, a monomer constituting the amorphous resin unit is polymerized to form an amorphous resin unit. At this time, it is preferable to incorporate a site where these units can react with each other in the crystalline polyester resin unit or the amorphous resin unit, similarly to the above (1). In addition, since the method of incorporating such a reactive site is as described above, detailed description thereof is omitted.
上記の方法を用いることにより、結晶性ポリエステル樹脂ユニットに非晶性樹脂ユニットが分子結合した構造(グラフト構造)のハイブリッド樹脂を形成することができる。 By using the above method, a hybrid resin having a structure (graft structure) in which an amorphous resin unit is molecularly bonded to a crystalline polyester resin unit can be formed.
上記(1)〜(3)の形成方法の中でも、(1)の方法は非晶性樹脂鎖に結晶性ポリエステル樹脂鎖をグラフト化した構造のハイブリッド樹脂を形成し易いことや生産工程を簡素化できるため好ましい。(1)の方法は、非晶性樹脂ユニットを予め形成してから結晶性ポリエステル樹脂ユニットを結合させるため、結晶性ポリエステル樹脂ユニットの配向が均一になりやすい。したがって、本発明で規定するトナーに適したハイブリッド樹脂を確実に形成することができるので好ましい。 Among the methods (1) to (3), the method (1) facilitates the formation of a hybrid resin having a structure in which a crystalline polyester resin chain is grafted to an amorphous resin chain, and simplifies the production process. This is preferable because it is possible. In the method (1), since the amorphous polyester resin unit is bonded after the amorphous resin unit is formed in advance, the orientation of the crystalline polyester resin unit tends to be uniform. Therefore, it is preferable because a hybrid resin suitable for the toner specified in the present invention can be reliably formed.
(結晶性ポリエステル樹脂)
結晶性ポリエステル樹脂は、特に制限されるものではなく、2価以上のカルボン酸(多価カルボン酸)と、2価以上のアルコール(多価アルコール)との重縮合反応によって得られる公知のポリエステル樹脂を幅広く適用することができる。ここで、結晶性ポリエステル樹脂とは、上記したポリエステル樹脂のうち、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂をいう。明確な吸熱ピークとは、具体的には、実施例に記載の示差走査熱量測定(DSC)において、昇温速度10℃/分で測定した際に、吸熱ピークの半値幅が15℃以内であるピークのことを意味する。上記非晶性ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂のうち、上記結晶性ポリエステル樹脂以外のポリエステル樹脂(上記した明確な吸熱ピークを有さないもの)をいう。
(Crystalline polyester resin)
The crystalline polyester resin is not particularly limited, and is a known polyester resin obtained by a polycondensation reaction between a divalent or higher carboxylic acid (polyvalent carboxylic acid) and a divalent or higher alcohol (polyhydric alcohol). Can be widely applied. Here, the crystalline polyester resin refers to a resin having a clear endothermic peak instead of a stepwise endothermic change in differential scanning calorimetry (DSC) among the above-described polyester resins. Specifically, the endothermic peak has a half-value width of 15 ° C. or less when measured at a rate of temperature increase of 10 ° C./min in the differential scanning calorimetry (DSC) described in the examples. It means a peak. The non-crystalline polyester resin refers to a polyester resin other than the crystalline polyester resin (having no clear endothermic peak as described above) among the polyester resins.
結晶性ポリエステル樹脂は、上記定義したとおりであれば特に限定されず、例えば、結晶性ポリエステル樹脂による主鎖に他成分を共重合させた構造を有する樹脂について、この樹脂が上記のように明確な吸熱ピークを示すものであれば、本発明でいう結晶性ポリエステル樹脂に該当する。 The crystalline polyester resin is not particularly limited as long as it is defined above. For example, for a resin having a structure in which other components are copolymerized on the main chain of the crystalline polyester resin, the resin is clear as described above. If it shows an endothermic peak, it corresponds to the crystalline polyester resin referred to in the present invention.
結晶性ポリエステル樹脂のゲル浸透クロマトグラフ分析装置(GPC)による重量平均分子量(Mw)は、好ましくは2,000〜20,000である。かような範囲であると、得られるトナー粒子が粒子全体として融点の低いものにならず耐ブロッキング性に優れ、また、低温定着性にも優れる。 The weight average molecular weight (Mw) of the crystalline polyester resin by gel permeation chromatography analyzer (GPC) is preferably 2,000 to 20,000. Within such a range, the resulting toner particles do not have a low melting point as a whole and are excellent in blocking resistance and excellent in low-temperature fixability.
結晶性ポリエステル樹脂の示差走査熱量測定装置(DSC)による融点(Tm)は、50℃以上120℃未満であることが好ましく、60℃以上90℃未満であることがより好ましい。ポリエステル樹脂の融点が上記の範囲にあることにより、低温定着性および定着分離性が適切に得られるため好ましい。結晶性ポリエステル樹脂の融点は、DSCにより測定される吸熱ピーク温度を結晶性ポリエステル樹脂の融点とする。例えば、結晶性ポリエステル樹脂のTmは、ASTM D3418に準拠して、示差走査熱量測定装置を用いて得ることができる。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/分で昇温し、200℃で5分間ホールドし、200℃から0℃まで液体窒素を用いて−10℃/分で降温し、0℃で5分間ホールドし、再度0℃から200℃まで10℃/分で昇温を行う。2度目の昇温時の吸熱曲線から解析をおこない、結晶性ポリエステル樹脂の極大ピークより吸熱ピーク温度を算出し、かかる吸熱ピーク温度をTmとすることができる。 The melting point (Tm) of the crystalline polyester resin measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is preferably 50 ° C. or higher and lower than 120 ° C., more preferably 60 ° C. or higher and lower than 90 ° C. It is preferable for the melting point of the polyester resin to be in the above-mentioned range since low-temperature fixability and fixability can be appropriately obtained. Regarding the melting point of the crystalline polyester resin, the endothermic peak temperature measured by DSC is defined as the melting point of the crystalline polyester resin. For example, the Tm of the crystalline polyester resin can be obtained using a differential scanning calorimeter in accordance with ASTM D3418. The temperature correction of the detection part of this apparatus uses the melting point of indium and zinc, and the correction of heat quantity uses the heat of fusion of indium. For the sample, an aluminum pan was used, an empty pan was set as a control, the temperature was increased at a temperature increase rate of 10 ° C./min, held at 200 ° C. for 5 minutes, and liquid nitrogen was used from 200 ° C. to 0 ° C. The temperature is lowered at 10 ° C./min, held at 0 ° C. for 5 minutes, and again heated from 0 ° C. to 200 ° C. at 10 ° C./min. By analyzing from the endothermic curve at the second temperature rise, the endothermic peak temperature can be calculated from the maximum peak of the crystalline polyester resin, and the endothermic peak temperature can be defined as Tm.
結晶性ポリエステル樹脂の酸価(酸価AV)は5〜45mgKOH/gであることが好ましく、更に好ましくは5〜30mgKOH/gである。酸価が45mgKOH/g以下であれば、吸湿性が高くなることもなく、高湿度下においても帯電性が低くなるのを防止することができる点で好ましい。また、5mgKOH/g以上であれば、樹脂微粒子(樹脂粒子)の分散安定性を保持することができ、トナー製造が行い易い点で好ましい。 The acid value (acid value AV) of the crystalline polyester resin is preferably 5 to 45 mgKOH / g, more preferably 5 to 30 mgKOH / g. If the acid value is 45 mgKOH / g or less, the hygroscopicity is not increased, and the chargeability can be prevented from being lowered even under high humidity. Further, if it is 5 mgKOH / g or more, the dispersion stability of the resin fine particles (resin particles) can be maintained, and this is preferable in terms of easy toner production.
結晶性ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸成分および多価アルコール成分から生成される。多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の価数としては、好ましくはそれぞれ2〜3であり、特に好ましくはそれぞれ2であるため、特に好ましい形態として価数がそれぞれ2である場合(すなわち、ジカルボン酸成分、ジオール成分)について説明する。 The crystalline polyester resin is produced from a polyvalent carboxylic acid component and a polyhydric alcohol component. The valences of the polyvalent carboxylic acid component and the polyhydric alcohol component are each preferably 2 to 3, particularly preferably 2 respectively. Therefore, when the valence is 2 respectively as a particularly preferable form (that is, dicarboxylic acid) The acid component and diol component) will be described.
ジカルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸を用いることが好ましく、芳香族ジカルボン酸を併用してもよい。脂肪族ジカルボン酸としては、直鎖型のものを用いることが好ましい。直鎖型のものを用いることによって、結晶性が向上するという利点がある。ジカルボン酸成分は、一種類のものに限定されるものではなく、二種類以上を混合して用いてもよい。脂肪族ジカルボン酸としては、主鎖を構成する炭素原子の数が2〜22である直鎖型の脂肪族ジカルボン酸を用いることがより好ましい。 As the dicarboxylic acid component, an aliphatic dicarboxylic acid is preferably used, and an aromatic dicarboxylic acid may be used in combination. As the aliphatic dicarboxylic acid, it is preferable to use a linear one. By using a linear type, there is an advantage that crystallinity is improved. The dicarboxylic acid component is not limited to one type, and two or more types may be mixed and used. As the aliphatic dicarboxylic acid, it is more preferable to use a linear aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 22 carbon atoms constituting the main chain.
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,10−ドデカンジカルボン酸(1,10−ドデカン二酸)、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸などが挙げられ、また、これらの低級アルキルエステルや酸無水物を用いることもできる。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, and 1,10-decanedicarboxylic acid. Acid, 1,10-dodecanedicarboxylic acid (1,10-dodecanedioic acid), 1,11-undecanedicarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid Examples thereof include acids, 1,16-hexadecanedicarboxylic acid, 1,18-octadecanedicarboxylic acid, and the like, and lower alkyl esters and acid anhydrides thereof can also be used.
上記の脂肪族ジカルボン酸の中でも、入手容易性の観点から、炭素原子の数が6〜14である直鎖型の脂肪族ジカルボン酸であることが好ましく、アジピン酸、1,8−オクタンジカルボン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,10−ドデカンジカルボン酸(1,10−ドデカン二酸)であることがより好ましい。 Among the above aliphatic dicarboxylic acids, from the viewpoint of easy availability, linear aliphatic dicarboxylic acids having 6 to 14 carbon atoms are preferable, and adipic acid and 1,8-octane dicarboxylic acid are preferable. 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, and 1,10-dodecanedicarboxylic acid (1,10-dodecanedioic acid) are more preferable.
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、t−ブチルイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸などが挙げられる。これらの中でも、入手容易性および乳化容易性の観点から、テレフタル酸、イソフタル酸、t−ブチルイソフタル酸を用いることが好ましい。 Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, t-butylisophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, and the like. Among these, terephthalic acid, isophthalic acid, and t-butylisophthalic acid are preferably used from the viewpoints of availability and emulsification ease.
脂肪族ジカルボン酸の使用量は、結晶性ポリエステル樹脂を形成するためのジカルボン酸成分全体を100構成モル%とした場合に80構成モル%以上とされることが好ましく、より好ましくは90構成モル%以上、さらに好ましくは100構成モル%である。脂肪族ジカルボン酸の使用量が80構成モル%以上とされることにより、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性を確保することができて製造されるトナーに優れた低温定着性が得られ、最終的に形成される画像に光沢性が得られると共に融点降下による画像保存性の低下が抑制され、さらに、当該結晶性ポリエステル樹脂を含む油相液を用いて油滴を形成させるときに、確実に乳化状態を得ることができる。 The amount of the aliphatic dicarboxylic acid used is preferably 80 component mol% or more, more preferably 90 component mol%, when the entire dicarboxylic acid component for forming the crystalline polyester resin is 100 component mol%. More preferably, it is 100 constituent mol%. When the amount of the aliphatic dicarboxylic acid used is 80 constituent mol% or more, the crystallinity of the crystalline polyester resin can be ensured and excellent low-temperature fixability can be obtained in the manufactured toner. Glossiness is obtained in the formed image, and deterioration of image storage stability due to melting point depression is suppressed. Furthermore, when oil droplets are formed using an oil phase liquid containing the crystalline polyester resin, it is surely emulsified. Can be obtained.
また、ジオール成分としては、脂肪族ジオールを用いることが好ましく、必要に応じて脂肪族ジオール以外のジオールを含有させてもよい。ジオール成分としては、脂肪族ジオールの中でも、主鎖を構成する炭素原子の数が2〜22である直鎖型の脂肪族ジオールを用いることがより好ましい。 Moreover, it is preferable to use aliphatic diol as a diol component, and you may contain diols other than aliphatic diol as needed. As the diol component, it is more preferable to use a linear aliphatic diol having 2 to 22 carbon atoms constituting the main chain among the aliphatic diols.
脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−ドデカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、入手容易性の観点、確実な低温定着性の発現という観点から、主鎖を構成する炭素原子の数が2〜14のものが好ましい。 Examples of the aliphatic diol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8- Octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-dodecanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,18- Examples include octadecanediol and 1,20-eicosanediol. Among these, those having 2 to 14 carbon atoms constituting the main chain are preferable from the viewpoints of availability and reliable low-temperature fixability.
ジオール成分としては、分岐型の脂肪族ジオールを用いることもできるが、この場合、結晶性の確保の観点から、直鎖型の脂肪族ジオールと共に使用し、かつ、当該直鎖型の脂肪族ジオールの割合を高めにして使用することが好ましい。このように直鎖型の脂肪族ジオールの割合を高めにして使用することによって、結晶性が確保されて製造されるトナーに優れた低温定着性が確実に得られ、最終的に形成される画像において融点降下による画像保存性の低下が抑制され、さらには耐ブロッキング性が確実に得られる。 As the diol component, a branched aliphatic diol can also be used. In this case, from the viewpoint of ensuring crystallinity, it is used together with a linear aliphatic diol and the linear aliphatic diol. It is preferable to use at a higher ratio. By using the linear aliphatic diol in such a high proportion, it is possible to reliably obtain excellent low-temperature fixability in a toner manufactured with ensured crystallinity, and finally form an image. In this case, a decrease in image storability due to a decrease in melting point is suppressed, and further, blocking resistance can be reliably obtained.
ジオール成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上用いてもよい。 A diol component may be used individually by 1 type and may be used 2 or more types.
結晶性ポリエステル樹脂を形成するためのジオール成分としては、ジオール成分を100構成モル%とした場合に脂肪族ジオールの含有量が80構成モル%以上とされることが好ましく、より好ましくは90構成モル%以上であり、さらに好ましくは100構成モル%である。ジオール成分における脂肪族ジオールの含有量が80構成モル%以上とされることにより、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性を確保することができて製造されるトナーに優れた低温定着性が得られると共に最終的に形成される画像に光沢性が得られる。 As the diol component for forming the crystalline polyester resin, the content of the aliphatic diol is preferably 80 component mol% or more, more preferably 90 component mol, when the diol component is 100 component mol%. % Or more, and more preferably 100 constituent mol%. When the content of the aliphatic diol in the diol component is 80 constituent mol% or more, the crystallinity of the crystalline polyester resin can be ensured, and excellent low-temperature fixability can be obtained in the manufactured toner. Glossiness can be obtained in an image formed automatically.
脂肪族ジオール以外のジオールとしては、二重結合を有するジオール、スルホン酸基を有するジオールなどが挙げられ、具体的には、二重結合を有するジオールとしては、例えば、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオール、4−ブテン−1,8−ジオールなどが挙げられる。ジオール成分における二重結合を有するジオールの含有量は20構成モル%以下とされることが好ましい。 Examples of the diol other than the aliphatic diol include a diol having a double bond and a diol having a sulfonic acid group. Specifically, examples of the diol having a double bond include 2-butene-1,4. -Diol, 3-butene-1,6-diol, 4-butene-1,8-diol and the like. The content of the diol having a double bond in the diol component is preferably 20 constituent mol% or less.
なお、必要に応じて、酸価や水酸基価の調整等の目的で、酢酸、安息香酸等の1価の酸、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等の1価のアルコール、ベンゼントリカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸等、およびこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステル、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなど3価のアルコールも併用することができる。 In addition, monovalent acids such as acetic acid and benzoic acid, monovalent alcohols such as cyclohexanol and benzyl alcohol, benzenetricarboxylic acid, naphthalenetricarboxylic acid, etc. , And their anhydrides and their lower alkyl esters, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol can also be used in combination.
結晶性ポリエステル樹脂は、前記の構成成分の中から任意の組合せで、従来公知の方法を用いて合成することができ、エステル交換法や直接重縮合法等を単独で、また組み合せて用いることができる。 The crystalline polyester resin can be synthesized by using a conventionally known method in any combination among the above-described constituent components, and can be used alone or in combination, such as a transesterification method or a direct polycondensation method. it can.
具体的には、重合温度140℃以上270℃以下で行うことができ、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。モノマーが、反応温度下で溶解または相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助溶剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーと、そのモノマーと重縮合予定の酸またはアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。 Specifically, the polymerization can be carried out at a polymerization temperature of 140 ° C. or higher and 270 ° C. or lower. The reaction system is reduced in pressure as necessary, and the reaction is carried out while removing water and alcohol generated during the condensation. When the monomer is not dissolved or compatible at the reaction temperature, a solvent having a high boiling point may be added as a solubilizing solvent and dissolved. In the polycondensation reaction, the dissolution auxiliary solvent is distilled off. In the case where a monomer having poor compatibility exists in the copolymerization reaction, it is preferable that the monomer having poor compatibility and the monomer and the acid or alcohol to be polycondensed are condensed in advance and then polycondensed together with the main component.
上記のジオール成分とジカルボン酸成分との使用比率は、ジオール成分のヒドロキシル基[OH]とジカルボン酸成分のカルボキシル基[COOH]との当量比[OH]/[COOH]が、1.5/1〜1/1.5とされることが好ましく、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。ジオール成分とジカルボン酸成分との使用比率が上記の範囲にあることにより、所望の分子量を有する結晶性ポリエステル樹脂を確実に得ることができる。 The use ratio of the diol component to the dicarboxylic acid component is such that the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] of the diol component to the carboxyl group [COOH] of the dicarboxylic acid component is 1.5 / 1. It is preferable to be set to ˜1 / 1.5, and more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When the use ratio of the diol component and the dicarboxylic acid component is in the above range, a crystalline polyester resin having a desired molecular weight can be obtained with certainty.
結晶性ポリエステル樹脂の製造の際に使用可能な触媒は、上記した非晶性ポリエステル樹脂の製造の際に使用可能な触媒と同様のものを用いることができる。 As the catalyst that can be used in the production of the crystalline polyester resin, the same catalyst that can be used in the production of the amorphous polyester resin can be used.
(結晶性樹脂の含有量)
トナー母体粒子が含有する結晶性樹脂の含有量は、1〜30質量%であることが好ましい。トナー母体粒子中の結晶性樹脂の含有量が1質量%以上であれば、好適に本発明の効果を発現することができる。また、トナー母体粒子中の結晶性樹脂の含有量が、30質量%以下であれば、トナーの熱凝集(ブロッキング)の発生を回避することができる。より好ましくは、トナー母体粒子中の結晶性樹脂の含有量は、8〜18質量%である。
(Content of crystalline resin)
The content of the crystalline resin contained in the toner base particles is preferably 1 to 30% by mass. If the content of the crystalline resin in the toner base particles is 1% by mass or more, the effect of the present invention can be suitably exhibited. Further, when the content of the crystalline resin in the toner base particles is 30% by mass or less, occurrence of thermal aggregation (blocking) of the toner can be avoided. More preferably, the content of the crystalline resin in the toner base particles is 8 to 18% by mass.
好ましくは、トナーに含まれる結着樹脂と着色剤との総質量(固形分換算)に対する結晶性樹脂の質量(固形分換算)が1〜30質量%であり、より好ましくは8〜18質量%であり、この際、結着樹脂および着色剤の質量はトナー母体粒子の調製の際に反応系内に投入した材料の質量より求めることができる。 Preferably, the mass of the crystalline resin (in terms of solid content) relative to the total mass (in terms of solid content) of the binder resin and the colorant contained in the toner is 1 to 30% by mass, and more preferably 8 to 18% by mass. In this case, the masses of the binder resin and the colorant can be determined from the masses of the materials introduced into the reaction system when the toner base particles are prepared.
<スチレンアクリル樹脂>
本発明のトナーにおける結着樹脂は、結晶性樹脂に加えて、スチレン−アクリル酸エステル樹脂(スチレンアクリル樹脂)を含む。スチレンアクリル樹脂の優れる点は、帯電制御が容易なことである。また、このような構成とすることで熱定着時の可塑性が向上しうる。スチレンアクリル樹脂を構成する単量体としては、上記≪ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニット≫の項において、スチレンアクリル樹脂ユニットを構成する単量体として挙げた化合物と同様のものが使用できる。
<Styrene acrylic resin>
The binder resin in the toner of the present invention contains a styrene-acrylic ester resin (styrene acrylic resin) in addition to the crystalline resin. The excellent point of the styrene acrylic resin is that the charge control is easy. Further, with such a configuration, the plasticity at the time of heat fixing can be improved. As the monomer constituting the styrene acrylic resin, the same compounds as those mentioned as the monomer constituting the styrene acrylic resin unit in the above-mentioned << Amorphous resin unit other than polyester resin >> can be used.
スチレンアクリル樹脂は、スチレン単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを付加重合させて形成されるものである。前記スチレン単量体は、CH2=CH−C6H5の構造式で表されるスチレンの他に、スチレン構造中に公知の側鎖や官能基を有する構造のものを含むものである。また、ここでいう(メタ)アクリル酸エステル単量体は、CH2=CHCOOR(Rはアルキル基である)で表されるアクリル酸エステル化合物やメタクリル酸エステル化合物の他に、アクリル酸エステル誘導体やメタクリル酸エステル誘導体等の構造中に公知の側鎖や官能基を有するエステル化合物を含むものである。以下に、スチレンアクリル樹脂の形成が可能なスチレン単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体の具体例を示すが、本発明で使用されるスチレンアクリル樹脂ユニットの形成に使用可能なものは以下に示すものに限定されるものではない。 The styrene acrylic resin is formed by addition polymerization of a styrene monomer and a (meth) acrylic acid ester monomer. The styrene monomer includes those having a structure having a known side chain or functional group in the styrene structure in addition to styrene represented by the structural formula of CH 2 ═CH—C 6 H 5 . In addition, the (meth) acrylic acid ester monomer here refers to an acrylic acid ester derivative or methacrylic acid ester compound represented by CH 2 ═CHCOOR (R is an alkyl group), It includes an ester compound having a known side chain or functional group in the structure of a methacrylic acid ester derivative or the like. Specific examples of styrene monomers and (meth) acrylic acid ester monomers capable of forming styrene acrylic resins are shown below, but those that can be used to form styrene acrylic resin units used in the present invention are as follows. It is not limited to what is shown below.
スチレン単量体の具体例としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等が挙げられる。これらスチレン単量体は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。 Specific examples of the styrene monomer include, for example, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene. , P-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, and the like. These styrene monomers can be used alone or in combination of two or more.
また、(メタ)アクリル酸エステル単量体の具体例としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、フェニルアクリレート等のアクリル酸エステル単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。 Specific examples of the (meth) acrylic acid ester monomer include, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate. Acrylate monomers such as stearyl acrylate, lauryl acrylate, and phenyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, Stearyl methacrylate, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl meta Relate, methacrylic acid esters such as dimethyl aminoethyl methacrylate.
これらスチレン単量体および(メタ)アクリル酸エステル単量体は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。 These styrene monomers and (meth) acrylic acid ester monomers can be used alone or in combination of two or more.
また、他の単量体が重合されていてもよく、その例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Further, other monomers may be polymerized, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumaric acid, maleic acid monoalkyl ester, and itaconic acid monoester. Alkyl ester, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4- Examples thereof include hydroxybutyl (meth) acrylate and polyethylene glycol mono (meth) acrylate.
スチレンアクリル樹脂中のスチレン単量体に由来する構成単位の含有率は、スチレンアクリル樹脂の全量に対し、40〜89.5質量%であると好ましい。また、スチレンアクリル樹脂中の(メタ)アクリル酸エステル単量体に由来する構成単位の含有率は、スチレンアクリル樹脂の全量に対し、10〜59.5質量%であると好ましい。このような範囲とすることにより、非晶性樹脂の可塑性を制御することが容易となる。 The content of the structural unit derived from the styrene monomer in the styrene acrylic resin is preferably 40 to 89.5 mass% with respect to the total amount of the styrene acrylic resin. Moreover, it is preferable that the content rate of the structural unit derived from the (meth) acrylic acid ester monomer in a styrene acrylic resin is 10-59.5 mass% with respect to the whole quantity of a styrene acrylic resin. By setting it as such a range, it becomes easy to control the plasticity of an amorphous resin.
スチレンアクリル樹脂中の上記他の単量体に由来する構成単位の含有率は、スチレンアクリル樹脂の全量に対し、0.5〜30質量%であると好ましい。 The content rate of the structural unit derived from the said other monomer in a styrene acrylic resin is preferable in it being 0.5-30 mass% with respect to the whole quantity of a styrene acrylic resin.
スチレンアクリル樹脂の製造方法は、特に制限されず、上記≪ポリエステル樹脂以外の非晶性樹脂ユニット≫の項において説明した、スチレンアクリル樹脂ユニットの形成方法と同様の方法によって製造することができる。 The method for producing the styrene acrylic resin is not particularly limited, and the styrene acrylic resin can be produced by the same method as the method for forming the styrene acrylic resin unit described in the above section <Amorphous resin unit other than polyester resin>.
当該スチレンアクリル樹脂の含有量は、結着樹脂の全量に対して、70質量%以上であることが好ましく、この範囲であれば十分に帯電性改善の効果を発現することができる。当該スチレンアクリル樹脂の含有量の上限値は特に制限されないが、例えば、99質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましい。 The content of the styrene acrylic resin is preferably 70% by mass or more with respect to the total amount of the binder resin, and if it is within this range, the effect of improving the charging property can be sufficiently exhibited. Although the upper limit of content of the styrene acrylic resin is not particularly limited, for example, it is preferably 99% by mass or less, and more preferably 80% by mass or less.
<その他の非晶性樹脂>
本発明の静電荷像現像用トナーは、結着樹脂として、結晶性樹脂およびスチレンアクリル樹脂以外に、トナーに用いられている従来公知の非晶性樹脂をさらに含んでもよい。具体的には、例えば、非晶性ポリエステル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂などが挙げられるが、これらに限定されない。
<Other amorphous resins>
The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention may further contain a conventionally known amorphous resin used for the toner in addition to the crystalline resin and the styrene acrylic resin as the binder resin. Specific examples include amorphous polyester resins, acrylic ester resins, and ethylene / vinyl acetate resins, but are not limited thereto.
(非晶性ポリエステル樹脂)
非晶性ポリエステル樹脂は、上記結晶性ポリエステル樹脂以外のポリエステル樹脂である。つまり、通常は融点を有さず、比較的高いガラス転移温度(Tg)を有するものである。より具体的には、ガラス転移温度(Tg)は、40〜90℃であることが好ましく、特に45〜80℃であることが好ましい。非晶性ポリエステル樹脂は、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分とを縮合してなる。
(Amorphous polyester resin)
The amorphous polyester resin is a polyester resin other than the crystalline polyester resin. That is, it usually has no melting point and has a relatively high glass transition temperature (Tg). More specifically, the glass transition temperature (Tg) is preferably 40 to 90 ° C, and particularly preferably 45 to 80 ° C. The amorphous polyester resin is formed by condensing a polyhydric alcohol component and a polyvalent carboxylic acid component.
上記多価アルコール成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−ドデカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオールなどの脂肪族ジオール;ビスフェノールA、ビスフェノールFなどのビスフェノール類、およびこれらのエチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物などのビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などを挙げることができ、また、3価以上の多価アルコール成分としては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどが挙げられる。さらに、製造コストや環境性から、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール、ネオペンチルアルコールなどを用いてもよい。また、非晶性ポリエステル樹脂を形成しうる多価アルコール成分としては、2−ブチン−1,4−ジオール、3−ブチン−1,4−ジオール、9−オクタデゼン−7,12−ジオールなどの不飽和多価アルコールなども用いることができる。 The polyhydric alcohol component is not particularly limited. For example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-dodecanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, Aliphatic diols such as 1,14-tetradecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,20-eicosanediol; bisphenols such as bisphenol A and bisphenol F; and ethylene oxide adducts and propylene oxide adducts thereof Alkylene oxides of bisphenols And the like can be illustrated Addendum, As the trihydric or higher polyhydric alcohol components, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and the like. Furthermore, cyclohexane dimethanol, cyclohexane diol, neopentyl alcohol, or the like may be used from the viewpoint of production cost and environmental properties. Examples of the polyhydric alcohol component that can form an amorphous polyester resin include 2-butyne-1,4-diol, 3-butyne-1,4-diol, and 9-octadezene-7,12-diol. Saturated polyhydric alcohols can also be used.
上記多価アルコール成分と縮合させる2価カルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,10−ドデカンジカルボン酸(1,10−ドデカン二酸)、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類;及びこれらの酸の低級アルキルエステル、酸無水物などが挙げられ、これらを1種又は2種以上用いることができる。 Examples of the divalent carboxylic acid component condensed with the polyhydric alcohol component include aromatic carboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, and naphthalenedicarboxylic acid; Acid, fumaric acid, succinic acid, alkenyl succinic acid, adipic acid, peric acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonanedicarboxylic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,10-dodecanedicarboxylic acid (1, 10-dodecanedioic acid), 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, aliphatic carboxylic acids such as 1,18-octadecanedicarboxylic acid; alicyclic carboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; and these And lower alkyl esters of acids, acid anhydrides, and the like. May be used alone or two or more.
3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、ヘミメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、プレーニト酸、ピロメリット酸、メリット酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、ならびにこれらの酸無水物、酸塩化物および炭素数1〜3の低級アルキルエステルなどが挙げられるが、トリメリット酸またはその無水物が特に好適である。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid include trimellitic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, hemimellitic acid, trimesic acid, merophanic acid, planitic acid, pyromellitic acid, meritic acid, 1,2,3. , 4-butanetetracarboxylic acid, and acid anhydrides, acid chlorides, and lower alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms, and trimellitic acid or its anhydride is particularly preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
<その他の成分>
トナー母体粒子中には、上記結着樹脂の他、必要に応じて、離型剤、着色剤、荷電制御剤などの内添剤が含有されていてもよい。ここで、内添剤とは、トナー母体粒子内部に含有される形態で存在する成分である。
<Other ingredients>
In addition to the binder resin, the toner base particles may contain an internal additive such as a release agent, a colorant, and a charge control agent, if necessary. Here, the internal additive is a component present in a form contained in the toner base particles.
<離型剤(ワックス)>
トナー母体粒子には、離型剤を添加することができる。離型剤としては、ワックスが好ましく用いられる。ワックスとしては、例えば、低分子量ポリエチレンワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスのような炭化水素系ワックス類、カルナウバワックス、ペンタエリスリトールベヘン酸エステル、ベヘン酸ベヘニル、クエン酸ベヘニルなどのエステルワックス類などが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
<Release agent (wax)>
A release agent can be added to the toner base particles. As the release agent, wax is preferably used. Examples of the wax include low molecular weight polyethylene wax, low molecular weight polypropylene wax, Fischer-Tropsch wax, microcrystalline wax, hydrocarbon waxes such as paraffin wax, carnauba wax, pentaerythritol behenate, behenyl behenate, And ester waxes such as behenyl acid. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
また、上記離型剤の融点は、トナーの低温定着性及び離型性を確実に得る観点から、その融点が50〜95℃であることが好ましい。離型剤の含有割合は、結着樹脂全量に対して2〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは3〜18質量%であり、さらに好ましくは4〜15質量%である。 The melting point of the release agent is preferably 50 to 95 ° C. from the viewpoint of reliably obtaining low-temperature fixability and releasability of the toner. It is preferable that the content rate of a mold release agent is 2-20 mass% with respect to binder resin whole quantity, More preferably, it is 3-18 mass%, More preferably, it is 4-15 mass%.
また、乳化会合法(乳化凝集法)によりトナー母体粒子を得る場合の離型剤(粒子)の大きさとしては、体積平均粒径で、10〜1000nm、50〜500nmが好ましく、さらには80〜300nmが特に好ましい。かような範囲であると、離型剤が溶融した際、画像表面へ溶出しやすく画像分離性の点で好ましい。 The size of the release agent (particles) in the case of obtaining toner base particles by the emulsion association method (emulsion aggregation method) is preferably 10 to 1000 nm, 50 to 500 nm, and more preferably 80 to 500, in terms of volume average particle size. 300 nm is particularly preferred. Within such a range, when the release agent is melted, it is easy to elute to the image surface, which is preferable in terms of image separation.
<着色剤>
本発明において、トナー母体粒子は、着色剤を含有してもよい。着色剤としては、公知の無機または有機着色剤を使用することができる。例えば、カーボンブラック、磁性体、染料、顔料などを任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどが使用される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイトなどの強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理することにより強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫などのホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロムなどを用いることができる。
<Colorant>
In the present invention, the toner base particles may contain a colorant. As the colorant, a known inorganic or organic colorant can be used. For example, carbon black, a magnetic substance, a dye, a pigment, and the like can be arbitrarily used. As the carbon black, channel black, furnace black, acetylene black, thermal black, lamp black, and the like are used. Magnetic materials include ferromagnetic metals such as iron, nickel and cobalt, alloys containing these metals, compounds of ferromagnetic metals such as ferrite and magnetite, alloys that do not contain ferromagnetic metals but exhibit ferromagnetism by heat treatment, For example, a kind of alloy called Heusler alloy such as manganese-copper-aluminum and manganese-copper-tin, chromium dioxide, and the like can be used.
黒色の着色剤としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、さらにマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いられる。 Examples of the black colorant include carbon black such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black, and lamp black, and magnetic powder such as magnetite and ferrite.
マゼンタもしくはレッド用の着色剤としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。 Examples of the colorant for magenta or red include C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 150, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. And CI Pigment Red 222.
また、オレンジもしくはイエロー用の着色剤としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185等が挙げられる。 Examples of the colorant for orange or yellow include C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. And CI Pigment Yellow 185.
さらに、グリーンもしくはシアン用の着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー66、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。 Further, as a colorant for green or cyan, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 62, C.I. I. Pigment blue 66, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
これらの着色剤は必要に応じて単独もしくは二つ以上を選択して併用することも可能である。 These colorants can be used alone or in combination of two or more as required.
着色剤の添加量はトナー母体粒子に対して、例えば1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%の範囲である。このような範囲であると充分な画像濃度を得ることができ、帯電安定性にも優れる。 The amount of the colorant added is, for example, in the range of 1 to 30% by mass, preferably 2 to 20% by mass, based on the toner base particles. In such a range, a sufficient image density can be obtained and the charging stability is also excellent.
<荷電制御剤>
トナー母体粒子には、必要に応じて荷電制御剤を添加することができる。荷電制御剤としては、公知の種々の化合物を用いることができる。荷電制御剤としては、水系媒体中に分散することができる公知の種々の化合物を用いることができ、具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体などが挙げられる。
<Charge control agent>
A charge control agent can be added to the toner base particles as necessary. Various known compounds can be used as the charge control agent. As the charge control agent, various known compounds that can be dispersed in an aqueous medium can be used. Specifically, nigrosine dyes, metal salts of naphthenic acid or higher fatty acids, alkoxylated amines, fourth compounds. Examples include quaternary ammonium salt compounds, azo metal complexes, salicylic acid metal salts or metal complexes thereof.
荷電制御剤の含有割合は、結着樹脂全量に対して0.1〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは0.5〜5質量%である。かような範囲であると、トナー補給後の帯電立ち上がりが確保できる点で好ましい。 The content ratio of the charge control agent is preferably 0.1 to 10% by mass, and more preferably 0.5 to 5% by mass with respect to the total amount of the binder resin. Such a range is preferable in that a charge rising after toner replenishment can be secured.
荷電制御剤粒子の大きさとしては、例えば、数平均一次粒径で10〜1000nmであり、好ましくは50〜500nmであり、さらには80〜300nmであることが特に好ましい。 The size of the charge control agent particles is, for example, a number average primary particle size of 10 to 1000 nm, preferably 50 to 500 nm, and more preferably 80 to 300 nm.
[外添剤]
外添剤は、トナーとしての帯電性能や流動性、あるいはクリーニング性を向上させる観点から、トナー母体粒子の表面に添加される。本発明の静電荷像現像用トナーは、外添剤として、個数平均短径に対する個数平均長径の比から導出される平均アスペクト比が2〜15の範囲である酸化チタンと、前記酸化チタンの個数平均短径より個数平均粒径が大きく、かつその範囲が60〜150nmである球形シリカとを含む。
[External additive]
The external additive is added to the surface of the toner base particles from the viewpoint of improving the charging performance, fluidity, and cleaning properties of the toner. The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention includes, as an external additive, titanium oxide having an average aspect ratio in the range of 2 to 15 derived from the ratio of the number average major axis to the number average minor axis, and the number of the titanium oxides. And spherical silica having a number average particle size larger than the average minor axis and a range of 60 to 150 nm.
<酸化チタン>
(酸化チタンの平均アスペクト比)
本発明に係る静電荷像現像用トナーは、外添剤として平均アスペクト比が2〜15である酸化チタンを含む。平均アスペクト比が上記範囲にある酸化チタンは、平均アスペクト比がより小さい酸化チタンと比較して、接触面積が大きいためトナー母体粒子の表面で移動しにくい。これにより、現像器内で撹拌され続けるような強いストレスを受けた場合であっても、トナー母体粒子が酸化チタンによる均一な被覆状態を保つことができる。平均アスペクト比が2未満の酸化チタンではトナー母体との接触面積が十分ではなく、平均アスペクト比が15を超えると、球面であるトナー母体表面と接する面積が減少してしまい、トナー母体粒子から外れやすくなってしまう。好ましくは、酸化チタンの平均アスペクト比は2.5〜13.5であり、より好ましくは3〜10である。
<Titanium oxide>
(Average aspect ratio of titanium oxide)
The electrostatic image developing toner according to the present invention contains titanium oxide having an average aspect ratio of 2 to 15 as an external additive. Titanium oxide having an average aspect ratio in the above range has a larger contact area than titanium oxide having a smaller average aspect ratio, and thus hardly moves on the surface of the toner base particles. As a result, the toner base particles can be kept in a uniform covering state with titanium oxide even when subjected to strong stress that continues to be stirred in the developing device. Titanium oxide having an average aspect ratio of less than 2 does not have a sufficient contact area with the toner base, and if the average aspect ratio exceeds 15, the area in contact with the toner base surface, which is a spherical surface, is reduced and deviated from the toner base particles. It becomes easy. Preferably, the average aspect ratio of titanium oxide is 2.5 to 13.5, more preferably 3 to 10.
(酸化チタンの個数平均短径および個数平均長径)
本発明に用いられる酸化チタン粒子の粒径は、その個数平均短径が球形シリカの個数平均粒径よりも小さい。これは、上記球形シリカのスペーサー効果の発揮を阻害させないためである。酸化チタンの個数平均短径および個数平均長径は、個数平均短径が球形シリカの個数平均粒径よりも小さく、上記の平均アスペクト比となる範囲であれば特に制限されないが、例えば、個数平均短径は、2〜20nmであり、個数平均長径は、5〜200nmである。酸化チタンの個数平均長径が200nm以下であれば、トナー母体粒子から外れにくいため、安定した画像出力がより容易に得られうる。
(Number average minor axis and number average major axis of titanium oxide)
As for the particle diameter of the titanium oxide particles used in the present invention, the number average minor axis is smaller than the number average particle diameter of the spherical silica. This is because the spherical silica does not inhibit the effect of the spacer effect. The number average minor axis and the number average major axis of the titanium oxide are not particularly limited as long as the number average minor axis is smaller than the number average particle diameter of the spherical silica and is within the above average aspect ratio. The diameter is 2 to 20 nm, and the number average major axis is 5 to 200 nm. If the number average major axis of titanium oxide is 200 nm or less, it is difficult to come off from the toner base particles, so that stable image output can be obtained more easily.
なお、酸化チタンの個数平均長径、個数平均短径、平均アスペクト比は後述の実施例に記載される方法で求めることができる。 In addition, the number average major axis, the number average minor axis, and the average aspect ratio of titanium oxide can be obtained by the methods described in Examples described later.
(酸化チタンの結晶構造)
また、当該酸化チタン粒子の結晶構造は、ルチル型であることが好ましい。ルチル型酸化チタンはアナターゼ型酸化チタンに比べ焼成温度が高く表面のヒドロキシル基が少ない。このことから、より湿度の影響を受けにくく環境に依らず十分な抵抗値を確保することができる。したがって、ルチル型酸化チタンは、外添することでより高い帯電量の環境安定性をトナーに付与することが可能である。
(Crystal structure of titanium oxide)
The crystal structure of the titanium oxide particles is preferably a rutile type. Rutile titanium oxide has a higher firing temperature and fewer surface hydroxyl groups than anatase titanium oxide. For this reason, a sufficient resistance value can be ensured regardless of the environment because it is less susceptible to humidity. Therefore, rutile type titanium oxide can impart environmental stability with a higher charge amount to the toner by external addition.
(酸化チタンの製造方法)
酸化チタンは、公知の手法で製造したものを用いることができ、製造方法としては、例えば、硫酸法、高温高圧の水を溶媒に用いる水熱合成法、四塩化チタンの燃焼分解法、含水酸化チタンの化学処理、加熱法、湿式法、ゾルゲル法等を挙げることができる。
(Production method of titanium oxide)
The titanium oxide can be produced by a known method. Examples of the production method include a sulfuric acid method, a hydrothermal synthesis method using high-temperature and high-pressure water as a solvent, a combustion decomposition method of titanium tetrachloride, and a hydrous hydroxide. Examples include titanium chemical treatment, heating method, wet method, and sol-gel method.
酸化チタン粒子の製造方法の一例として、特開2004−315356号公報の記載内容を参考に、アルコールを用いた湿式法によるルチル型酸化チタン粒子の製造過程の概要を以下に説明する。まず、チタンアルコキシドを、撹拌された含水メタノール中に滴下していく。この際、滴下時間と溶媒組成を整え、撹拌により生成粒子の分散状態を良好に保つことで、酸化チタン粒子の成長は、反応時間によって制御可能である。反応時間が長いほど、一方の軸方向への粒子成長が進み、平均アスペクト比もコントロールできる。生じた酸化チタン粒子を遠心分離後に回収し、減圧乾燥を行うことでアモルファス酸化チタンが得られる。このアモルファス酸化チタンを、空気中で600〜900℃程度で熱処理することで、ルチル型の酸化チタン粒子を得ることができる。 As an example of a method for producing titanium oxide particles, an outline of a production process of rutile titanium oxide particles by a wet method using alcohol will be described below with reference to the description in JP-A-2004-315356. First, titanium alkoxide is dropped into stirred water-containing methanol. At this time, the growth of the titanium oxide particles can be controlled by the reaction time by adjusting the dropping time and the solvent composition and keeping the dispersed state of the generated particles in good condition by stirring. The longer the reaction time, the more the grain growth in one axial direction proceeds and the average aspect ratio can be controlled. The resulting titanium oxide particles are collected after centrifugation and dried under reduced pressure to obtain amorphous titanium oxide. Rutile type titanium oxide particles can be obtained by heat-treating this amorphous titanium oxide at about 600 to 900 ° C. in air.
当該酸化チタン粒子は、疎水化処理されたものが好ましい。当該疎水化処理には、公知の表面処理剤が用いられる。当該表面処理剤は、1種でも2種以上でもよく、例えば、シランカップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、脂肪酸、脂肪酸金属塩、そのエステル化物およびロジン酸などが用いられうる。 The titanium oxide particles are preferably hydrophobized. A known surface treating agent is used for the hydrophobic treatment. The surface treatment agent may be one kind or two or more kinds, for example, silane coupling agent, silicone oil, titanate coupling agent, aluminate coupling agent, fatty acid, fatty acid metal salt, esterified product thereof and rosin acid. Etc. can be used.
上記シランカップリング剤の例としては、ジメチルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、メチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシランおよびデシルトリメトキシシランなどが挙げられる。上記シリコーンオイルの例としては、環状化合物、直鎖状または分岐状のオルガノシロキサンなどが挙げられ、より具体的には、オルガノシロキサンオリゴマー、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、および、テトラビニルテトラメチルシクロテトラシロキサンなどが用いられうる。 Examples of the silane coupling agent include dimethyldimethoxysilane, hexamethyldisilazane (HMDS), methyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, and decyltrimethoxysilane. Examples of the silicone oil include cyclic compounds, linear or branched organosiloxanes, and more specifically, organosiloxane oligomers, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, tetramethylcyclohexane. Tetrasiloxane, tetravinyltetramethylcyclotetrasiloxane, and the like can be used.
熱処理後に得られたルチル型酸化チタンを疎水化処理剤に応じた適切な溶媒中に疎水化処理剤とともに添加し、撹拌して反応を進行させる。反応生成物を遠心分離して適切な溶媒にて洗浄を行った後、再度遠心分離して回収し、減圧乾燥を経て、本発明に係る疎水化酸化チタン粒子を得ることができる。 The rutile titanium oxide obtained after the heat treatment is added together with the hydrophobizing agent in an appropriate solvent according to the hydrophobizing agent, and the reaction is allowed to proceed by stirring. The reaction product is centrifuged and washed with an appropriate solvent, and then centrifuged again and collected, followed by drying under reduced pressure, whereby the hydrophobized titanium oxide particles according to the present invention can be obtained.
(酸化チタンの添加量)
酸化チタン粒子の添加量は、トナー母体粒子100質量部に対して、0.1〜1.0質量部であることが好ましい。トナー母体粒子100質量部に対して0.1質量部以上であれば、トナー母体粒子を適切に被覆し帯電量の環境差低減効果が十分得られ、1.0質量部以下であれば、トナー母体粒子からの脱離およびキャリア粒子表面への移行による帯電量の低下の影響を十分に抑えることができる。
(Addition amount of titanium oxide)
The addition amount of the titanium oxide particles is preferably 0.1 to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. If the amount is 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the toner base particles, the toner base particles are appropriately coated, and the effect of reducing the environmental difference in charge amount is sufficiently obtained. It is possible to sufficiently suppress the influence of a decrease in charge amount due to desorption from the base particles and transfer to the carrier particle surface.
<球形シリカ>
(球形シリカの個数平均粒径)
本発明の静電荷像現像用トナーは、外添剤として、個数平均粒径(個数平均一次粒径)が酸化チタンの個数平均短径よりも大きく、個数平均粒径(個数平均一次粒径)が60〜150nmである球形シリカを含む。本明細書中、球形シリカとは、後述する球形化度が0.6以上であるシリカ粒子を意味する。個数平均粒径が上記範囲内にある球形シリカはその他の外添剤と比べ一般に大きく、二成分現像剤においてスペーサー効果を発揮する。この働きにより、二成分現像剤が現像器中で撹拌される際、その他の小さな外添剤がトナー母体粒子へ埋没することを抑制できる。球形シリカの個数平均粒径が60nm未満であると十分なスペーサー効果が得られず、また150nmより大きいとトナー母体粒子より外れやすい。以上の観点から、個数平均粒径は60〜150nmの範囲であることが求められる。好ましくは、球形シリカの個数平均粒径は80〜130nmであり、より好ましくは80〜110nmである。なお、球形シリカの個数平均粒径は後述の実施例に記載される方法で求めることができる。
<Spherical silica>
(Number average particle diameter of spherical silica)
The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention has, as an external additive, a number average particle diameter (number average primary particle diameter) larger than that of titanium oxide, and a number average particle diameter (number average primary particle diameter). Includes spherical silica having a diameter of 60 to 150 nm. In the present specification, the spherical silica means silica particles having a spheroidization degree described later of 0.6 or more. Spherical silica having a number average particle size within the above range is generally larger than other external additives, and exhibits a spacer effect in a two-component developer. By this function, when the two-component developer is agitated in the developing device, it is possible to prevent other small external additives from being embedded in the toner base particles. If the number average particle diameter of the spherical silica is less than 60 nm, a sufficient spacer effect cannot be obtained, and if it is greater than 150 nm, the spherical silica tends to come off from the toner base particles. From the above viewpoint, the number average particle size is required to be in the range of 60 to 150 nm. Preferably, the number average particle diameter of the spherical silica is 80 to 130 nm, more preferably 80 to 110 nm. In addition, the number average particle diameter of the spherical silica can be obtained by the method described in Examples described later.
(球形シリカの球形化度)
本発明で用いられる球形シリカ粒子の球形化度は、0.6以上であり、好ましくは0.8以上であり、より好ましくは0.9以上である。ここで、球形化度とは、Wadellの真の球形化度を指し、下記式(1)で表されるものである。
(Sphericality of spherical silica)
The sphericity of the spherical silica particles used in the present invention is 0.6 or more, preferably 0.8 or more, and more preferably 0.9 or more. Here, the degree of spheroidization refers to Wadell's true degree of spheroidization and is represented by the following formula (1).
式(1) 球形化度=(実際の粒子と同じ体積を有する球の表面積)/(実際の粒子の表面積)
なお、「実際の粒子と同じ体積を有する球の表面積」は、体積平均粒径から算術計算により求めることができる。また、「実際の粒子の表面積」は、「粉体比表面積測定装置SS−100」(株式会社島津製作所製)を用いて求めたBET比表面積で代用できる。シリカ粒子の球形化度が0.6より小さいと現像、転写を向上させる効果が著しく低下してしまう。
Formula (1) Sphericality = (Surface area of a sphere having the same volume as an actual particle) / (Surface area of an actual particle)
The “surface area of a sphere having the same volume as an actual particle” can be obtained by arithmetic calculation from the volume average particle diameter. The “surface area of the actual particles” can be substituted with the BET specific surface area determined using “Powder Specific Surface Area Measuring Device SS-100” (manufactured by Shimadzu Corporation). When the sphericity of the silica particles is less than 0.6, the effect of improving development and transfer is significantly reduced.
(球形シリカの製造方法)
当該球形シリカ粒子は、ゾルゲル法で作製されたものであることがより好ましい。ゾルゲル法で作製されたシリカ粒子の特徴として、粒径分布が狭いことが挙げられる。これにより、二成分現像剤においてさらなるスペーサー効果を発揮することができる。
(Method for producing spherical silica)
The spherical silica particles are more preferably produced by a sol-gel method. A characteristic of silica particles produced by the sol-gel method is that the particle size distribution is narrow. Thereby, the further spacer effect can be exhibited in a two-component developer.
球形シリカ粒子の製造方法としては、公知の方法が利用できるが、球形シリカは、例えば、主として加水分解、縮重合、疎水化処理の3つの工程を経て作製され、必要に応じて乾燥等その他の工程を組み合わせて実施してもよい。 As a method for producing the spherical silica particles, a known method can be used. For example, the spherical silica is mainly produced through three steps of hydrolysis, polycondensation, and hydrophobization treatment. You may implement combining a process.
ゾルゲル法によって作製される球形シリカは、ヒドロカルビルオキシシラン化合物(アルコキシシラン化合物やフェノキシシラン化合物など)の加水分解により作製されるが、具体的には、例えば、以下の手順が挙げられる。 Spherical silica produced by the sol-gel method is produced by hydrolysis of a hydrocarbyloxysilane compound (such as an alkoxysilane compound or a phenoxysilane compound). Specific examples include the following procedures.
(1)アンモニアを触媒に用い、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のアルコキシシラン化合物を、温度をかけながら、水とアルコールとの混合溶媒中に滴下し攪拌を行うことで反応させる。このようにしてシリカ粒子の水性懸濁液を形成する:
(2)シリカ粒子の水性懸濁液に、メチルトリメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン等のシランカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、メチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン等の疎水化処理剤を順次添加することにより、シリカ粒子表面の疎水化処理を行う:
(3)疎水化処理を行ったシリカゾルから溶媒を除去し、乾燥を行うことにより、目的の球形シリカが得られる。
(1) Using ammonia as a catalyst, an alkoxysilane compound such as tetramethoxysilane or tetraethoxysilane is dropped into a mixed solvent of water and alcohol while stirring and reacted. An aqueous suspension of silica particles is thus formed:
(2) An aqueous suspension of silica particles is added to a silane coupling agent such as methyltrimethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane (HMDS), methyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxy. Hydrophobic treatment of the silica particle surface is performed by sequentially adding a hydrophobizing agent such as silane:
(3) The target spherical silica is obtained by removing the solvent from the hydrophobized silica sol and drying.
ゾルゲル法で製造される球形シリカの体積平均一次粒径は、加水分解時の原料のヒドロカルビルオキシシラン化合物、アンモニア、アルコール、水等の化合物の添加量や反応温度、攪拌速度、供給速度等の制御により所望の粒径に制御することができる。 The volume average primary particle size of the spherical silica produced by the sol-gel method is controlled by the amount of the hydrocarbyloxysilane compound, ammonia, alcohol, water and other compounds added during the hydrolysis, as well as the reaction temperature, stirring rate, and supply rate. Thus, the desired particle size can be controlled.
(球形シリカの添加量)
球形シリカ粒子の添加量は、トナー母体粒子100質量部に対して、0.3〜1.5質量部であることが好ましい。トナー母体粒子100質量部に対して0.3質量部以上であれば、トナー母体粒子を適切に被覆しスペーサー効果が十分得られ、1.5質量部以下であれば、トナー母体粒子からの脱離の影響を考慮しなくて済む範囲となる。
(Addition amount of spherical silica)
The addition amount of the spherical silica particles is preferably 0.3 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles. If it is 0.3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the toner base particles, the toner base particles are appropriately coated to obtain a sufficient spacer effect, and if it is 1.5 parts by mass or less, the toner base particles are detached from the toner base particles. This is a range where it is not necessary to consider the influence of separation.
(その他の外添剤)
本発明に係る静電荷像現像用トナーは、上記の所定の平均アスペクト比を有する酸化チタンおよび所定の平均粒径を有する球形シリカの他に、その他の外添剤として、公知の無機微粒子や有機微粒子、滑材などを外添してもよい。その他の外添剤は、1種でも2種以上でもよい。これにより、トナーとしての流動性やクリーニング性、帯電性等のさらなる向上が達成できる。
(Other external additives)
The toner for developing an electrostatic charge image according to the present invention includes known inorganic fine particles and organic as other external additives in addition to the above-mentioned titanium oxide having a predetermined average aspect ratio and spherical silica having a predetermined average particle diameter. Fine particles, lubricants and the like may be externally added. Other external additives may be one type or two or more types. Thereby, further improvement in fluidity, cleaning property, charging property, etc. as a toner can be achieved.
当該無機微粒子の例としては、特に制限されないが、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、ジルコニア粒子、酸化亜鉛粒子、酸化クロム粒子、酸化セリウム粒子、酸化アンチモン粒子、酸化タングステン粒子、酸化スズ粒子、酸化テルル粒子、酸化マンガン粒子、酸化ホウ素粒子およびチタン酸ストロンチウム粒子などが挙げられる。中でも、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、チタン酸ストロンチウム粒子などが好ましい。上記無機微粒子は、その表面が疎水化処理されていることが好ましく、当該疎水化処理には、公知の表面処理剤が用いられる。当該表面処理剤は、1種でも2種以上でもよい。具体的な表面処理剤は上記の酸化チタンの疎水化処理に用いられるものと同様である。 Examples of the inorganic fine particles include, but are not limited to, silica particles, titanium oxide particles, alumina particles, zirconia particles, zinc oxide particles, chromium oxide particles, cerium oxide particles, antimony oxide particles, tungsten oxide particles, tin oxide particles, Examples include tellurium oxide particles, manganese oxide particles, boron oxide particles, and strontium titanate particles. Of these, silica particles, titanium oxide particles, alumina particles, strontium titanate particles, and the like are preferable. The surface of the inorganic fine particles is preferably subjected to a hydrophobic treatment, and a known surface treatment agent is used for the hydrophobic treatment. The surface treatment agent may be one type or two or more types. Specific surface treatment agents are the same as those used for the above-described hydrophobization treatment of titanium oxide.
当該有機微粒子としては、例えば、数平均一次粒径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子が用いられうる。具体的には、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体による有機微粒子を使用することができる。 As the organic fine particles, for example, spherical organic fine particles having a number average primary particle size of about 10 to 2000 nm can be used. Specifically, homopolymers such as styrene and methyl methacrylate and organic fine particles made of these copolymers can be used.
滑材は、クリーニング性や転写性を更に向上させる目的で使用されるものであって、滑材としては、例えば、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウムなどの塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウムなどの塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウムなどの塩、リノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩などの高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。 The lubricant is used for the purpose of further improving the cleaning property and the transfer property. Examples of the lubricant include zinc stearate, salts of aluminum, copper, magnesium, calcium, and zinc oleate. Of higher fatty acids, such as salts of manganese, iron, copper, magnesium, zinc of palmitic acid, salts of copper, magnesium, calcium, zinc of linoleic acid, salts of calcium, zinc of ricinoleic acid, salts of calcium, etc. Metal salts are mentioned.
<トナーの製造方法>
トナーを製造する方法としては、特に限定されず、混練粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法、溶解懸濁法、ポリエステル伸長法、分散重合法など公知の方法が挙げられる。
<Toner production method>
The method for producing the toner is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as a kneading and pulverizing method, a suspension polymerization method, an emulsion aggregation method, a dissolution suspension method, a polyester elongation method, and a dispersion polymerization method.
これらの中でも、粒径の均一性、形状の制御性、コア−シェル構造形成の容易性の観点からは、乳化凝集法で製造するのが好ましい。以下、乳化凝集法によるトナーの製造方法につき具体的に説明するが、これらに何ら制限されるものではない。 Among these, it is preferable to manufacture by an emulsion aggregation method from a viewpoint of the uniformity of a particle size, the controllability of a shape, and the ease of core-shell structure formation. Hereinafter, the toner production method by the emulsion aggregation method will be specifically described, but the present invention is not limited thereto.
(乳化凝集法)
乳化凝集法は、界面活性剤や分散安定剤によって分散された結着樹脂の微粒子(以下、「樹脂微粒子」ともいう。)の分散液を、必要に応じて、着色剤などの分散液と混合し、凝集剤を添加することによって所望のトナーの粒径となるまで凝集(会合)させ、その後または凝集(会合)と同時に、樹脂微粒子間の融着を行い、形状制御を行うことにより、トナー母体粒子を形成する方法である。
(Emulsion aggregation method)
In the emulsion aggregation method, a dispersion of binder resin fine particles (hereinafter also referred to as “resin fine particles”) dispersed by a surfactant or a dispersion stabilizer is mixed with a dispersion of a colorant or the like, if necessary. By adding a flocculant, the toner particles are aggregated (aggregated) until the desired toner particle size is obtained, and thereafter or simultaneously with the aggregation (aggregation), the resin fine particles are fused together to control the shape, thereby controlling the toner. This is a method of forming base particles.
ここで、樹脂微粒子は、組成の異なる樹脂よりなる2層以上の構成とする複数層で形成された複合粒子とすることもできる。 Here, the resin fine particles may be composite particles formed of a plurality of layers having two or more layers made of resins having different compositions.
樹脂微粒子は、例えば、乳化重合法、ミニエマルション重合法、転相乳化法などにより製造、またはいくつかの製法を組み合わせて製造することができる。樹脂微粒子に内添剤を含有させる場合には、中でもミニエマルション重合法を用いることが好ましい。 The resin fine particles can be produced, for example, by an emulsion polymerization method, a miniemulsion polymerization method, a phase inversion emulsification method or the like, or can be produced by combining several production methods. When an internal additive is contained in the resin fine particles, it is preferable to use a miniemulsion polymerization method.
トナー母体粒子中に内添剤を含有させる場合は、樹脂微粒子を内添剤を含有したものとしてもよく、また、別途内添剤のみよりなる内添剤微粒子の分散液を調製し、当該内添剤微粒子を、樹脂微粒子を凝集(会合)させる際に、共に凝集(会合)させてもよい。 When the toner base particles contain an internal additive, the resin fine particles may contain an internal additive, or a dispersion of internal additive fine particles consisting of only the internal additive is separately prepared. The additive fine particles may be aggregated (aggregated) together when the resin fine particles are aggregated (associated).
また、乳化凝集法によってコア−シェル構造を有するトナー母体粒子を得ることもでき、具体的にコア−シェル構造を有するトナー母体粒子は、先ず、コア粒子用の結着樹脂微粒子と、必要に応じて着色剤微粒子とを凝集、融着させてコア粒子を作製し、次いで、コア粒子の分散液中にシェル層用の結着樹脂微粒子を添加して、コア粒子表面にシェル層用の結着樹脂微粒子を凝集、融着させてコア粒子表面を被覆するシェル層を形成することにより得ることができる。 Further, toner base particles having a core-shell structure can also be obtained by an emulsion aggregation method. Specifically, the toner base particles having a core-shell structure are prepared by first binding resin particles for core particles, and if necessary. The core particles are prepared by agglomerating and fusing the colorant fine particles, and then the binder resin fine particles for the shell layer are added to the core particle dispersion to bind the shell layer to the surface of the core particles. It can be obtained by agglomerating and fusing resin fine particles to form a shell layer covering the core particle surface.
乳化凝集法によりトナーを製造する場合、好ましい実施形態によるトナーの製造方法は、結晶性樹脂微粒子分散液およびスチレンアクリル樹脂微粒子分散液、ならびに着色剤分散液を調製する工程(以下、調製工程とも称する)(a)と、結晶性樹脂微粒子分散液、スチレンアクリル樹脂分散液および着色剤分散液を混合して凝集・融着させる工程(以下、凝集・融着工程とも称する)(b)と、トナーの形状係数(円形度)を制御するための形状係数(円形度)の制御工程(c)と、トナー母体粒子の分散系からトナー母体粒子を濾別し、界面活性剤などを除去する濾過・洗浄工程(d)と、トナー母体粒子を乾燥する乾燥工程(e)と、トナー母体粒子に外添剤を添加する外添剤添加工程(f)と、を含む。以下、各工程について詳述する。 When the toner is produced by the emulsion aggregation method, the toner production method according to a preferred embodiment includes a step of preparing a crystalline resin fine particle dispersion, a styrene acrylic resin fine particle dispersion, and a colorant dispersion (hereinafter also referred to as a preparation step). ) (A), a crystalline resin fine particle dispersion, a styrene acrylic resin dispersion, and a colorant dispersion are mixed to be agglomerated and fused (hereinafter also referred to as agglomeration / fusion process) (b), and toner The shape factor (circularity) control step (c) for controlling the shape factor (circularity) of the toner, and filtration / removal of the toner base particles from the dispersion of the toner base particles to remove the surfactant, etc. It includes a washing step (d), a drying step (e) for drying the toner base particles, and an external additive addition step (f) for adding an external additive to the toner base particles. Hereinafter, each process is explained in full detail.
(a)調製工程
工程(a)は、より詳細には下記の結晶性樹脂微粒子分散液調製工程、スチレンアクリル樹脂微粒子分散液調製工程および必要に応じて着色剤分散液調製工程がある。
(A) Preparation Step In more detail, the step (a) includes the following crystalline resin fine particle dispersion preparation step, styrene acrylic resin fine particle dispersion preparation step, and, if necessary, a colorant dispersion preparation step.
また、必要に応じて、離型剤分散液調製工程などを含む。なお、結晶性樹脂微粒子分散液調製工程またはスチレンアクリル樹脂微粒子工程において、結晶性樹脂微粒子またはスチレンアクリル樹脂微粒子などの樹脂微粒子に離型剤を含有させてもよく、離型剤を含む離型剤微粒子分散液を別に調製して、凝集・融着工程において添加してもよい。 Moreover, a mold release agent dispersion liquid preparation process etc. are included as needed. In addition, in the crystalline resin fine particle dispersion preparation step or the styrene acrylic resin fine particle step, a release agent may be contained in the resin fine particles such as the crystalline resin fine particles or the styrene acrylic resin fine particles, and the release agent includes the release agent. A fine particle dispersion may be prepared separately and added in the aggregation / fusion process.
(a1)結晶性樹脂微粒子分散液調製工程
結晶性樹脂微粒子分散液調製工程は、結晶性樹脂を合成し、この結晶性樹脂を水系媒体中に微粒子状に分散させて結晶性樹脂微粒子の分散液を調製する工程である。
(A1) Crystalline resin fine particle dispersion preparation step The crystalline resin fine particle dispersion preparation step is a step of synthesizing a crystalline resin and dispersing the crystalline resin in the form of fine particles in an aqueous medium. Is a step of preparing
結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂など)の製造方法は上記記載したとおりであるため、詳細を割愛する。 Since the manufacturing method of crystalline resin (crystalline polyester resin etc.) is as having described above, the detail is omitted.
結晶性樹脂微粒子分散液は、例えば溶剤を用いることなく、水系媒体中において分散処理を行う方法、あるいは結晶性樹脂を酢酸エチルなどの溶剤に溶解させて溶液とし、分散機を用いて当該溶液を水系媒体中に乳化分散させた後、脱溶剤処理を行う方法などが挙げられる。 The crystalline resin fine particle dispersion can be prepared by, for example, a method of performing a dispersion treatment in an aqueous medium without using a solvent, or by dissolving the crystalline resin in a solvent such as ethyl acetate to form a solution, and using a disperser, Examples of the method include a method of performing a solvent removal treatment after emulsifying and dispersing in an aqueous medium.
結晶性樹脂を水系媒体中に分散させる方法としては、当該樹脂を有機溶媒(溶剤)中に溶解または分散させて油相液を調製し、油相液を、転相乳化などによって水系媒体中に分散させて、所望の粒径に制御された状態の油滴を形成させた後、有機溶媒を除去する方法が挙げられる。 As a method of dispersing the crystalline resin in the aqueous medium, an oil phase liquid is prepared by dissolving or dispersing the resin in an organic solvent (solvent), and the oil phase liquid is dispersed in the aqueous medium by phase inversion emulsification or the like. There is a method in which an organic solvent is removed after forming oil droplets in a state of being controlled to have a desired particle size by dispersing.
上記水系媒体とは、少なくとも水が50質量%以上含有されたものをいい、水以外の成分としては、水に溶解する有機溶剤を挙げることができ、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、メチルセルソルブ、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらのうち、樹脂を溶解しない有機溶剤であるメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶剤を使用することが好ましい。好ましくは、水系媒体として水のみを使用する。 The aqueous medium refers to a medium containing at least 50% by mass of water, and examples of components other than water include organic solvents that dissolve in water, such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, Examples thereof include methyl ethyl ketone, dimethylformamide, methyl cellosolve, and tetrahydrofuran. Among these, it is preferable to use an organic organic solvent such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, which is an organic solvent that does not dissolve the resin. Preferably, only water is used as the aqueous medium.
また結晶性樹脂としての結晶性ポリエステル樹脂ユニット中にカルボキシル基を含む場合、当該ユニットに含まれるカルボキシル基をイオン解離させて、水相に安定に乳化させて乳化を円滑に進めるためにアンモニア、水酸化ナトリウムなどを添加してもよい。 In addition, when a crystalline polyester resin unit as a crystalline resin contains a carboxyl group, ammonia and water are used in order to dissociate the carboxyl group contained in the unit into an aqueous phase and stably emulsify it in the aqueous phase to facilitate the emulsification smoothly. Sodium oxide or the like may be added.
上記油相液の調製に使用される有機溶媒(溶剤)としては、油滴の形成後の除去処理が容易である観点から、沸点が低く、かつ、水への溶解性が低いものが好ましく、具体的には、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。これらは1種単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができる。 As the organic solvent (solvent) used for the preparation of the oil phase liquid, from the viewpoint of easy removal treatment after formation of oil droplets, those having a low boiling point and low solubility in water are preferable. Specific examples include methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, isopropyl alcohol, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
有機溶媒(溶剤)の使用量(2種類以上使用する場合はその合計使用量)は、樹脂100質量部に対して、通常1〜300質量部、好ましくは10〜200質量部、さらに好ましくは25〜100質量部である。かような範囲であると、粒度分布が均一な樹脂微粒子の分散液を得ることができる点で好ましい。 The amount of the organic solvent (solvent) used (when two or more types are used, the total amount used) is usually 1 to 300 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight, more preferably 25 to 100 parts by weight of the resin. -100 mass parts. Such a range is preferable in that a dispersion of resin fine particles having a uniform particle size distribution can be obtained.
さらに、油相液中には、カルボキシル基をイオン解離させて、水相に安定に乳化させて乳化を円滑に進めるためにアンモニア、水酸化ナトリウムなどを添加してもよい。 Furthermore, ammonia, sodium hydroxide, or the like may be added to the oil phase liquid in order to ionically dissociate the carboxyl group and stably emulsify the aqueous phase to facilitate the emulsification.
水系媒体の使用量は、油相液100質量部に対して、50〜2,000質量部であることが好ましく、100〜1,000質量部であることがより好ましい。水系媒体の使用量を上記の範囲とすることで、水系媒体中において油相液を所望の粒径に乳化分散させることができる。ここで用いられる水系媒体とは、水50〜100質量%と、水溶性の有機溶媒0〜50質量%とからなる媒体をいう。水溶性の有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランを例示することができ、結晶性樹脂(例えば結晶性ポリエステル樹脂)微粒子を溶解しないアルコール系有機溶媒を用いることが好ましい。また、水系媒体には、必要に応じて、アミンやアンモニアが溶解されていてもよい。 The amount of the aqueous medium used is preferably 50 to 2,000 parts by mass and more preferably 100 to 1,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the oil phase liquid. By making the usage-amount of an aqueous medium into said range, an oil phase liquid can be emulsified and dispersed to a desired particle size in an aqueous medium. The aqueous medium used here refers to a medium comprising 50 to 100% by mass of water and 0 to 50% by mass of a water-soluble organic solvent. Examples of the water-soluble organic solvent include methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, and tetrahydrofuran, and an alcohol-based organic solvent that does not dissolve fine particles of crystalline resin (for example, crystalline polyester resin) is used. preferable. In addition, amine or ammonia may be dissolved in the aqueous medium as necessary.
水系媒体中には、分散安定剤が溶解されていてもよく、また油滴の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが適量添加されていてもよい。 A dispersion stabilizer may be dissolved in the aqueous medium, and an appropriate amount of a surfactant or resin fine particles may be added for the purpose of improving the dispersion stability of the oil droplets.
分散安定剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなどの無機化合物を挙げることができる。得られるトナー母体粒子中より分散安定剤を除去する必要があることから、リン酸三カルシウムなどのように酸やアルカリに可溶性のものを使用することが好ましく、環境面の視点からは、酵素により分解可能なものを使用することが好ましい。 As the dispersion stabilizer, known ones can be used, and examples thereof include inorganic compounds such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite. Since it is necessary to remove the dispersion stabilizer from the toner base particles obtained, it is preferable to use those that are soluble in acids and alkalis such as tricalcium phosphate. It is preferable to use a decomposable one.
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤などが挙げられ、また、フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤やカチオン性界面活性剤も使用することができる。 Surfactants include alkylbenzene sulfonate, α-olefin sulfonate, phosphate ester, polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, alkylamine salts, amino alcohol fatty acids Derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, quaternary ammonium salt types such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride Cationic surfactants, nonionic surfactants such as fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives, alanine, dodecyl di (aminoethyl) glycine, di (octyl) And amphoteric surfactants such as minoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine. Anionic surfactants and cationic surfactants having a fluoroalkyl group can also be used. .
また、分散安定性の向上のための樹脂微粒子としては、ポリメタクリル酸メチル樹脂微粒子、ポリスチレン樹脂微粒子、ポリスチレン−アクリロニトリル樹脂微粒子などが挙げられる。 Examples of the resin fine particles for improving dispersion stability include polymethyl methacrylate resin fine particles, polystyrene resin fine particles, and polystyrene-acrylonitrile resin fine particles.
このような油相液の乳化分散(上記分散処理)は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、乳化分散を行うための分散機としては、特に限定されるものではなく、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波ホモジナイザーなどの超音波分散機、高圧衝撃式分散機アルティマイザーなどが挙げられる。 Such an emulsified dispersion of the oil phase liquid (the above dispersion treatment) can be performed using mechanical energy, and the disperser for performing the emulsification dispersion is not particularly limited, and is a low-speed shearing type. Dispersers, high-speed shear dispersers, friction dispersers, high-pressure jet dispersers, ultrasonic dispersers such as an ultrasonic homogenizer, and high-pressure impact dispersers and optimizers.
分散の際には、溶液を加熱することが好ましい。加熱条件は特に限定されるものではないが、通常50〜90℃程度である。 In dispersing, it is preferable to heat the solution. Although heating conditions are not specifically limited, Usually, it is about 50-90 degreeC.
油滴の形成後における有機溶媒の除去は、結晶性樹脂微粒子が水系媒体中に分散された状態の分散液全体を、徐々に撹拌状態で昇温し、一定の温度域において強い撹拌を与えた後、脱溶媒を行うなどの操作により行うことができる。あるいは、エバポレータ等の装置を用いて減圧しながら除去することができる。 The removal of the organic solvent after the formation of the oil droplets was performed by gradually raising the temperature of the dispersion liquid in which the crystalline resin fine particles were dispersed in the aqueous medium in a stirring state, and giving strong stirring in a certain temperature range. Then, it can carry out by operation, such as performing a solvent removal. Alternatively, it can be removed while reducing the pressure using an apparatus such as an evaporator.
このように準備された結晶性樹脂微粒子分散液における結晶性樹脂微粒子(油滴)の粒径は、体積平均粒径で、60〜1000nmとされることが好ましく、さらに好ましくは80〜500nmである。かような範囲であると、安定したトナー製造の点で好ましい。なお、当該樹脂微粒子(油滴)(樹脂粒子)の体積平均粒径は、レーザー回析・散乱式粒度分布測定装置(マイクロトラック粒度分布測定装置「UPA−150」(日機装株式会社製)等)で測定することができる。なお、この微粒子(油滴)の体積平均粒径は、乳化分散時の機械的エネルギーの大きさによりコントロールすることができる。 The particle size of the crystalline resin fine particles (oil droplets) in the prepared crystalline resin fine particle dispersion is preferably a volume average particle size of 60 to 1000 nm, more preferably 80 to 500 nm. . Such a range is preferable in terms of stable toner production. In addition, the volume average particle diameter of the resin fine particles (oil droplets) (resin particles) is a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (Microtrack particle size distribution measuring device “UPA-150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.)). Can be measured. The volume average particle diameter of the fine particles (oil droplets) can be controlled by the magnitude of mechanical energy during emulsification dispersion.
また、結晶性樹脂微粒子分散液における結晶性樹脂微粒子の含有量(固形分濃度)は、分散液100質量%に対して10〜50質量%の範囲とすることが好ましく、より好ましくは15〜40質量%の範囲である。このような範囲であると、粒度分布の広がりを抑制し、トナー特性を向上させることができる。 Further, the content (solid content concentration) of the crystalline resin fine particles in the crystalline resin fine particle dispersion is preferably in the range of 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% with respect to 100% by mass of the dispersion. It is the range of mass%. Within such a range, the spread of the particle size distribution can be suppressed and the toner characteristics can be improved.
(a2)スチレンアクリル樹脂微粒子分散液調製工程
非晶性樹脂としてのスチレンアクリル樹脂微粒子分散液調製工程は、スチレンアクリル樹脂を合成し、このスチレンアクリル樹脂を水系媒体中に微粒子状に分散させてスチレンアクリル樹脂微粒子の分散液を調製する工程である。
(A2) Styrene acrylic resin fine particle dispersion preparation step In the styrene acrylic resin fine particle dispersion preparation step as an amorphous resin, a styrene acrylic resin is synthesized, and this styrene acrylic resin is dispersed in the form of fine particles in an aqueous medium. This is a step of preparing a dispersion of acrylic resin fine particles.
スチレンアクリル樹脂の製造方法は上記記載したとおりであるため、詳細を割愛する。 Since the manufacturing method of a styrene acrylic resin is as having described above, the detail is omitted.
スチレンアクリル樹脂を水系媒体中に分散させる方法としては、スチレンアクリル樹脂を得るための単量体からスチレンアクリル樹脂微粒子を形成し、当該スチレンアクリル樹脂微粒子の水系分散液を調製する方法(I)や、スチレンアクリル樹脂を有機溶媒(溶剤)中に溶解または分散させて油相液を調製し、油相液を、転相乳化などによって水系媒体中に分散させて、所望の粒径に制御された状態の油滴を形成させた後、有機溶媒(溶剤)を除去する方法(II)が挙げられる。 As a method of dispersing a styrene acrylic resin in an aqueous medium, a method (I) of forming styrene acrylic resin fine particles from a monomer for obtaining a styrene acrylic resin and preparing an aqueous dispersion of the styrene acrylic resin fine particles, The styrene acrylic resin was dissolved or dispersed in an organic solvent (solvent) to prepare an oil phase liquid, and the oil phase liquid was dispersed in an aqueous medium by phase inversion emulsification or the like, and the desired particle size was controlled. The method (II) which removes an organic solvent (solvent) after forming the oil droplet of a state is mentioned.
方法(I)では、まず、スチレンアクリル樹脂を得るための単量体を重合開始剤と共に水系媒体中に添加して重合し、基礎粒子を得る。次に、当該樹脂微粒子が分散している分散液中に、ラジカル重合性単量体および重合開始剤を添加し、上記基礎粒子にラジカル重合性単量体をシード重合する手法を用いることが好ましい。 In the method (I), first, a monomer for obtaining a styrene acrylic resin is added to an aqueous medium together with a polymerization initiator and polymerized to obtain basic particles. Next, it is preferable to use a technique in which a radical polymerizable monomer and a polymerization initiator are added to the dispersion in which the resin fine particles are dispersed, and the radical polymerizable monomer is seed-polymerized to the basic particles. .
このとき、重合開始剤としては、水溶性重合開始剤を用いることができる。水溶性重合開始剤としては、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶性ラジカル重合開始剤を好適に用いることができる。 At this time, a water-soluble polymerization initiator can be used as the polymerization initiator. As the water-soluble polymerization initiator, for example, a water-soluble radical polymerization initiator such as potassium persulfate or ammonium persulfate can be preferably used.
また、スチレンアクリル樹脂微粒子を得るためのシード重合反応系には、非晶性樹脂の分子量を調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン;n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート、ステアリル−3−メルカプトプロピオネートなどのメルカプトプロピオン酸;およびスチレンダイマーなどを用いることができる。これらは一種単独であるいは二種以上組み合わせて用いることができる。 In addition, a commonly used chain transfer agent can be used in the seed polymerization reaction system for obtaining styrene acrylic resin fine particles for the purpose of adjusting the molecular weight of the amorphous resin. Examples of chain transfer agents include mercaptans such as octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan; mercaptopropionic acids such as n-octyl-3-mercaptopropionate, stearyl-3-mercaptopropionate; and styrene dimer. Can be used. These can be used alone or in combination of two or more.
方法(II)において、油相液の調製に使用される有機溶媒(溶剤)としては、上記と同様に、油滴の形成後の除去処理が容易である観点から、沸点が低く、かつ、水への溶解性が低いものが好ましく、具体的には、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。これらは一種単独であるいは二種以上組み合わせて用いることができる。 In the method (II), as the organic solvent (solvent) used for the preparation of the oil phase liquid, as described above, from the viewpoint of easy removal after the formation of oil droplets, the boiling point is low and water is used. Those having low solubility in water are preferred, and specific examples include methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, isopropyl alcohol, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
有機溶媒(溶剤)の使用量(二種類以上使用する場合はその合計使用量)は、スチレンアクリル樹脂100質量部に対して、通常10〜500質量部、好ましくは100〜450質量部、さらに好ましくは200〜400質量部である。 The amount of the organic solvent (solvent) used (when two or more types are used, the total amount used) is usually 10 to 500 parts by weight, preferably 100 to 450 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of styrene acrylic resin. Is 200 to 400 parts by mass.
水系媒体の使用量は、油相液100質量部に対して、50〜2,000質量部であることが好ましく、100〜1,000質量部であることがより好ましい。水系媒体の使用量を上記の範囲とすることで、水系媒体中において油相液を所望の粒径に乳化分散させることができる。 The amount of the aqueous medium used is preferably 50 to 2,000 parts by mass and more preferably 100 to 1,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the oil phase liquid. By making the usage-amount of an aqueous medium into said range, an oil phase liquid can be emulsified and dispersed to a desired particle size in an aqueous medium.
また、上記と同様に、水系媒体中には、分散安定剤が溶解されていてもよく、また油滴の分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。 Similarly to the above, a dispersion stabilizer may be dissolved in the aqueous medium, and a surfactant or resin fine particles may be added for the purpose of improving the dispersion stability of the oil droplets. Good.
このような油相液の乳化分散は、上記と同様に、機械的エネルギーを利用して行うことができ、乳化分散を行うための分散機としては、特に限定されるものではなく、上記(a1)において説明したものを用いることができる。 Such emulsification and dispersion of the oil phase liquid can be performed using mechanical energy in the same manner as described above, and the disperser for performing the emulsification and dispersion is not particularly limited. ) Can be used.
油滴の形成後における有機溶媒の除去は、スチレンアクリル樹脂微粒子が水系媒体中に分散された状態の分散液全体を、徐々に撹拌状態で昇温し、一定の温度域において強い撹拌を与えた後、脱溶媒を行うなどの操作により行うことができる。あるいは、エバポレータ等の装置を用いて減圧しながら除去することができる。 The removal of the organic solvent after the formation of the oil droplets was performed by gradually heating the whole dispersion liquid in which the styrene acrylic resin fine particles were dispersed in the aqueous medium in a stirring state and giving strong stirring in a certain temperature range. Then, it can carry out by operation, such as performing a solvent removal. Alternatively, it can be removed while reducing the pressure using an apparatus such as an evaporator.
上記方法(I)または(II)によって準備されたスチレンアクリル樹脂微粒子分散液におけるスチレンアクリル樹脂微粒子(油滴)の粒径は、体積基準のメジアン径で、60〜1000nmとされることが好ましく、さらに好ましくは80〜500nmである。なお、この体積平均粒径は、実施例に記載の方法で測定する。ここで、この油滴の体積平均粒径は、乳化分散時の機械的エネルギーの大きさによりコントロールすることができる。 The particle diameter of the styrene acrylic resin fine particles (oil droplets) in the styrene acrylic resin fine particle dispersion prepared by the method (I) or (II) is preferably a volume-based median diameter of 60 to 1000 nm, More preferably, it is 80-500 nm. In addition, this volume average particle diameter is measured by the method as described in an Example. Here, the volume average particle diameter of the oil droplets can be controlled by the magnitude of mechanical energy during emulsification dispersion.
また、スチレンアクリル樹脂微粒子分散液におけるスチレンアクリル樹脂微粒子の含有量は、5〜50質量%の範囲とすることが好ましく、より好ましくは10〜30質量%の範囲である。このような範囲であると、粒度分布の広がりを抑制し、トナー特性を向上させることができる。 Further, the content of the styrene acrylic resin fine particles in the styrene acrylic resin fine particle dispersion is preferably in the range of 5 to 50% by mass, and more preferably in the range of 10 to 30% by mass. Within such a range, the spread of the particle size distribution can be suppressed and the toner characteristics can be improved.
(a3)着色剤微粒子分散液調製工程
この着色剤微粒子分散液調製工程は、着色剤(顔料)を水系媒体中に微粒子状に分散させて着色剤微粒子の分散液を調製する工程である。
(A3) Colorant fine particle dispersion preparation step This colorant fine particle dispersion preparation step is a step of preparing a dispersion of colorant fine particles by dispersing a colorant (pigment) in the form of fine particles in an aqueous medium.
当該水系媒体は上記(a1)工程の結晶性樹脂の分散に用いられる水系媒体と同様のものを用いることができる。この水系媒体中には、分散安定性を向上させる目的で、界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。界面活性剤や樹脂微粒子も上記(a1)工程で説明した通りである。 The said aqueous medium can use the thing similar to the aqueous medium used for dispersion | distribution of the crystalline resin of the said (a1) process. In this aqueous medium, a surfactant or resin fine particles may be added for the purpose of improving dispersion stability. The surfactant and resin fine particles are also as described in the step (a1).
着色剤の分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、このような分散機としては、特に限定されるものではなく、上記で挙げた分散機が用いられうる。 The dispersion of the colorant can be performed using mechanical energy, and such a disperser is not particularly limited, and the dispersers mentioned above can be used.
着色剤微粒子の体積平均粒径は、10〜300nmとされることが好ましく、さらに好ましくは100〜250nmである。このような範囲であると、高い色再現性を得ることができる点で好ましい。 The volume average particle diameter of the colorant fine particles is preferably 10 to 300 nm, and more preferably 100 to 250 nm. Such a range is preferable in that high color reproducibility can be obtained.
また、着色剤微粒子分散液における着色剤微粒子の含有量(固形分濃度)は、10〜50質量%の範囲とすることが望ましく、より望ましくは10〜40質量%の範囲である。このような範囲であると、色再現性確保の効果がある。 Further, the content (solid content concentration) of the colorant fine particles in the colorant fine particle dispersion is preferably in the range of 10 to 50% by mass, and more preferably in the range of 10 to 40% by mass. Within such a range, there is an effect of ensuring color reproducibility.
(a4)離型剤微粒子分散液調製工程
この離型剤微粒子分散液調製工程は、必要に応じて行われ、離型剤を水系媒体中に微粒子状に分散させて離型剤微粒子の分散液を調製する工程である。
(A4) Release Agent Fine Particle Dispersion Preparation Step This release agent fine particle dispersion preparation step is performed as necessary, and a release agent fine particle dispersion in an aqueous medium is obtained by dispersing the release agent in the form of fine particles. Is a step of preparing
当該水系媒体は上記(a1)で説明した通りであり、この水系媒体中には、分散安定性を向上させる目的で、上記(a1)で示した界面活性剤や樹脂微粒子などが添加されていてもよい。 The aqueous medium is as described in the above (a1), and the surfactant and resin fine particles shown in the above (a1) are added to the aqueous medium for the purpose of improving dispersion stability. Also good.
離型剤の分散は、機械的エネルギーを利用して行うことができ、このような分散機としては、特に限定されるものではなく、上記で挙げたように、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波ホモジナイザーなどの超音波分散機、高圧衝撃式分散機アルティマイザー、または高圧ホモジナイザーなどが挙げられる。離型剤微粒子を分散させるにあたり、必要に応じて加熱を行ってもよい。 The release agent can be dispersed using mechanical energy. Such a disperser is not particularly limited, and as mentioned above, a low-speed shear disperser, a high-speed shear Examples thereof include an ultrasonic disperser, a friction disperser, a high-pressure jet disperser, an ultrasonic disperser such as an ultrasonic homogenizer, a high-pressure impact disperser optimizer, and a high-pressure homogenizer. In dispersing the release agent fine particles, heating may be performed as necessary.
(b)凝集・融着工程
この凝集・融着工程は、結晶性樹脂微粒子分散液、スチレンアクリル樹脂微粒子分散液、および任意で着色剤微粒子分散液、また必要に応じて離型剤微粒子分散液、などの他の成分を添加、混合し、pH調整による微粒子表面の反発力と電解質体よりなる凝集剤の添加による凝集力とのバランスを取りながら緩慢に凝集させ、平均粒径および粒度分布を制御しながら会合を行うと同時に、加熱撹拌することで微粒子間の融着を行って形状制御を行うことにより、トナー母体粒子を形成する工程である。この凝集・融着工程も必要に応じ機械的エネルギーや加熱手段を利用して行うことができる。
(B) Aggregation / fusion process This aggregation / fusion process is carried out using a crystalline resin fine particle dispersion, a styrene acrylic resin fine particle dispersion, and optionally a colorant fine particle dispersion, and optionally a release agent fine particle dispersion. Add and mix other ingredients, etc., and slowly agglomerate while balancing the repulsive force of the fine particle surface by pH adjustment and the agglomeration force by the addition of the flocculant consisting of the electrolyte, and the average particle size and particle size distribution This is a step of forming toner base particles by performing association while controlling and simultaneously controlling the shape by fusing the fine particles by heating and stirring. This agglomeration / fusion process can also be performed using mechanical energy or heating means as required.
(b1)凝集工程
凝集工程においては、まず得られた各分散液および界面活性剤を混合して混合液とし、非晶性樹脂としてのスチレンアクリル樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱して凝集させ、凝集粒子を形成する。凝集粒子の形成は、攪拌下、混合液のpHを、8〜12の範囲に調整することが好ましく、9〜11の範囲にすることがより好ましい。このような範囲であると、粒度分布がシャープな凝集が可能となる点で好ましい。pHを調整するためには、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、重炭酸塩、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどを用いることができる。
(B1) Aggregation step In the aggregation step, first, the obtained dispersions and surfactants are mixed to form a mixed solution, which is then aggregated by heating at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the styrene acrylic resin as the amorphous resin. To form aggregated particles. For the formation of the aggregated particles, the pH of the mixed solution is preferably adjusted to a range of 8 to 12 and more preferably 9 to 11 under stirring. Such a range is preferable in that agglomeration with a sharp particle size distribution is possible. In order to adjust the pH, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, bicarbonate, ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate and the like can be used.
次に、上記混合液に、アルカリ金属塩や第2族元素を含む塩等を凝集剤として添加した後、非晶性樹脂としてのスチレンアクリル樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱して凝集を進行させ凝集粒子を形成する(同時に、凝集粒子同士を融着させてもよい)。 Next, after adding an alkali metal salt or a salt containing a Group 2 element as a coagulant to the above mixed solution, the mixture is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the styrene acrylic resin as an amorphous resin for aggregation. Proceed to form aggregated particles (at the same time, the aggregated particles may be fused together).
具体的には、結晶性樹脂微粒子分散液と、スチレンアクリル樹脂微粒子分散液と、着色剤微粒子分散液と、必要に応じて離型剤微粒子分散液とを混合して混合液とし、凝集剤を添加することにより、結晶性樹脂微粒子と、スチレンアクリル樹脂微粒子と、着色剤微粒子とを凝集させる(同時に粒子同士を融着させてもよい)。そして、凝集した粒子の大きさが目標の大きさになった時に、食塩水等の塩を添加して凝集を停止させる。 Specifically, the crystalline resin fine particle dispersion, the styrene acrylic resin fine particle dispersion, the colorant fine particle dispersion, and, if necessary, the release agent fine particle dispersion are mixed to form a mixed solution. By adding, the crystalline resin fine particles, the styrene acrylic resin fine particles, and the colorant fine particles are aggregated (the particles may be fused at the same time). When the size of the aggregated particles reaches a target size, a salt such as saline is added to stop the aggregation.
本発明に用いられる凝集剤としては、特に限定されるものではないが、金属の塩から選択されるものが好適に使用される。例えば、ナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属の塩などの一価の金属の塩、例えばカルシウム、マグネシウム、マンガン、銅などの二価の金属の塩、鉄、アルミニウムなどの三価の金属の塩などが挙げられ、具体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガンなどを挙げることができ、これらの中で特に好ましくは二価の金属の塩である。二価の金属の塩を使用すると、より少量で凝集を進めることができる。これらは1種または2種以上を組み合わせて使用してもよい。 The flocculant used in the present invention is not particularly limited, but those selected from metal salts are preferably used. For example, salts of monovalent metals such as alkali metal salts such as sodium, potassium and lithium, salts of divalent metals such as calcium, magnesium, manganese and copper, salts of trivalent metals such as iron and aluminum Specific examples of the salt include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, zinc chloride, copper sulfate, magnesium sulfate, and manganese sulfate. A divalent metal salt is preferred. When a divalent metal salt is used, agglomeration can be promoted with a smaller amount. These may be used alone or in combination of two or more.
凝集工程においては、凝集剤を添加した後に放置する放置時間(加熱を開始するまでの時間)をできるだけ短くすることが好ましい。このように、凝集剤を添加した後に、凝集用分散液の加熱をできるだけ速やかに開始し、スチレンアクリル樹脂のガラス転移温度以上とすることが好ましい。この理由は明確ではないが、放置時間の経過によって粒子の凝集状態が変動して、得られるトナー粒子の粒径分布が不安定になったり、表面性が変動したりする問題が発生する虞があるからである。放置時間は、通常30分以内とされ、好ましくは10分以内である。凝集剤を添加する温度は特に限定されないが、結着樹脂中の非晶性樹脂のガラス転移温度以下であることが好ましい。すなわち、凝集剤を添加した後、加熱により速やかに昇温させることが好ましく、昇温速度は0.8℃/分以上とすることが好ましい。昇温速度の上限は、特に限定されないが、急速な融着の進行による粗大粒子の発生を抑制する観点から15℃/分以下とすることが好ましい。さらに、凝集用分散液が非晶性樹脂のガラス転移温度以上の温度に到達した後、当該凝集用分散液の温度を一定時間、好ましくは体積基準のメジアン径が4.5〜7.0μmになるまで保持することにより、融着を継続させることが肝要である(第1の熟成工程)。また、熟成中の粒子の形状係数(円形度)を測定し、好ましくは0.920〜1.000になるまで第1の熟成工程を行うことが好ましい。 In the flocculation step, it is preferable that the standing time (time until heating is started) to be left after adding the flocculant is as short as possible. Thus, after adding the flocculant, it is preferable to start heating the dispersion liquid for aggregation as quickly as possible to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the styrene acrylic resin. The reason for this is not clear, but there is a possibility that the aggregation state of the particles fluctuates with the passage of the standing time, and the particle size distribution of the obtained toner particles becomes unstable or the surface property fluctuates. Because there is. The standing time is usually within 30 minutes, preferably within 10 minutes. The temperature at which the flocculant is added is not particularly limited, but is preferably not higher than the glass transition temperature of the amorphous resin in the binder resin. That is, it is preferable to quickly raise the temperature by heating after adding the flocculant, and the rate of temperature rise is preferably 0.8 ° C./min or more. The upper limit of the heating rate is not particularly limited, but is preferably 15 ° C./min or less from the viewpoint of suppressing the generation of coarse particles due to rapid progress of fusion. Furthermore, after the dispersion liquid for aggregation reaches a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the amorphous resin, the temperature of the dispersion liquid for aggregation is set to a certain time, preferably a volume-based median diameter of 4.5 to 7.0 μm. It is important to keep the fusion by holding until it becomes (first aging step). Moreover, it is preferable to measure the shape factor (circularity) of the particles during aging, and to carry out the first aging step until preferably 0.920 to 1.000.
これにより、粒子の凝集、成長(結晶性樹脂微粒子、スチレンアクリル樹脂微粒子、着色剤微粒子などの凝集)を効果的に進行させる(と同時に融着(粒子間の界面の消失)させる)ことができ、最終的に得られるトナー粒子の耐久性を向上することができる。 As a result, particle aggregation and growth (aggregation of crystalline resin fine particles, styrene acrylic resin fine particles, colorant fine particles, etc.) can be effectively advanced (at the same time, fusion (disappearance of the interface between particles)). The durability of the toner particles finally obtained can be improved.
なお、コア−シェル構造の結着樹脂を得る場合には、上記の第1の熟成工程において、シェル層を形成する樹脂(好ましくは上記のスチレンアクリル樹脂)の水系分散液をさらに添加し、上記で得られた単層構造の結着樹脂の粒子(コア粒子)の表面にシェル層を形成する樹脂を凝集、融着させる。これにより、コア−シェル構造を有する結着樹脂が得られる(シェル化工程)。この際、シェル化工程に引き続き、コア粒子表面へのシェルの凝集、融着をより強固にし、かつ粒子の形状が所望の形状になるまで、さらに反応系の加熱処理を行うとよい(第2の熟成工程)。この第2の熟成工程は、コア−シェル構造を有するトナー母体粒子の平均円形度が、上記平均円形度の範囲になるまで行えばよい。 In the case of obtaining a binder resin having a core-shell structure, in the first aging step, an aqueous dispersion of a resin that forms a shell layer (preferably the styrene acrylic resin) is further added, The resin forming the shell layer is agglomerated and fused on the surface of the binder resin particles (core particles) having a single layer structure obtained in the above. As a result, a binder resin having a core-shell structure is obtained (shelling step). At this time, following the shelling step, it is preferable to further heat-treat the reaction system until the aggregation and fusion of the shell to the surface of the core particles is further strengthened and the shape of the particles becomes a desired shape. Aging process). This second ripening step may be performed until the average circularity of the toner base particles having a core-shell structure falls within the range of the average circularity.
凝集粒子が所望の粒径になったところで、スチレンアクリル樹脂微粒子などの非晶性樹脂微粒子を追添加することで、コア凝集粒子の表面を非晶性樹脂で被覆した構成のトナー(コア−シェル粒子)を作製することができる。追添加する場合、追添加前に凝集剤を添加したり、pH調整を行ってもよい。なお、コア−シェル粒子を形成しない場合には、当該操作を行う前の凝集粒子が所望の粒径になったところで、以下の凝集停止工程を行えばよい。 When the agglomerated particles have reached a desired particle size, a toner having a structure in which the surface of the core agglomerated particles is coated with an amorphous resin (core-shell) by additionally adding amorphous resin fine particles such as styrene acrylic resin fine particles. Particles) can be produced. In the case of additional addition, a flocculant may be added or pH adjustment may be performed before additional addition. In the case where the core-shell particles are not formed, the following aggregation stopping step may be performed when the aggregated particles before the operation becomes a desired particle size.
凝集の際には加熱、昇温することが好ましい。この際、加熱、昇温によって、融着温度以上になった場合には、融着工程も同時に進行することとなる。昇温速度としては0.1〜5℃/分の範囲で行うことが好ましい。このような範囲であると、粒度分布がシャープな凝集が可能となる点で好ましい。また、加熱温度(ピーク温度)は40〜100℃の範囲で行うことが好ましい。このような範囲であると、粒度分布がシャープな凝集が可能となる点で好ましい。 During the aggregation, it is preferable to heat and raise the temperature. At this time, if the temperature becomes higher than the fusing temperature due to heating and temperature rise, the fusing process also proceeds at the same time. The heating rate is preferably 0.1 to 5 ° C./min. Such a range is preferable in that agglomeration with a sharp particle size distribution is possible. Moreover, it is preferable to perform heating temperature (peak temperature) in the range of 40-100 degreeC. Such a range is preferable in that agglomeration with a sharp particle size distribution is possible.
(b2)凝集停止工程
凝集粒子が、例えば、コールターカウンター等で測定を行い、所望の平均粒径になったところで、凝集停止剤を添加して粒子成長を停止させる。その後も必要に応じて凝集粒子を含む液を継続して加熱撹拌してもよい。
(B2) Aggregation stopping step When the aggregated particles are measured with, for example, a Coulter counter or the like and become a desired average particle diameter, an aggregation stopping agent is added to stop the particle growth. Thereafter, the liquid containing the aggregated particles may be continuously heated and stirred as necessary.
凝集停止剤としては、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)およびそのナトリウム塩などのアルカリ金属塩、グルコナール、グルコン酸ナトリウム、クエン酸カリウムおよびクエン酸ナトリウム、ニトロトリアセテート(NTA)塩、GLDA(市販のL−グルタミン酸N,N二酢酸)、フミン酸およびフルビン酸、マルトールおよびエチルマルトール、ペンタ酢酸およびテトラ酢酸、カルボキシル基およびヒドロキシル基の両方の官能基を有する公知の水溶性ポリマー類(高分子電解質)、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩化ナトリウムないしこれらの水溶液などが挙げられる。凝集停止工程においては、凝集工程に準じて攪拌を行ってもよい。 Examples of the aggregation terminator include alkali metal salts such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and its sodium salt, gluconal, sodium gluconate, potassium citrate and sodium citrate, nitrotriacetate (NTA) salt, GLDA (commercially available L-glutamic acid N, Ndiacetic acid), humic acid and fulvic acid, maltol and ethyl maltol, pentaacetic acid and tetraacetic acid, known water-soluble polymers having both carboxyl and hydroxyl functional groups (polyelectrolytes), hydroxylation Examples thereof include sodium, potassium hydroxide, sodium chloride and aqueous solutions thereof. In the aggregation stopping step, stirring may be performed according to the aggregation step.
(b3)融着工程
融着工程は、上記凝集停止工程(b2)を経た後または、凝集工程(b1)と同時に、反応系を所期の融着温度に加温することにより、凝集粒子を構成する各微粒子を融着させて凝集粒子を融合して、融合粒子を形成させる工程である。
(B3) Fusing Step After the fusing step (b2) or simultaneously with the aggregating step (b1), the fusing step is performed by heating the reaction system to a desired fusing temperature, thereby This is a step of forming the fused particles by fusing the constituent fine particles to fuse the aggregated particles.
この融着工程における融着温度は、結晶性樹脂の融点以上であることが好ましく、結晶性樹脂の融点より0〜20℃高い温度であることが好ましい。加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5〜10時間程度行えばよい。好ましくは、例えば、フロー式粒子像分析装置(例えば、ホソカワミクロン株式会社製、フロー式粒子像分析装置 FPIA−2000)等を用いて測定しながら、所望の形状係数(例えば、0.96程度)に達するまで行えばよい。 The fusing temperature in this fusing step is preferably equal to or higher than the melting point of the crystalline resin, and preferably 0 to 20 ° C. higher than the melting point of the crystalline resin. The heating time may be as long as fusion is performed, and may be performed for about 0.5 to 10 hours. Preferably, for example, while measuring using a flow type particle image analyzer (for example, flow type particle image analyzer FPIA-2000 manufactured by Hosokawa Micron Corporation), a desired shape factor (for example, about 0.96) is obtained. Just do it until you reach it.
この凝集・融着工程においては、凝集系における各微粒子を安定に分散させるために、水系媒体中に界面活性剤を追加してもよい。 In this aggregation / fusion process, a surfactant may be added to the aqueous medium in order to stably disperse each fine particle in the aggregation system.
上記(凝集)融合後に上記トナー母体粒子の分散液を冷却し、融合粒子を得ることができるが、乳化凝集法によりトナーを得る場合、上記凝集・融着工程の後、冷却する前に、後述の円形度制御工程(c)をさらに有することが好ましい。 The dispersion of the toner base particles can be cooled to obtain fused particles after the (aggregation) fusion, but when the toner is obtained by the emulsion aggregation method, it will be described later before cooling after the aggregation / fusion process. It is preferable to further have a circularity control step (c).
冷却速度は好ましくは0.2〜20℃/分、より好ましくは2〜20℃/分である。このような範囲であると、冷却後のトナー表面が滑らかである点で好ましい。冷却方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。 The cooling rate is preferably 0.2 to 20 ° C./min, more preferably 2 to 20 ° C./min. Such a range is preferable in that the toner surface after cooling is smooth. The cooling method is not particularly limited, and examples thereof include a method of cooling by introducing a refrigerant from the outside of the reaction vessel, and a method of cooling by directly introducing cold water into the reaction system.
(c)形状係数(円形度)の制御工程
乳化凝集法によりトナーを得る場合、上記凝集・融着工程の後、形状係数(円形度)の制御工程を有することが好ましい。形状係数(円形度)の制御処理としては、具体的には、凝集・融着工程で得られた粒子を加熱する加熱処理が挙げられる。加熱温度および保持時間により形状係数(円形度)を制御することができる。加熱温度を高くする、または保持時間を長くすることにより、形状係数(円形度)を1に近づけることができる。ただし、トナー母体粒子同士の再凝集の発生を防ぐため、加熱温度を過度に高くしないことが好ましい。また、同様の理由で、保持時間を過度に長くしないことが好ましい。
(C) Shape Factor (Circularity) Control Step When a toner is obtained by the emulsion aggregation method, it is preferable to have a shape factor (circularity) control step after the aggregation / fusion step. Specifically, the shape factor (circularity) control process includes a heating process for heating the particles obtained in the aggregation / fusion process. The shape factor (circularity) can be controlled by the heating temperature and holding time. By increasing the heating temperature or extending the holding time, the shape factor (circularity) can be made close to 1. However, in order to prevent re-aggregation of the toner base particles, it is preferable not to excessively increase the heating temperature. For the same reason, it is preferable not to excessively increase the holding time.
形状係数(円形度)の制御処理における加熱温度としては、形状係数(円形度)を1に近づける観点から、70〜95℃であることが好ましく、70〜90℃であることがより好ましい。また、加熱温度での保持時間としては特に制限されるものではなく、形状係数(円形度)が目標値(1に近い数値)になるまで行えばよい。形状係数(円形度)の制御は、加温中に形状係数(円形度)の測定装置にて体積中位径が2μm以上の粒径の円形度を測定し、所望の円形度であるかどうかを適宜判断することによって制御が可能である。なお、体積中位径は、コールター原理を採用した精密粒度分布測定装置(例えば、ベックマン・コールター社製の「マルチサイザー3」等)により測定される体積基準の中位径(体積基準メジアン径)である。 The heating temperature in the shape factor (circularity) control process is preferably 70 to 95 ° C, more preferably 70 to 90 ° C, from the viewpoint of bringing the shape factor (circularity) close to 1. Further, the holding time at the heating temperature is not particularly limited, and may be performed until the shape factor (circularity) reaches a target value (a value close to 1). The shape factor (circularity) is controlled by measuring the circularity of the particle diameter with a volume median diameter of 2 μm or more with a shape factor (circularity) measuring device during heating to determine whether the desired circularity is obtained. Control is possible by appropriately determining the above. The volume median diameter is a volume-based median diameter (volume-based median diameter) measured by a precision particle size distribution measuring apparatus (for example, “Multisizer 3” manufactured by Beckman Coulter, Inc.) employing the Coulter principle. It is.
(d)濾過・洗浄工程
この濾過・洗浄工程では、得られたトナー母体粒子の分散液を冷却して冷却後のスラリーとし、この冷却されたトナー母体粒子の分散液から、水等の溶媒を用いて、トナー母体粒子を固液分離してトナー母体粒子を濾別する濾過処理と、濾別されたトナー母体粒子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤などの付着物を除去する洗浄処理とが施される。具体的な固液分離および洗浄の方法としては、遠心分離法、アスピレータ、ヌッチェなどを使用する減圧濾過法、フィルタープレスなどを使用する濾過法などが挙げられ、これらは特に限定されるものではない。この濾過・洗浄工程においては適宜、pH調整や粉砕などを行ってもよい。このような操作は繰り返し行ってもよい。洗浄することにより濾別されたトナー母体粒子から界面活性剤や凝集剤などの付着物を除去する。洗浄処理は、濾液の電気伝導度が、例えば5〜10μS/cmレベルになるまで洗浄(水洗)処理を行うものである。
(D) Filtration / Washing Step In this filtration / washing step, the obtained dispersion of toner base particles is cooled to form a cooled slurry, and a solvent such as water is removed from the cooled dispersion of toner base particles. Filter process for solid-liquid separation of toner base particles and filtering the toner base particles, and cleaning process for removing deposits such as surfactant from the filtered toner base particles (cake-like aggregate) And is given. Specific examples of the solid-liquid separation and washing method include a centrifugal separation method, a vacuum filtration method using an aspirator, Nutsche and the like, a filtration method using a filter press, etc., and these are not particularly limited. . In this filtration / washing step, pH adjustment or pulverization may be performed as appropriate. Such an operation may be repeated. By adhering, adhering substances such as a surfactant and an aggregating agent are removed from the toner base particles separated by filtration. The washing process is a washing (water washing) process until the electric conductivity of the filtrate reaches a level of, for example, 5 to 10 μS / cm.
(e)乾燥工程
この乾燥工程では、洗浄処理されたトナー母体粒子に乾燥処理が施される。この乾燥工程で使用される乾燥機としては、オーブン、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などが挙げられ、これらは特に限定されるものではない。なお、乾燥処理されたトナー粒子(トナー母体粒子)中のカールフィッシャー電量滴定法にて測定される水分量は、5質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましい。
(E) Drying Step In this drying step, the toner base particles that have been washed are subjected to a drying treatment. Dryers used in this drying process include ovens, spray dryers, vacuum freeze dryers, vacuum dryers, stationary shelf dryers, mobile shelf dryers, fluidized bed dryers, rotary dryers, and stirrers A dryer etc. are mentioned, These are not specifically limited. The moisture content measured by Karl Fischer coulometric titration in the dried toner particles (toner base particles) is preferably 5% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less.
また、乾燥処理されたトナー母体粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集して凝集体を形成している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、コーミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサーなどの機械式の解砕装置を使用することができる。 In addition, when the dried toner base particles are aggregated by weak interparticle attraction to form an aggregate, the aggregate may be crushed. Here, as the crushing treatment apparatus, a mechanical crushing apparatus such as a jet mill, a comb mill, a Henschel mixer, a coffee mill, or a food processor can be used.
(トナー母体粒子の体積平均粒径)
トナー母体粒子の粒径は、画質を向上させる目的で小径であることが好ましいが、トナー母体粒子の体積平均粒径は2〜8μmの範囲であることが、帯電性、流動性を両立させるという観点から好ましい。ひいては現像、転写、クリーニングが困難とならず好ましい。なお、トナー母体粒子の粒径は、4〜7μmの範囲であれば、上記観点から更に好ましい。
(Volume average particle diameter of toner base particles)
The particle size of the toner base particles is preferably small for the purpose of improving the image quality. However, it is said that the toner base particles have a volume average particle size in the range of 2 to 8 μm to achieve both chargeability and fluidity. It is preferable from the viewpoint. As a result, development, transfer, and cleaning do not become difficult, which is preferable. The particle size of the toner base particles is more preferably in the range of 4 to 7 μm from the above viewpoint.
(トナー母体粒子の平均円形度)
本発明の静電荷像現像用トナーは、転写効率の向上の観点から、下記式1で示されるトナー母体粒子の平均円形度が0.920〜1.000であることが好ましい。
(Average circularity of toner base particles)
The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention preferably has an average circularity of the toner base particles represented by the following formula 1 of 0.920 to 1.000 from the viewpoint of improving transfer efficiency.
(式1) 平均円形度=(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
上記平均円形度を求める測定例としては、平均円形度の測定装置「FPIA−2100」(Sysmex社製)を用いた測定が挙げられる。具体的な操作としては、トナー母体粒子を界面活性剤水溶液に湿潤させ、超音波分散を1分間行って分散した後、「FPIA−2100」を用い測定条件HPF(高倍率撮像)モードにて、HPF検出数3000〜10000個の適正濃度で測定を行う。
(Formula 1) Average circularity = (perimeter of a circle having the same projection area as the particle image) / (perimeter of the particle projection image)
As a measurement example for obtaining the above average circularity, measurement using an average circularity measuring device “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex) can be mentioned. Specifically, the toner base particles are moistened in an aqueous surfactant solution and dispersed by performing ultrasonic dispersion for 1 minute, and then using “FPIA-2100” in a measurement condition HPF (high magnification imaging) mode. Measurement is performed at an appropriate concentration of 3000 to 10,000 HPF detections.
(f)外添剤添加工程
この外添剤添加工程は、乾燥処理されたトナー母体粒子表面に、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、荷電制御剤や種々の無機微粒子、有機微粒子、または滑剤などの外添剤を添加する工程である。外添剤を添加するために使用される装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機、サンプルミルなどの種々の公知の混合装置を挙げることができる。また、トナーの粒度分布を適当な範囲とするため、必要に応じ篩分級を行ってもよい。
(F) External additive addition step This external additive addition step is carried out on the surface of the dried toner base particles for the purpose of improving fluidity, chargeability, and cleaning properties, and the like. This is a step of adding external additives such as fine particles, organic fine particles, or a lubricant. Examples of the apparatus used for adding the external additive include various known mixing apparatuses such as a Turbuler mixer, a Henschel mixer, a Nauter mixer, a V-type mixer, and a sample mill. Further, sieving classification may be performed as necessary in order to make the particle size distribution of the toner within an appropriate range.
<現像剤>
以上のようなトナーは、例えば磁性体を含有させて一成分磁性トナーとして使用する場合、いわゆるキャリア粒子と混合して二成分現像剤として使用する場合、非磁性トナーを単独で使用する場合などが考えられ、いずれも好適に使用することができる。特には、上記トナーと、キャリア粒子とを含む二成分現像剤として用いることが好ましい。
<Developer>
The toner as described above may be used as a one-component magnetic toner containing a magnetic material, mixed with so-called carrier particles and used as a two-component developer, or a non-magnetic toner may be used alone. Any of these can be suitably used. In particular, it is preferably used as a two-component developer containing the toner and carrier particles.
二成分現像剤は、トナー粒子の含有量(トナー濃度)が4.0〜8.0質量%となるように、トナー粒子とキャリア粒子とを適宜に混合することによって、上記の二成分現像剤を構成することができる。当該混合に用いられる混合装置の例としては、ナウターミキサー、WコーンおよびV型混合機などが挙げられる。 The two-component developer is obtained by appropriately mixing the toner particles and carrier particles so that the toner particle content (toner concentration) is 4.0 to 8.0% by mass. Can be configured. Examples of the mixing apparatus used for the mixing include a Nauta mixer, a W cone, and a V-type mixer.
二成分現像剤を構成するキャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来公知の材料からなる磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子を用いることが好ましい。 As the carrier constituting the two-component developer, magnetic particles made of conventionally known materials such as metals such as iron, ferrite and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead can be used. It is preferable to use ferrite particles.
キャリアとしては、さらに樹脂により被覆されているもの、または樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアを用いることが好ましい。被覆用の樹脂組成としては、特に限定はないが、例えば、オレフィン樹脂、シクロヘキシルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合体、スチレン樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン樹脂、エステル樹脂あるいはフッ素樹脂などが用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、アクリル樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂など使用することができる。 As the carrier, it is preferable to use a carrier further coated with a resin or a so-called resin dispersion type carrier in which magnetic particles are dispersed in the resin. The resin composition for coating is not particularly limited, and for example, an olefin resin, a cyclohexyl methacrylate-methyl methacrylate copolymer, a styrene resin, a styrene-acrylic resin, a silicone resin, an ester resin, a fluorine resin, or the like is used. In addition, the resin for constituting the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and known resins can be used. For example, acrylic resin, styrene-acrylic resin, polyester resin, fluororesin, phenol resin, etc. are used. can do.
キャリアとしては、その体積平均粒径としては15〜100μmのものが好ましく、25〜80μmのものがより好ましい。 The carrier preferably has a volume average particle diameter of 15 to 100 μm, more preferably 25 to 80 μm.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いる場合があるが、特に断りがない限り、「質量部」あるいは「質量%」を表す。また、特記しない限り、各操作は、室温(25℃)で行われる。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “parts” or “%” may be used, but “parts by mass” or “% by mass” is indicated unless otherwise specified. Unless otherwise specified, each operation is performed at room temperature (25 ° C.).
[球形シリカの作製]
[球形シリカ1の作製]
(1)撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた3L反応器にメタノール630質量部、10%アンモニア水90質量部を添加して混合した。この溶液に、テトラメトキシシラン900質量部を加え、撹拌しながらテトラメトキシシランの加水分解を行いシリカ粒子の懸濁液を得た。次いで60〜70℃に加熱しメタノール390部を留去し、シリカ粒子の水性懸濁液を得た。
[Production of spherical silica]
[Preparation of spherical silica 1]
(1) 630 parts by mass of methanol and 90 parts by mass of 10% aqueous ammonia were added to and mixed with a 3 L reactor equipped with a stirrer, a dropping funnel and a thermometer. To this solution, 900 parts by mass of tetramethoxysilane was added, and tetramethoxysilane was hydrolyzed while stirring to obtain a suspension of silica particles. Subsequently, it heated at 60-70 degreeC, 390 parts of methanol was distilled off, and the aqueous suspension of the silica particle was obtained.
(2)この水性懸濁液に室温でメチルトリメトキシシラン10質量部(テトラメトキシシランに対してモル比で0.1相当量)を滴下してシリカ粒子表面の疎水化処理を行った。 (2) To the aqueous suspension, 10 parts by mass of methyltrimethoxysilane (equivalent to 0.1 by molar ratio with respect to tetramethoxysilane) was added dropwise at room temperature to hydrophobize the surface of the silica particles.
(3)こうして得られた分散液にメチルイソブチルケトン1200質量部を添加した後、80℃に加熱しメタノールおよび水を留去した。得られた分散液に室温でヘキサメチルジシラザン250質量部を添加し120℃に加熱し3時間反応させ、シリカ粒子をトリメチルシリル化した。その後溶媒を減圧下で留去して、個数平均粒径が30.2nmの球形シリカ1を調製した。球形シリカ1の球形化度は0.6以上であった。 (3) After adding 1200 parts by mass of methyl isobutyl ketone to the dispersion thus obtained, the mixture was heated to 80 ° C. to distill off methanol and water. To the resulting dispersion, 250 parts by mass of hexamethyldisilazane was added at room temperature, heated to 120 ° C. and reacted for 3 hours to trimethylsilylate the silica particles. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure to prepare spherical silica 1 having a number average particle diameter of 30.2 nm. The sphericity of the spherical silica 1 was 0.6 or more.
[球形シリカ2〜5の作製]
上記球形シリカ1の作製において、テトラメトキシシランおよびヘキサメチルジシラザンの添加質量部数を増減させ系内における反応物の濃度を変更することにより、個数平均粒径を調整して、表1に記載の球形シリカ2〜5を作製した。なお、反応物濃度を増加させると生成する球形シリカの個数平均粒径は大きくなり、濃度を減少させると得られる球形シリカの個数平均粒径は小さくなる。球形シリカ2〜5の球形化度はいずれも0.6以上であった。
[Preparation of spherical silica 2-5]
In the production of the spherical silica 1, the number average particle diameter is adjusted by changing the concentration of the reactant in the system by increasing or decreasing the added mass parts of tetramethoxysilane and hexamethyldisilazane. Spherical silica 2-5 was prepared. When the concentration of the reactant is increased, the number average particle diameter of the produced spherical silica is increased, and when the concentration is decreased, the number average particle diameter of the obtained spherical silica is decreased. The sphericity of the spherical silica 2-5 was 0.6 or more.
[酸化チタンの作製]
酸化チタンは、特開2004−315356号公報の記載内容を参考にして、以下の手順で作製した。
[Production of titanium oxide]
Titanium oxide was produced by the following procedure with reference to the description in JP-A-2004-315356.
[酸化チタン1の作製]
(1)撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた3L反応器にメタノール700質量部を撹拌させ、チタンイソプロポキシドを450質量部滴下し、3分間撹拌を継続した。その後、生じた酸化チタン粒子を遠心分離機にかけて分離・回収後、減圧乾燥を経てアモルファス酸化チタンを得た。
[Preparation of titanium oxide 1]
(1) 700 parts by mass of methanol was stirred in a 3 L reactor equipped with a stirrer, a dropping funnel, and a thermometer, 450 parts by mass of titanium isopropoxide was dropped, and stirring was continued for 3 minutes. Thereafter, the resulting titanium oxide particles were separated and collected by a centrifugal separator, and then dried under reduced pressure to obtain amorphous titanium oxide.
(2)得られたアモルファス酸化チタンを、大気中、800℃で5時間、高温電気炉にて加熱し、ルチル型酸化チタン粒子を得た。 (2) The obtained amorphous titanium oxide was heated in a high-temperature electric furnace at 800 ° C. for 5 hours in the air to obtain rutile type titanium oxide particles.
(3)前述の撹拌機、滴下ロート、温度計を備えた3L反応器に、得られたルチル型酸化チタン500質量部と、イソブチルトリメトキシシラン18質量部とを加え、トルエン2L中で10時間撹拌させ、疎水化処理を行った。その後、反応生成物を遠心分離して反応溶媒の洗浄を行った後、再度遠心分離して回収し、減圧乾燥を経て、平均アスペクト比が1.4となるルチル型酸化チタン粒子を得た。 (3) 500 parts by mass of the obtained rutile titanium oxide and 18 parts by mass of isobutyltrimethoxysilane are added to a 3 L reactor equipped with the stirrer, the dropping funnel and the thermometer described above, and 10 hours in 2 L of toluene. The mixture was stirred and subjected to a hydrophobic treatment. Thereafter, the reaction product was centrifuged to wash the reaction solvent, and then centrifuged again to collect and dried under reduced pressure to obtain rutile-type titanium oxide particles having an average aspect ratio of 1.4.
[酸化チタン2〜5の作製]
上記酸化チタン1の作製において、撹拌反応時間を変更することにより個数平均短径および個数平均長径、ひいては平均アスペクト比を調整して、表2に記載の酸化チタン粒子2〜5を作製した。
[Production of titanium oxide 2 to 5]
In the production of titanium oxide 1, the number average minor axis and the number average major axis, and thus the average aspect ratio, were adjusted by changing the stirring reaction time, and titanium oxide particles 2 to 5 shown in Table 2 were produced.
[トナーの作製]
[着色剤微粒子分散液の調製]
n−ドデシル硫酸ナトリウム11.5質量部をイオン交換水160質量部に撹拌、溶解させた溶液を撹拌し、当該溶液中に銅フタロシアニン(C.I.ピグメントブルー15:3)24.5質量部を徐々に添加した。次いで、撹拌装置「クレアミックス(登録商標)Wモーション CLM−0.8」(エム・テクニック株式会社製)を用いて分散処理を行うことにより、体積基準のメジアン径が126nmである着色剤微粒子分散液[1]を調製した。
[Production of toner]
[Preparation of colorant fine particle dispersion]
A solution obtained by stirring and dissolving 11.5 parts by mass of sodium n-dodecyl sulfate in 160 parts by mass of ion-exchanged water is stirred, and 24.5 parts by mass of copper phthalocyanine (CI Pigment Blue 15: 3) is added to the solution. Was gradually added. Subsequently, by performing a dispersion treatment using a stirring device “CLEARMIX (registered trademark) W motion CLM-0.8” (manufactured by M Technique Co., Ltd.), the colorant fine particle dispersion having a volume-based median diameter of 126 nm is performed. Liquid [1] was prepared.
[スチレンアクリル樹脂微粒子分散液1の調製]
(第一段重合)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム4質量部およびイオン交換水3000質量部を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させたものを添加し、液温75℃とし、
・スチレン 584質量部
・アクリル酸n−ブチル 160質量部
・メタクリル酸 56質量部
からなる単量体混合液を1時間かけて滴下後、75℃にて2時間加熱、撹拌しながら重合を行うことにより、樹脂微粒子[1]の分散液を調製した。
[Preparation of Styrene Acrylic Resin Fine Particle Dispersion 1]
(First stage polymerization)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, temperature sensor, condenser, and nitrogen introducing device, 4 parts by mass of polyoxyethylene (2) sodium dodecyl ether sulfate and 3000 parts by mass of ion-exchanged water were charged at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream. The internal temperature was raised to 80 ° C. while stirring. After raising the temperature, 10 parts by mass of potassium persulfate dissolved in 200 parts by mass of ion-exchanged water was added to obtain a liquid temperature of 75 ° C.
-Styrene 584 parts by mass-N-butyl acrylate 160 parts by mass-A monomer mixture consisting of 56 parts by mass of methacrylic acid is added dropwise over 1 hour, followed by polymerization while heating and stirring at 75 ° C for 2 hours. Thus, a dispersion of resin fine particles [1] was prepared.
(第二段重合)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム2質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた溶液を仕込み、80℃に加熱後、上記で調製した樹脂微粒子[1]42質量部(固形分換算)、マイクロクリスタリンワックス「HNP−0190」(日本精蝋株式会社製)70質量部を、
・スチレン 239質量部
・アクリル酸n−ブチル 111質量部
・メタクリル酸 26質量部
・n−オクチルメルカプタン 3質量部
からなる単量体溶液に80℃にて溶解させた溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機「CLEARMIX(登録商標)」(エム・テクニック株式会社製)により、1時間混合分散させることにより、乳化粒子(油滴)を含む分散液を調製した。
(Second stage polymerization)
A reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a condenser, and a nitrogen introducing device was charged with a solution prepared by dissolving 2 parts by mass of polyoxyethylene (2) sodium dodecyl ether sulfate in 3000 parts by mass of ion-exchanged water, and brought to 80 ° C After heating, 42 parts by mass of resin fine particles [1] prepared above (in terms of solid content) and 70 parts by mass of microcrystalline wax “HNP-0190” (manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.)
・ Styrene 239 parts by mass ・ N-butyl acrylate 111 parts by mass ・ Methacrylic acid 26 parts by mass ・ n-octyl mercaptan 3 parts by mass A solution dissolved at 80 ° C. was added to the circulation route. A dispersion containing emulsified particles (oil droplets) was prepared by mixing and dispersing for 1 hour using a mechanical disperser “CLEARMIX (registered trademark)” (manufactured by M Technique Co., Ltd.).
次いで、この分散液に、過硫酸カリウム5質量部をイオン交換水100質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を80℃にて1時間にわたって加熱撹拌して重合を行うことにより、樹脂微粒子[2]の分散液を調製した。 Next, an initiator solution in which 5 parts by mass of potassium persulfate is dissolved in 100 parts by mass of ion-exchanged water is added to this dispersion, and this system is heated and stirred at 80 ° C. for 1 hour to perform polymerization. A dispersion of resin fine particles [2] was prepared.
(第三段重合)
上記で調製した樹脂微粒子[2]の分散液に、さらに、過硫酸カリウム10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた溶液を添加し、80℃の温度条件下に、
・スチレン 380質量部
・アクリル酸n−ブチル 132質量部
・メタクリル酸 39質量部
・n−オクチルメルカプタン 6質量部
からなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたって加熱撹拌することにより重合を行った後、28℃まで冷却することにより、スチレンアクリル樹脂微粒子分散液1を得た。
(Third stage polymerization)
A solution prepared by dissolving 10 parts by mass of potassium persulfate in 200 parts by mass of ion-exchanged water was further added to the dispersion of the resin fine particles [2] prepared as described above.
-Styrene 380 mass parts-N-butyl acrylate 132 mass parts-Methacrylic acid 39 mass parts-n-octyl mercaptan 6 mass parts monomer mixture liquid was dripped over 1 hour. After completion of the dropwise addition, polymerization was performed by heating and stirring for 2 hours, and then cooled to 28 ° C. to obtain a styrene acrylic resin fine particle dispersion 1.
[結晶性樹脂微粒子分散液1の調製]
(結晶性樹脂微粒子1の合成)
結晶性ポリエステル樹脂の材料として、多価カルボン酸化合物であるセバシン酸(分子量202.25)220質量部と、多価アルコール化合物である1,12−ドデカンジオール(分子量202.33)298質量部とを、窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した反応容器に入れ160℃に加熱し、溶解させた。その後、2−エチルヘキサン酸スズ(II)2.5質量部、没食子酸0.2質量部を加えて210℃に昇温し、8時間反応を行った。さらに8.3kPaにて1時間反応を行い、結晶性樹脂1を得た。
[Preparation of crystalline resin fine particle dispersion 1]
(Synthesis of crystalline resin fine particles 1)
As a material for the crystalline polyester resin, 220 parts by mass of sebacic acid (molecular weight 202.25) which is a polyvalent carboxylic acid compound and 298 parts by mass of 1,12-dodecanediol (molecular weight 202.33) which is a polyhydric alcohol compound; Was put in a reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, and heated to 160 ° C. to dissolve. Thereafter, 2.5 parts by mass of tin (II) 2-ethylhexanoate and 0.2 parts by mass of gallic acid were added, the temperature was raised to 210 ° C., and the reaction was performed for 8 hours. Furthermore, reaction was performed at 8.3 kPa for 1 hour, and the crystalline resin 1 was obtained.
得られた結晶性樹脂1について、示差走査熱量計「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用い、昇温速度10℃/minの条件でDSC曲線を取得した。吸熱ピークトップ温度を測定する手法による融点(Tm)の測定結果は82.8℃であり、また、GPC「HLC−8120GPC」(東ソー株式会社製)による分子量を測定の結果、標準ポリスチレン換算のMwは28000であった。 About the obtained crystalline resin 1, the DSC curve was acquired on the conditions of the temperature increase rate of 10 degree-C / min using the differential scanning calorimeter "Diamond DSC" (made by Perkin Elmer). The measurement result of the melting point (Tm) by the method of measuring the endothermic peak top temperature is 82.8 ° C., and the molecular weight by GPC “HLC-8120GPC” (manufactured by Tosoh Corporation) was measured. Was 28000.
(結晶性樹脂微粒子分散液1の作製)
上記結晶性樹脂1を100質量部、酢酸エチル400質量部に溶解させた。次いで、5.0質量%の水酸化ナトリウム水溶液25質量部を添加して、樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液を、撹拌装置を有する容器へ投入し、樹脂溶液を撹拌しながら、0.26質量%のドデシル硫酸ナトリウム水溶液638質量部を30分間かけて滴下混合した。ドデシル硫酸ナトリウム水溶液の滴下途中、反応容器内の液が白濁し、さらに、ドデシル硫酸ナトリウム水溶液を全量滴下後、樹脂微粒子を均一に分散させた乳化液が調製された。次いで、上記乳化液を40℃に加熱し、ダイヤフラム式真空ポンプ「V−700」(BUCHI社製)を使用して、150hPaの減圧下で酢酸エチルを蒸留除去することにより、結晶性ポリエステル樹脂よりなる結晶性樹脂微粒子分散液1を得た。
(Preparation of crystalline resin fine particle dispersion 1)
The crystalline resin 1 was dissolved in 100 parts by mass and 400 parts by mass of ethyl acetate. Subsequently, 25 mass parts of 5.0 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added, and the resin solution was prepared. This resin solution was put into a container having a stirrer, and 638 parts by mass of a 0.26% by mass aqueous sodium dodecyl sulfate solution was added dropwise over 30 minutes while stirring the resin solution. During the dropwise addition of the aqueous sodium dodecyl sulfate solution, the liquid in the reaction vessel became cloudy, and after the entire amount of the aqueous sodium dodecyl sulfate solution was dropped, an emulsion was prepared in which the resin fine particles were uniformly dispersed. Next, the emulsion is heated to 40 ° C., and ethyl acetate is distilled off under a reduced pressure of 150 hPa using a diaphragm vacuum pump “V-700” (manufactured by BUCHI). A crystalline resin fine particle dispersion 1 was obtained.
[ハイブリッド樹脂からなる結晶性樹脂微粒子分散液2の調製]
(ハイブリッド樹脂からなる結晶性樹脂2の合成)
結晶性ポリエステル樹脂ユニットの材料の多価カルボン酸化合物としてのセバシン酸(分子量202.25)220質量部、および多価アルコール化合物としての1,12−ドデカンジオール(分子量202.33)298質量部を、窒素導入管、脱水管、撹拌器および熱電対を装備した反応容器に入れて160℃に加熱し、溶解させた。一方、予め混合したビニル樹脂ユニットの材料となる、スチレン46質量部、アクリル酸n−ブチル12質量部、ジクミルパーオキサイド4質量部および両反応性単量体としてアクリル酸3質量部の溶液を滴下ロートにより1時間かけて滴下した。170℃に保持したまま1時間撹拌を続け、スチレン、アクリル酸n−ブチルおよびアクリル酸を重合させた後、2−エチルヘキサン酸スズ(II)2.5質量部、没食子酸0.2質量部を加えて210℃に昇温し、8時間反応を行った。さらに8.3kPaにて1時間反応を行い、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂からなる結晶性樹脂2を得た。
[Preparation of Crystalline Resin Fine Particle Dispersion 2 Made of Hybrid Resin]
(Synthesis of crystalline resin 2 made of hybrid resin)
220 parts by mass of sebacic acid (molecular weight 202.25) as the polyvalent carboxylic acid compound of the material of the crystalline polyester resin unit, and 298 parts by mass of 1,12-dodecanediol (molecular weight 202.33) as the polyhydric alcohol compound In a reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, the mixture was heated to 160 ° C. and dissolved. On the other hand, a solution of 46 parts by mass of styrene, 12 parts by mass of n-butyl acrylate, 4 parts by mass of dicumyl peroxide, and 3 parts by mass of acrylic acid as both reactive monomers, which are materials of a vinyl resin unit mixed in advance. The mixture was added dropwise over 1 hour using a dropping funnel. Stirring was continued for 1 hour while maintaining at 170 ° C., and after polymerizing styrene, n-butyl acrylate and acrylic acid, 2.5 parts by mass of tin (II) 2-ethylhexanoate, 0.2 parts by mass of gallic acid Was added, the temperature was raised to 210 ° C., and the reaction was carried out for 8 hours. Furthermore, reaction was performed at 8.3 kPa for 1 hour to obtain a crystalline resin 2 made of a hybrid crystalline polyester resin.
(結晶性樹脂微粒子分散液2の作製)
上記結晶性樹脂2を100質量部、酢酸エチル400質量部に溶解させた。次いで、5.0質量%の水酸化ナトリウム水溶液25質量部を添加して、結晶性樹脂溶液を調製した。この結晶性樹脂溶液を、撹拌装置を有する容器へ投入して撹拌しながら、0.26質量%のドデシル硫酸ナトリウム水溶液638質量部を30分間かけて滴下混合した。ドデシル硫酸ナトリウム水溶液の滴下途中、反応容器内の液が白濁し、さらに、ドデシル硫酸ナトリウム水溶液を全量滴下後、結晶性樹脂微粒子を均一に分散させた乳化液が調製された。次いで、上記乳化液を40℃に加熱し、ダイヤフラム式真空ポンプ「V−700」(BUCHI社製)を使用して、150hPaの減圧下で酢酸エチルを蒸留除去することにより、ハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂よりなる結晶性樹脂微粒子分散液2を得た。
(Preparation of crystalline resin fine particle dispersion 2)
The crystalline resin 2 was dissolved in 100 parts by mass and 400 parts by mass of ethyl acetate. Subsequently, 25 mass parts of 5.0 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added, and the crystalline resin solution was prepared. While the crystalline resin solution was put into a container having a stirrer and stirred, 638 parts by mass of a 0.26% by mass aqueous sodium dodecyl sulfate solution was added dropwise over 30 minutes. During the dropwise addition of the aqueous sodium dodecyl sulfate solution, the liquid in the reaction vessel became cloudy, and after the entire amount of the aqueous sodium dodecyl sulfate solution was dropped, an emulsion was prepared in which the crystalline resin fine particles were uniformly dispersed. Next, the emulsion is heated to 40 ° C., and by using a diaphragm vacuum pump “V-700” (manufactured by BUCHI), ethyl acetate is distilled off under a reduced pressure of 150 hPa, whereby a hybrid crystalline polyester resin is obtained. A crystalline resin fine particle dispersion 2 was obtained.
[トナー母体粒子1の作製]
(凝集・融着工程)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、スチレンアクリル樹脂微粒子分散液1を300質量部(固形分換算)と、結晶性樹脂微粒子分散液1を60質量部(固形分換算)と、イオン交換水1100質量部と、着色剤微粒子分散液[1]40質量部(固形分換算)とを仕込み、液温を30℃に調整した後、5Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10に調整した。次いで、塩化マグネシウム60質量部をイオン交換水60質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間保持した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて85℃まで昇温し、85℃を保持したまま凝集し粒子成長反応を継続した。この状態で、「コールターマルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)にて凝集粒子の粒径を測定し、体積基準のメジアン径が6μmになった時点で、塩化ナトリウム40質量部をイオン交換水160質量部に溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに、熟成工程として液温度80℃にて加熱撹拌することにより粒子間の融着を進行させ、平均円形度の測定装置「FPIA−2100」(Sysmex社製)にて平均円形度が0.920以上となったことを確認した後、30℃まで冷却し、トナー母体粒子1の分散液を調製した。
[Preparation of toner base particles 1]
(Aggregation / fusion process)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling tube, and a nitrogen introducing device, 300 parts by mass (in terms of solid content) of styrene acrylic resin fine particle dispersion 1 and 60 parts by mass of solid resin fine particle dispersion 1 (solid) ), 1100 parts by mass of ion-exchanged water, and 40 parts by mass of the colorant fine particle dispersion [1] (in terms of solids), and after adjusting the liquid temperature to 30 ° C., 5N sodium hydroxide aqueous solution was added. In addition, the pH was adjusted to 10. Next, an aqueous solution in which 60 parts by mass of magnesium chloride was dissolved in 60 parts by mass of ion-exchanged water was added over 10 minutes at 30 ° C. with stirring. The temperature was raised after holding for 3 minutes, and the temperature of the system was raised to 85 ° C. over 60 minutes, agglomerating while maintaining 85 ° C., and the particle growth reaction was continued. In this state, the particle size of the aggregated particles was measured with “Coulter Multisizer 3” (manufactured by Beckman Coulter). When the volume-based median diameter reached 6 μm, 40 parts by mass of sodium chloride was added to ion-exchanged water. An aqueous solution dissolved in 160 parts by mass is added to stop particle growth, and further, as a ripening process, fusion between particles is advanced by heating and stirring at a liquid temperature of 80 ° C., and an average circularity measuring device “FPIA” -2100 "(manufactured by Sysmex), after confirming that the average circularity was 0.920 or more, the mixture was cooled to 30 ° C to prepare a dispersion of toner base particles 1.
(洗浄・乾燥工程)
生成したトナー母体粒子1の分散液をバスケット型遠心分離機「MARKIII 型式番号60×40+M」(株式会社松本機械製作所製)で固液分離し、トナー母体粒子のウェットケーキを形成した。このウェットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで40℃のイオン交換水で洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」(株式会社セイシン企業製)に移し、水分量が0.5質量%となるまで乾燥することにより、トナー母体粒子1を作製した。
(Washing / drying process)
The produced dispersion of toner base particles 1 was subjected to solid-liquid separation with a basket-type centrifuge “MARK III model number 60 × 40 + M” (manufactured by Matsumoto Machine Co., Ltd.) to form a wet cake of toner base particles. The wet cake was washed with ion exchange water at 40 ° C. until the electric conductivity of the filtrate reached 5 μS / cm with the basket-type centrifuge, and then transferred to “flash jet dryer” (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.) The toner base particles 1 were produced by drying until the water content reached 0.5% by mass.
(トナー母体粒子中の構成樹脂の含有量の算出方法)
トナー母体粒子中の結晶性樹脂の含有量(質量%)は、下記式により算出する。なお、含有量(質量%)は、反応系内に投入した材料の質量より定義され、各材料の質量は固形分換算した値である。
(Calculation method of content of constituent resin in toner base particles)
The content (% by mass) of the crystalline resin in the toner base particles is calculated by the following formula. In addition, content (mass%) is defined from the mass of the material thrown into the reaction system, and the mass of each material is the value converted into solid content.
結晶性樹脂量(質量部)/(スチレンアクリル樹脂量(質量部)+結晶性樹脂量(質量部)+着色剤量(質量部))×100
同様に、トナー母体粒子中のスチレンアクリル樹脂の含有量(質量%)は、下記式により算出する。各材料の質量は固形分換算した値である。
Crystalline resin amount (parts by mass) / (styrene acrylic resin amount (parts by mass) + crystalline resin amount (parts by mass) + colorant amount (parts by mass)) × 100
Similarly, the content (mass%) of the styrene acrylic resin in the toner base particles is calculated by the following formula. The mass of each material is a value in terms of solid content.
スチレンアクリル樹脂量(質量部)/(スチレンアクリル樹脂量(質量部)+結晶性樹脂量(質量部)+着色剤量(質量部))×100
例えば、トナー母体粒子1中の結晶性樹脂の含有量(質量%)は、60質量部/(300質量部+60質量部+40質量部)×100=15質量%である。
Amount of styrene acrylic resin (parts by mass) / (Amount of styrene acrylic resin (parts by mass) + Amount of crystalline resin (parts by mass) + Amount of colorant (parts by mass)) × 100
For example, the content (% by mass) of the crystalline resin in the toner base particles 1 is 60 parts by mass / (300 parts by mass + 60 parts by mass + 40 parts by mass) × 100 = 15% by mass.
また、トナー母体粒子1中のスチレンアクリル樹脂の含有量(質量%)は、300質量部/(300質量部+60質量部+40質量部)×100=75質量%として求められる。 Further, the content (% by mass) of the styrene acrylic resin in the toner base particles 1 is obtained as 300 parts by mass / (300 parts by mass + 60 parts by mass + 40 parts by mass) × 100 = 75% by mass.
[トナー母体粒子2〜4の作製]
トナー母体粒子1の作製と同様にして、トナー母体粒子中におけるスチレンアクリル樹脂の含有量および結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)の含有量が表3に示す値になるように原料質量を変更し、トナー母体粒子2〜4を作製した。なお、トナー母体粒子3に含まれる結晶性樹脂はすべてハイブリッド結晶性ポリエステル樹脂であり、トナー母体粒子4は結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)を含まない。
[Preparation of toner base particles 2 to 4]
In the same manner as in the preparation of the toner base particles 1, the raw material mass was changed so that the content of the styrene acrylic resin and the content of the crystalline resin (crystalline polyester resin) in the toner base particles became the values shown in Table 3. Toner base particles 2 to 4 were prepared. The crystalline resin contained in the toner base particles 3 is all a hybrid crystalline polyester resin, and the toner base particles 4 do not contain a crystalline resin (crystalline polyester resin).
(外添剤添加工程)
上記で作製したトナー母体粒子1(100質量部)に対して、下記の外添剤を添加し、ヘンシェルミキサー型式「FM20C/I」(日本コークス工業株式会社製)に添加し、羽根先端周速が40m/sとなるようにして撹拌翼の回転数を設定して20分間撹拌し、トナー1を作製した。なお、外添剤混合時における混合粉体の温度は40±1℃となるように設定した。
(External additive addition process)
The following external additives are added to the toner base particles 1 (100 parts by mass) prepared above, and added to the Henschel mixer model “FM20C / I” (manufactured by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.). Was set to 40 m / s, and the number of revolutions of the stirring blade was set, followed by stirring for 20 minutes to prepare toner 1. The temperature of the mixed powder during mixing of the external additive was set to 40 ± 1 ° C.
・酸化チタン3 0.2質量部
・球形シリカ2 1.0質量部
[トナー2〜28の作製]
トナー1の作製において、トナー母体粒子の作成における結晶性樹脂(結晶性ポリエステル樹脂)量およびスチレンアクリル樹脂量を下記表4に従い変更し、また、トナー製造における外添剤処方を下記表4に従って変更したこと以外は同様に操作を同様に行ってトナー2〜28を作製した。
-Titanium oxide 3 0.2 part by mass-Spherical silica 2 1.0 part by mass [Preparation of toner 2-28]
In the production of toner 1, the amount of crystalline resin (crystalline polyester resin) and the amount of styrene acrylic resin in the production of toner base particles are changed according to Table 4 below, and the external additive formulation in toner production is changed according to Table 4 below. Toners 2 to 28 were produced in the same manner as described above except for the above.
[現像剤1〜28の作製]
上記で作製したトナー1〜28に対し、体積平均粒径60μmのフェライトキャリアが、二成分現像剤におけるトナー含有量(トナー濃度)が7質量%となるよう加えた。その後、V型混合機にて30分混合して、それぞれに対応する二成分現像剤1〜28として得た。
[Production of Developers 1 to 28]
To the toners 1 to 28 produced above, a ferrite carrier having a volume average particle diameter of 60 μm was added so that the toner content (toner concentration) in the two-component developer was 7% by mass. Then, it mixed for 30 minutes with the V-type mixer, and obtained as each corresponding two-component developer 1-28.
<酸化チタンおよび球形シリカの個数平均粒径>
走査型電子顕微鏡(SEM)「JEM−7401F」(日本電子株式会社製)を用いた電子顕微鏡写真において、酸化チタンおよび球形シリカの粒径を測定し、n=20の平均値を求めて個数平均粒径とした。酸化チタンにおいては、長径(球状に近い場合は最大径)、短径(球状に近い場合は最小径)をそれぞれ測定した。同様に、長径および短径についても、それぞれ、n=20の平均値を求めて個数平均長径および個数平均短径とした。
<Number average particle diameter of titanium oxide and spherical silica>
In an electron micrograph using a scanning electron microscope (SEM) “JEM-7401F” (manufactured by JEOL Ltd.), the particle diameters of titanium oxide and spherical silica were measured, and the average value of n = 20 was determined to obtain the number average. The particle size was taken. For titanium oxide, the major axis (maximum diameter when close to a sphere) and the short diameter (minimum diameter when close to a sphere) were measured. Similarly, with respect to the major axis and minor axis, the average value of n = 20 was determined and used as the number average major axis and the number average minor axis, respectively.
<酸化チタンの平均アスペクト比>
上記方法で求めた個数平均長径および短径を用いて(長径/短径)=(個数平均長径)/(個数平均短径)を求め、それを平均アスペクト比とした。
<Average aspect ratio of titanium oxide>
Using the number average major axis and minor axis determined by the above method, (major axis / minor axis) = (number average major axis) / (number average minor axis) was determined, which was defined as the average aspect ratio.
<結晶性ポリエステル樹脂の融点測定法>
結晶性ポリエステル樹脂の融点は、示差熱量分析装置(DSC)により測定した。具体的には、示差走査熱量計「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用い、昇降速度10℃/minで0℃から200℃まで昇温する第1昇温過程、冷却速度10℃/minで200℃から0℃まで冷却する冷却過程、および昇降速度10℃/minで0℃から200℃まで昇温する第2昇温過程をこの順に経る測定条件(昇温・冷却条件)によって測定されるものであり、この測定によって得られるDSC曲線に基づいて、第1昇温過程における結晶性ポリエステル樹脂に由来の吸熱ピークトップ温度を、融点とするものである。測定手順としては、結晶性ポリエステル樹脂3.0mgをアルミニウム製パンに封入し、「ダイヤモンドDSC」のサンプルホルダーにセットする。リファレンスは空のアルミニウム製パンを使用した。
<Measuring method of melting point of crystalline polyester resin>
The melting point of the crystalline polyester resin was measured by a differential calorimeter (DSC). Specifically, using a differential scanning calorimeter “Diamond DSC” (manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.), a first temperature raising process in which the temperature is raised from 0 ° C. to 200 ° C. at an elevation rate of 10 ° C./min, a cooling rate of 10 ° C./min. Measured according to the measurement conditions (temperature rise / cooling conditions) through the cooling process of cooling from 200 ° C. to 0 ° C. and the second temperature raising process of raising the temperature from 0 ° C. to 200 ° C. at a rising / lowering speed of 10 ° C./min. Based on the DSC curve obtained by this measurement, the endothermic peak top temperature derived from the crystalline polyester resin in the first temperature raising process is taken as the melting point. As a measurement procedure, 3.0 mg of crystalline polyester resin is sealed in an aluminum pan and set in a sample holder of “Diamond DSC”. The reference used an empty aluminum pan.
[評価]
評価装置として、市販のデジタルフルカラー複合機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタ株式会社製、「bizhub」は同社の登録商標)を用いた。
[Evaluation]
As an evaluation apparatus, a commercially available digital full-color multifunction peripheral “bizhub PRO C6500” (manufactured by Konica Minolta, “bizhub” is a registered trademark of the company) was used.
〔評価1:低温定着性〕
複写機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタ株式会社製)において、定着装置を改造し、定着用ヒートローラの表面温度を100〜210℃の範囲で変更できるようにしたものを用意した。これに上記の現像剤1〜28をそれぞれ装填した。A4サイズの普通紙(坪量80g/m2)上に、トナー付着量11mg/10cm2のベタ画像を定着させる定着実験を、設定される定着温度を140℃から1℃刻みで増加させるよう変更しながら200℃まで繰り返し行った。目視で低温オフセットによる画像汚れが観察されない定着実験のうち、最低の定着温度に係る定着実験の当該定着温度を、最低定着温度として評価した。この最低定着温度が低いほど、低温定着性に優れることを意味し、160℃未満であれば実用上問題なく、合格と判断される。
[Evaluation 1: Low-temperature fixability]
A copying machine “bizhub PRO C6500” (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) was prepared by modifying the fixing device so that the surface temperature of the fixing heat roller could be changed in the range of 100 to 210 ° C. This was loaded with the above-mentioned developers 1 to 28, respectively. Changed the fixing experiment to fix a solid image with a toner adhesion amount of 11 mg / 10 cm 2 on A4 size plain paper (basis weight 80 g / m 2 ) to increase the set fixing temperature in increments of 1 ° C. from 140 ° C. The process was repeated up to 200 ° C. Among fixing experiments in which image smear due to low temperature offset is not visually observed, the fixing temperature of the fixing experiment relating to the lowest fixing temperature was evaluated as the minimum fixing temperature. It means that the lower the minimum fixing temperature is, the better the low temperature fixing property is.
−評価基準−
◎:最低定着温度が155℃未満、
○:最低定着温度が155℃以上160℃未満、
×:最低定着温度が160℃以上。
-Evaluation criteria-
A: Minimum fixing temperature is less than 155 ° C.
○: Minimum fixing temperature of 155 ° C. or higher and lower than 160 ° C.,
X: The minimum fixing temperature is 160 ° C. or higher.
〔評価2:帯電量安定性(環境差および耐久安定性)〕
複写機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタ株式会社製)において、常温常湿(温度20℃、湿度50%RH)環境条件にて、A4版の上質紙(65g/m2)上にテスト画像として印字率5%の帯状ベタ画像を形成する印刷を5枚印刷し、そのときのトナーの帯電量を測定した。同様にして、高温高湿(30℃、80%RH)環境条件においても、A4版の上質紙(65g/m2)上にテスト画像として印字率5%の帯状ベタ画像を形成する印刷を10万枚行い、5枚印刷後と10万枚印刷後のトナーの帯電量を測定し、下記評価基準に従って評価した。帯電量は現像器内の二成分現像剤をサンプリングし、ブローオフ帯電量測定装置「TB−200」(東芝ケミカル株式会社製)を用いて測定した。常温常湿環境と高温高湿環境下での5枚印刷時のトナー帯電量の差Δ(以下、環境差Δと呼称する)が小さいほど、外環境の影響を受けにくくトナーの帯電量が安定的であることを意味し、10μC/g未満であれば実用上問題なく、合格と判断される。また、高温高湿環境下での5枚印刷後と10万枚印刷後のトナー帯電量の差Δ(以下、耐久低下値Δと呼称する)が低いほど、安定的なトナー出力が可能なことを意味し、10μC/g未満であれば実用上問題なく、合格と判断される。
[Evaluation 2: Charge amount stability (environmental difference and durability stability)]
As a test image on high-quality paper (65 g / m 2 ) of A4 size in a copying machine “bizhub PRO C6500” (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) at normal temperature and humidity (temperature 20 ° C., humidity 50% RH) Five prints forming a belt-like solid image with a printing rate of 5% were printed, and the toner charge amount at that time was measured. Similarly, printing under a high-temperature and high-humidity (30 ° C., 80% RH) environmental condition is performed to form a strip-shaped solid image having a printing rate of 5% as a test image on high-quality paper (65 g / m 2 ) of A4 size. Ten sheets were printed, and the toner charge amount after printing 5 sheets and after printing 100,000 sheets was measured and evaluated according to the following evaluation criteria. The charge amount was measured by sampling the two-component developer in the developing device and using a blow-off charge amount measuring device “TB-200” (manufactured by Toshiba Chemical Corporation). The smaller the toner charge amount difference Δ (hereinafter referred to as “environmental difference Δ”) when printing 5 sheets under normal and normal humidity and high temperature and high humidity, the less the toner charge is affected by the external environment. If it is less than 10 μC / g, it is judged as acceptable without any practical problem. In addition, the lower the toner charge amount difference Δ (hereinafter referred to as the durability drop value Δ) after printing 5 sheets and 100,000 sheets after printing in a high-temperature and high-humidity environment, the more stable toner output is possible. If it is less than 10 μC / g, it is judged as acceptable without any practical problem.
−評価基準−
(環境差Δ)
◎:常温常湿環境と高温高湿環境下で、5枚印刷後のトナー帯電量の環境差Δが5μC/g未満、
○:常温常湿環境と高温高湿環境下で、5枚印刷後のトナー帯電量の環境差Δが5μC/g以上10μC/g未満、
×:常温常湿環境と高温高湿環境下で、5枚印刷後のトナー帯電量の環境差Δが10μC/g以上。
-Evaluation criteria-
(Environmental difference Δ)
A: Environmental difference Δ of toner charge amount after printing 5 sheets under normal temperature and normal humidity environment and high temperature and high humidity environment is less than 5 μC / g,
○: The environmental difference Δ of the toner charge amount after printing 5 sheets in a normal temperature and high humidity environment and a high temperature and high humidity environment is 5 μC / g or more and less than 10 μC / g,
X: The environmental difference Δ of the toner charge amount after printing 5 sheets in a normal temperature and normal humidity environment and a high temperature and high humidity environment is 10 μC / g or more.
(耐久低下値Δ)
◎:高温高湿環境下、5枚印刷後と10万枚印刷後で、トナーの帯電量の耐久低下値Δが5μC/g未満、
○:高温高湿環境下、5枚印刷後と10万枚印刷後で、トナーの帯電量の耐久低下値Δが5μC/g以上10μC/g未満、
×:高温高湿環境下、5枚印刷後と10万枚印刷後で、トナーの帯電量の耐久低下値Δが10μC/g以上。
(Durability drop value Δ)
A: Under a high temperature and high humidity environment, after the printing of 5 sheets and after the printing of 100,000 sheets, the durability reduction value Δ of the toner charge amount is less than 5 μC / g,
○: After printing 5 sheets and after printing 100,000 sheets in a high temperature and high humidity environment, the durability reduction value Δ of the toner charge amount is 5 μC / g or more and less than 10 μC / g,
X: Durability decrease value Δ of toner charge amount is 10 μC / g or more after printing 5 sheets and after printing 100,000 sheets in a high temperature and high humidity environment.
〔評価3:画質(粒状性)〕
複写機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタ株式会社製)において、高温高湿(30℃、80%RH)環境条件で、A4版の上質紙(65g/m2)上にテスト画像として印字率5%の帯状ベタ画像を形成する印刷を10万枚行い、5枚印刷後と10万枚印刷後に階調率32段階の階調パターンを出力し、この階調パターンの粒状性について下記評価基準にしたがって評価した。粒状性の評価は、階調パターンのCCDによる読み取り値にMTF(Modulation Transfer Function)補正を考慮したフーリエ変換処理を施し、人間の比視感度にあわせたGI値(Graininess Index)を測定し、最大GI値を求めた。GI値は小さいほど良く、その変動値Δが0.020未満であれば、実用上問題なく、合格と判断される。なお、このGI値は、日本画像学会誌39(2)、84・93(2000)に掲載されている値である。
[Evaluation 3: Image quality (granularity)]
In a copying machine “bizhub PRO C6500” (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.), a printing rate of 5 as a test image on high-quality paper (65 g / m 2 ) of A4 size under high temperature and high humidity (30 ° C., 80% RH) environmental conditions. Prints 100,000 sheets to form a belt-shaped solid image, and outputs a gradation pattern with a gradation ratio of 32 steps after printing 5 sheets and after printing 100,000 sheets. Therefore, it was evaluated. Graininess is evaluated by applying a Fourier transform process considering MTF (Modulation Transfer Function) correction to the reading value of the gradation pattern CCD, and measuring the GI value (Graininess Index) according to the human specific visual sensitivity. The GI value was determined. The smaller the GI value, the better. If the fluctuation value Δ is less than 0.020, it is judged as acceptable without any practical problem. In addition, this GI value is a value published in Journal of the Imaging Society of Japan 39 (2), 84/93 (2000).
−評価基準−
◎:高温高湿環境下、5枚印刷後と10万枚印刷後で、GI値の変動値Δが0.010未満、
○:高温高湿環境下、5枚印刷後と10万枚印刷後で、GI値の変動値Δが0.010以上0.020未満、
×:高温高湿環境下、5枚印刷後と10万枚印刷後で、GI値の変動値Δが0.020以上。
-Evaluation criteria-
A: In a high-temperature and high-humidity environment, after printing 5 sheets and after printing 100,000 sheets, the fluctuation value Δ of the GI value is less than 0.010,
○: Under a high temperature and high humidity environment, after printing 5 sheets and after printing 100,000 sheets, the variation value Δ of the GI value is 0.010 or more and less than 0.020,
X: The variation value Δ of the GI value is 0.020 or more after printing 5 sheets and after printing 100,000 sheets in a high temperature and high humidity environment.
得られた結果を下記表4に示す。 The results obtained are shown in Table 4 below.
上記表4の結果から、実施例1〜11のトナーは、高温高湿下でも帯電量の減少が小さく、かつ高耐久条件下であっても帯電量の低下が少なく、さらに低温定着性も兼ね備えており、上記性能を両立させている。一方、比較例1〜17のトナーでは、上記性能をすべて両立することはできなかった。以上により、本発明を用いれば、低温定着可能でありながら、印刷環境や使用状況によらず安定的に画像を出力できるトナーを作製できる。 From the results shown in Table 4, the toners of Examples 1 to 11 have a small decrease in charge amount even under high temperature and high humidity, a small decrease in charge amount even under high durability conditions, and also have low temperature fixability. And achieves both of the above performances. On the other hand, the toners of Comparative Examples 1 to 17 could not achieve all the above performances. As described above, by using the present invention, it is possible to produce a toner that can be fixed at a low temperature but can stably output an image regardless of a printing environment or a use situation.
実施例1〜11のトナーの中でも、結晶性樹脂の含有量が1〜30質量%の範囲である実施例1〜9、11のトナーは、結晶性樹脂の含有量が30質量%を超えている実施例10のトナーよりも、帯電量耐久低下値がより小さかった。これは、結晶性樹脂の含有量が1〜30質量%の範囲であると、ヒドロキシル基を多く含む結晶性ポリエステルの含有量が多くなりすぎないためではないかと推測される。 Among the toners of Examples 1 to 11, the toners of Examples 1 to 9 and 11 in which the content of the crystalline resin is in the range of 1 to 30% by mass exceed 30% by mass. As compared with the toner of Example 10, the charge amount durability lowering value was smaller. It is estimated that this is because if the content of the crystalline resin is in the range of 1 to 30% by mass, the content of the crystalline polyester containing a large amount of hydroxyl groups does not increase too much.
また、結晶性樹脂がハイブリッド構造を有する実施例11では、他の実施例と比べてすべての評価項目で優れた結果を示した。これは、結晶性ポリエステル樹脂をハイブリッド化することで、スチレンアクリル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂との親和性の違いによってトナー母体粒子の表面に結晶性ポリエステル樹脂が局在化する現象を防ぐことができるためと考えられる。ヒドロキシル基を構造上多く持つポリエステル樹脂が表面に偏在しなくなることにより、外環境、特に湿度の影響をあまり受けなくなるため、環境安定性および耐久安定性がより改善されたものと考えられる。 Moreover, in Example 11 in which the crystalline resin has a hybrid structure, excellent results were shown in all evaluation items as compared with other examples. This is because the crystalline polyester resin is hybridized to prevent the crystalline polyester resin from being localized on the surface of the toner base particles due to the difference in affinity between the styrene acrylic resin and the crystalline polyester resin. This is probably because of this. Since the polyester resin having a large number of hydroxyl groups in the structure is not unevenly distributed on the surface, it is considered that the environmental stability and the durability stability are further improved because the polyester resin is less affected by the external environment, particularly humidity.
Claims (6)
前記外添剤は、個数平均短径に対する個数平均長径の比から導出される平均アスペクト比が2〜15の範囲である酸化チタンと、前記酸化チタンの個数平均短径より個数平均粒径が大きく、かつその範囲が60〜150nmである球形シリカとを含むことを特徴とする、静電荷像現像用トナー。 An electrostatic charge image developing toner comprising toner base particles containing a styrene acrylic resin and a crystalline resin as a binder resin, and an external additive,
The external additive includes titanium oxide having an average aspect ratio in the range of 2 to 15 derived from the ratio of the number average major axis to the number average minor axis, and a number average particle size larger than the number average minor axis of the titanium oxide. And a toner for developing an electrostatic charge image, comprising spherical silica having a range of 60 to 150 nm.
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