JP6079482B2 - Method for producing toner for developing electrostatic image - Google Patents
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image used for electrophotographic image formation.
静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)の低温定着化を図るために、従来、結晶性有機化合物、特に結晶性ポリエステル樹脂をトナー中に含有させることが行われている。例えば、特許文献1および特許文献2には、結晶性ポリエステル樹脂と、これと結合することができる官能基を有する無定形ビニル重合体とが化学的に結合されたブロック共重合体またはグラフト共重合体を主成分として含有するトナーが開示されている。 Conventionally, a crystalline organic compound, particularly a crystalline polyester resin, has been included in the toner in order to achieve low-temperature fixing of an electrostatic charge image developing toner (hereinafter also simply referred to as “toner”). . For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a block copolymer or graft copolymer in which a crystalline polyester resin and an amorphous vinyl polymer having a functional group capable of binding thereto are chemically bonded. A toner containing a coalescence as a main component is disclosed.
しかしながら、このようなトナーにおいては、無定形ビニル重合体と結晶性ポリエステル樹脂との結合の不完全さに起因して、遊離した結晶性ポリエステル樹脂がトナー粒子の表面まで物質移行(マイグレーション)してしまい、トナーの保存安定性が低いという問題があった。 However, in such a toner, the free crystalline polyester resin migrates to the surface of the toner particles due to imperfect bonding between the amorphous vinyl polymer and the crystalline polyester resin. As a result, there is a problem that the storage stability of the toner is low.
このような保存安定性の低さという問題を解決するために、例えば、特許文献3には、結晶性ポリエステル樹脂や非晶性樹脂の構造を変化させることにより溶解度パラメータを制御し、さらに両者の配合比率を制御することにより保存安定性を向上させる技術が開示されている。 In order to solve such a problem of low storage stability, for example, in Patent Document 3, the solubility parameter is controlled by changing the structure of a crystalline polyester resin or an amorphous resin, A technique for improving storage stability by controlling the blending ratio is disclosed.
しかしながら、特許文献3の方法においては、結晶性ポリエステルのマイグレーションが数カ月のスパンで進行することは避けられず、長期間にわたる保存安定性の改善が図られているとはいえなかった。 However, in the method of Patent Document 3, it is inevitable that the migration of crystalline polyester proceeds in a span of several months, and it cannot be said that improvement in storage stability over a long period of time has been achieved.
このようなことから、貨物船輸送、倉庫保管時における厳しい温度管理を不要にするために、長期保存安定性の改善が求められていた。 For this reason, improvement in long-term storage stability has been demanded in order to eliminate the need for strict temperature control during cargo ship transportation and warehouse storage.
同様に、保存安定性の低さの問題を解消するために、例えば結晶性ポリエステル樹脂をシードとしてスチレン系樹脂によって被覆するシード重合させる方法が提案されている(特許文献4参照。)。 Similarly, in order to solve the problem of low storage stability, for example, a seed polymerization method in which a crystalline polyester resin is used as a seed and is coated with a styrene resin has been proposed (see Patent Document 4).
しかしながら、特許文献4の方法においても、特許文献3に開示される方法と同様に、結晶性ポリエステル樹脂のマイグレーションの発生を十分に抑制することができずに、保存安定性が長期間にわたって安定しては得られない問題がある。 However, in the method of Patent Document 4, similarly to the method disclosed in Patent Document 3, the occurrence of migration of the crystalline polyester resin cannot be sufficiently suppressed, and the storage stability is stable over a long period of time. There is a problem that cannot be obtained.
このように、結晶性樹脂を含有して十分な低温定着性が確保されながら、保存安定性が長期間にわたって安定して得られて温度制御された冷凍コンテナを使用せずに通常のドライコンテナの貨物船による輸送が可能であるトナー及びその製造方法は、いまだないと言える。 In this way, a crystalline resin is contained so that sufficient low-temperature fixability is ensured, while storage stability is stably obtained over a long period of time, and a temperature-controlled refrigerated container is not used. It can be said that there is still no toner that can be transported by a cargo ship and a manufacturing method thereof.
本発明は、以上の事情に基づいてなされたものであって、その目的は、十分な低温定着性が確保されながら優れた長期保存安定性(長期耐熱保存性)が得られて輸送時および倉庫における保管時の厳しい温度管理が不要となる静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to provide excellent long-term storage stability (long-term heat-resistant storage stability) while ensuring sufficient low-temperature fixability, so that it can be transported and stored in a warehouse. It is an object of the present invention to provide a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image that does not require strict temperature control during storage.
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法は、非晶性樹脂、結晶性樹脂およびワックスを含有するトナー粒子よりなる静電荷像現像用トナーを製造する方法であって、
(A)結晶性樹脂微粒子を水系媒体中に乳化分散させ、樹脂微粒子分散液を調製する工程、
(B)ワックスを融点以上の温度でビニルモノマーに溶解させ、モノマー溶液を調製する工程、
(C)前記樹脂微粒子分散液と前記モノマー溶液を混合し、前記樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成する工程、
(D)前記モノマー液滴を重合する工程、
(E)前記モノマー液滴を重合した後、さらに前記結晶性樹脂および前記ワックスの融点以上の温度で保持させ、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子を形成する工程、
(F)前記ワックス層形成結晶性樹脂微粒子、および非晶性樹脂からなる微粒子を凝集、融着させることによりトナー粒子を形成する工程、
を行うことを特徴とする。
The method for producing an electrostatic charge image developing toner of the present invention is a method for producing an electrostatic charge image developing toner comprising toner particles containing an amorphous resin, a crystalline resin and a wax,
(A) a step of emulsifying and dispersing crystalline resin fine particles in an aqueous medium to prepare a resin fine particle dispersion;
(B) a step of dissolving a wax in a vinyl monomer at a temperature equal to or higher than a melting point to prepare a monomer solution;
(C) mixing the resin fine particle dispersion and the monomer solution to form monomer droplets containing the resin fine particles;
(D) polymerizing the monomer droplets;
(E) a step of polymerizing the monomer droplets and then holding the crystalline resin and the wax at a temperature equal to or higher than the melting point to form wax layer-forming crystalline resin fine particles;
(F) a step of forming toner particles by agglomerating and fusing the wax layer-forming crystalline resin fine particles and fine particles comprising an amorphous resin;
It is characterized by performing.
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法においては、前記結晶性樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂であることが好ましい。 In the method for producing a toner for developing an electrostatic image according to the present invention, the crystalline resin is preferably a crystalline polyester resin.
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法によれば、結晶性樹脂微粒子分散液と、ビニルモノマーにワックスを溶解した溶液とを混合して重合し、さらに結晶性樹脂およびワックスの融点以上の温度で保持する(アニールする)ことにより、結晶性樹脂を内包し、かつ該結晶性樹脂(コア部)とビニル樹脂(シェル部)の界面にワックス(層)が存在する微粒子が得られる。非晶性樹脂と上記ワックス層形成結晶性樹脂微粒子を凝集・融着することで、非晶性樹脂マトリックスに対し、結晶性樹脂は疎水性の大きいワックスで被覆、かつ動きを拘束されているため、非晶性樹脂マトリックスへの結晶性樹脂へのマイグレーションを起こさず、結晶性樹脂ドメインの形成が可能となる。こうした結晶性樹脂のドメインが形成されることで、非晶性樹脂マトリックスに結晶性樹脂が相溶して生じる急激なTg(ガラス転移温度)低下による耐熱保存性悪化を起こすことなく、低温定着性の維持が可能となる。その結果、十分な低温定着性が確保されながら優れた長期保存安定性(長期耐熱保存性)が得られて輸送時および倉庫における保管時の厳しい温度管理が不要となる静電荷像現像用トナーを得ることができる。 According to the method for producing a toner for developing an electrostatic charge image of the present invention, a crystalline resin fine particle dispersion and a solution obtained by dissolving a wax in a vinyl monomer are mixed and polymerized, and further, the melting point of the crystalline resin and the wax is higher than the melting point. By holding (annealing) at a temperature, fine particles containing a crystalline resin and having a wax (layer) at the interface between the crystalline resin (core portion) and the vinyl resin (shell portion) are obtained. Because the amorphous resin and the wax layer-forming crystalline resin fine particles are aggregated and fused, the crystalline resin is coated with a highly hydrophobic wax and the movement is restricted against the amorphous resin matrix. The crystalline resin domain can be formed without causing migration to the crystalline resin into the amorphous resin matrix. By forming such a crystalline resin domain, low temperature fixability without causing deterioration in heat-resistant storage due to a sharp Tg (glass transition temperature) drop caused by the crystalline resin being compatible with the amorphous resin matrix. Can be maintained. As a result, an electrostatic charge image developing toner that provides excellent long-term storage stability (long-term heat-resistant storage stability) while ensuring sufficient low-temperature fixability, eliminating the need for strict temperature control during transportation and storage in a warehouse. Can be obtained.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)の製造方法は、非晶性樹脂、結晶性樹脂およびワックスを含有するトナー粒子よりなるトナーを製造する方法である。 The method for producing a toner for developing an electrostatic charge image (hereinafter also simply referred to as “toner”) of the present invention is a method for producing a toner comprising toner particles containing an amorphous resin, a crystalline resin and a wax.
<第1の実施の形態>
本発明のトナーの製造方法は、
(A)結晶性樹脂微粒子を水系媒体中に乳化分散させ、樹脂微粒子分散液を調製する工程、
(B)ワックスを融点以上の温度でビニルモノマーに溶解させ、モノマー溶液を調製する工程、
(C)前記樹脂微粒子分散液と前記モノマー溶液を混合し、前記樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成する工程、
(D)前記モノマー液滴を重合する工程、
(E)前記モノマー液滴を重合した後、さらに前記結晶性樹脂および前記ワックスの融点以上の温度で保持させ、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子を形成する工程、
(F)前記ワックス層形成結晶性樹脂微粒子、および非晶性樹脂からなる微粒子を凝集、融着させることによりトナー粒子を形成する工程、
からなり、具体的には、さらに
(G)前記トナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離し、当該トナー粒子から界面活性剤などを除去する濾過、洗浄工程、
(H)洗浄処理されたトナー粒子を乾燥する乾燥工程、
(I)乾燥処理されたトナー粒子に外添剤を添加する外添剤添加工程、
を経ることが好ましい。
<First Embodiment>
The method for producing the toner of the present invention includes:
(A) a step of emulsifying and dispersing crystalline resin fine particles in an aqueous medium to prepare a resin fine particle dispersion;
(B) a step of dissolving a wax in a vinyl monomer at a temperature equal to or higher than a melting point to prepare a monomer solution;
(C) mixing the resin fine particle dispersion and the monomer solution to form monomer droplets containing the resin fine particles;
(D) polymerizing the monomer droplets;
(E) a step of polymerizing the monomer droplets and then holding the crystalline resin and the wax at a temperature equal to or higher than the melting point to form wax layer-forming crystalline resin fine particles;
(F) a step of forming toner particles by agglomerating and fusing the wax layer-forming crystalline resin fine particles and fine particles comprising an amorphous resin;
More specifically, (G) a filtration and washing step for solid-liquid separation of the toner particles from the toner particle dispersion and removing the surfactant and the like from the toner particles;
(H) a drying step of drying the washed toner particles;
(I) an external additive addition step of adding an external additive to the dried toner particles;
It is preferable to go through.
以下において、結晶性樹脂と共にワックス層形成結晶性樹脂微粒子を形成するワックスを、「層形成用ワックス」という。 Hereinafter, the wax that forms the wax layer forming crystalline resin fine particles together with the crystalline resin is referred to as “layer forming wax”.
〔トナー粒子の構成〕
以下、図面を用いて説明する。図1は、本発明の製造方法で得られてなるトナー粒子(静電荷像現像用トナー)の構成の一例を示す模式断面図である。図2は、本発明の製造方法において、結晶性樹脂微粒子分散液とワックスを溶解してなるビニルモノマー溶液を混合し、結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成し重合しアニールして、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子を形成する様子(概要)を模式的に表した図面である。
[Configuration of toner particles]
Hereinafter, it demonstrates using drawing. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of toner particles (toner for developing an electrostatic image) obtained by the production method of the present invention. FIG. 2 shows a production method of the present invention, in which a crystalline monomer fine particle dispersion and a vinyl monomer solution in which wax is dissolved are mixed, monomer droplets containing crystalline resin fine particles are formed, polymerized and annealed, It is drawing which represented typically a mode (outline | summary) of forming wax layer formation crystalline resin microparticles | fine-particles.
以上のような本発明の製造方法を用いることにより、図1に示すように、結晶性樹脂による結晶性樹脂微粒子12が層形成用ワックスによるワックス層13に包含されてなる微粒子(ワックス層形成結晶性樹脂微粒子)15が、非晶性樹脂(マトリックス)16中に含有(分散)された構造を有するトナー粒子11が得られる。
By using the production method of the present invention as described above, as shown in FIG. 1, fine particles (wax layer-forming crystals) in which crystalline resin
詳しくは、結晶性樹脂微粒子(ドメイン)12を内包し、かつ該結晶性樹脂微粒子(コア部)12とビニル樹脂層(シェル部)14の界面にワックス層13が存在するコア・シュル型の多層構造の微粒子15が、非晶性樹脂マトリックス16中に含有(分散)された(マトリックス・ドメイン)構造を有するトナー粒子11が得られる。すなわち、結晶性樹脂微粒子(ドメイン)12と非晶性樹脂(マトリックス)16とがワックス層13、更にはビニル樹脂層14によって仕切られることによって当該非晶性樹脂(マトリックス)16および結晶性樹脂微粒子(ドメイン)12が互いに相分離された状態を有するトナー粒子11が得られる。
Specifically, a core-shell type multilayer in which the crystalline resin fine particles (domains) 12 are included and the
本発明の製造方法を用いることにより、図1に示すマトリックス・ドメイン構造のトナー粒子11が得られるのは、トナー粒子11のメインバインダーである非晶性樹脂マトリックス16中に、結晶性樹脂のドメインを形成する手段として、図2に示すように、結晶性樹脂微粒子12の表面に、ビニルモノマー14’にワックス13’を溶解してなるモノマー溶液17を用い、重合(シード重合など;工程(D))及びアニーリング(工程(E))を利用してワックス層13、更にはビニル樹脂層14を形成することで、非晶性樹脂マトリックス16中においても、ワックス含有樹脂層13、14がブロック層として機能し、結晶性樹脂微粒子12の非晶性樹脂マトリックス16へのマイグレーション(物質移行)を防止することができる。重合(工程(D))及びアニーリング(工程(E))時は、結晶性樹脂およびワックスの融点以上の温度で行うが、結晶性樹脂に対しワックスの粘度が低いことで、ワックスが外側に押し出され、結晶性樹脂による結晶性樹脂微粒子12とビニル樹脂層14の界面にワックス(層)13が存在する構造を形成すると考えられる。以上の観点から結晶性樹脂に対し(層形成用)ワックスの粘度が低いことが望ましい。
By using the manufacturing method of the present invention, the
ここに、微粒子(ワックス層形成結晶性樹脂微粒子)15は、後述するように熱履歴を受けたときの結晶性樹脂微粒子(ドメイン)12と非晶性樹脂(マトリックス)16との相溶の程度が小さく抑制される効果を確実に得る観点から、ワックス層13が結晶性樹脂微粒子12を完全に被覆している形態を有することが好ましいが、結晶性樹脂微粒子12の一部を被覆している形態であっても上記の相溶の抑制の効果はある程度得られると考えられることから、このような形態を有していてもよい。言い換えれば、コア・シュル型の多層構造の微粒子(ワックス層形成結晶性樹脂微粒子)15は、結晶性樹脂微粒子(ドメイン)12を内包し、かつ該結晶性樹脂微粒子(コア部)12とビニル樹脂層(シェル部)14の界面全体(全域)にワックス層13が存在する形態を有することが好ましいが、界面の一部にワックス層13が存在する形態であっても上記の相溶の抑制の効果はある程度得られると考えられることから、このような形態を有していてもよいといえる。
Here, the fine particles (wax layer-forming crystalline resin fine particles) 15 have a degree of compatibility between the crystalline resin fine particles (domains) 12 and the amorphous resin (matrix) 16 when subjected to a thermal history as described later. The
このようなトナー粒子11の構造は、透過型電子顕微鏡(TEM)などの公知の手段を用いて確認することができる。具体的には、まず、トナーを光硬化性樹脂に包埋し、必要に応じて染色処理を施した後、ウルトラミクロトーム「EM UC6」(LEICA社製)により加速電圧200kVで設定厚100nmの超薄切片を作製し、当該超薄切片について透過型電子顕微鏡(TEM)「2000FX」(日本電子社製)によって倍率10,000倍の断面写真を撮影することにより、確認することができる。
The structure of the
上記の製造方法において、結晶性樹脂微粒子12がワックス層13に包含された微粒子(ワックス層形成結晶性樹脂微粒子)15が形成される理由としては、以下のように考えられる。
In the manufacturing method described above, the reason why the fine particles (wax layer-forming crystalline resin fine particles) 15 in which the crystalline resin
すなわち、微粒子(ワックス層形成結晶性樹脂微粒子)15の内部においては、結晶性樹脂による相と層形成用ワックスによる相とがそれぞれ微細なドメインを形成して相分離した状態となっていると考えられ、そして、アニール工程(工程(E))において微粒子15が結晶性樹脂およびワックスの融点以上の温度に保持されることによって、微粒子15において溶融粘度が比較的高い結晶性樹脂が層形成用ワックスを押し出しつつ中心部に集合するよう移動して結晶性樹脂微粒子12が形成される結果、層形成用ワックスが結晶性樹脂微粒子12を包含する状態に微粒子15の外殻側に残り、これにより、ワックス層13が形成されるものと推測される。以上のことから、(層形成用)ワックスよりも結晶性樹脂の方が溶融粘度が高いことが望ましい。
That is, inside the fine particles (wax layer-forming crystalline resin fine particles) 15, it is considered that the phase due to the crystalline resin and the phase due to the layer forming wax each form a fine domain and are phase-separated. In the annealing step (step (E)), the
従って、以上のような本発明のトナーは、ガラス転移点の低い結晶性樹脂(結晶性樹脂微粒子12の成分)がトナー粒子11の表面にマイグレーション(物質移行)することがないため、低温定着性が維持された状態で、長期保存安定性を得ることができる。また、トナーの製造工程における結晶性樹脂と非晶性樹脂との相溶の程度が小さく抑制されるので、トナーの製造工程において加熱条件(工程(F)の凝集・融着温度条件)が変動された場合にも結晶性樹脂と非晶性樹脂との相溶に起因するガラス転移点の変動が抑制されるために、優れた製造安定性が得られる。
Therefore, in the toner of the present invention as described above, since the crystalline resin having a low glass transition point (component of the crystalline resin fine particles 12) does not migrate (substance transfer) to the surface of the
工程(A);結晶性樹脂微粒子分散液調製工程
本工程(A)は、結晶性樹脂微粒子を水系媒体中に乳化分散させ、結晶性樹脂微粒子分散液を調製するものである。
Step (A): Crystalline resin fine particle dispersion preparation step In this step (A), crystalline resin fine particles are emulsified and dispersed in an aqueous medium to prepare a crystalline resin fine particle dispersion.
本工程(A)においては、水系媒体に対して結晶性樹脂溶解液を徐々に添加することが好ましいが、結晶性樹脂溶解液に対して水系媒体を徐々に添加する転相乳化法を行ってもよい。 In this step (A), it is preferable to gradually add the crystalline resin solution to the aqueous medium, but by performing a phase inversion emulsification method in which the aqueous medium is gradually added to the crystalline resin solution. Also good.
具体的な手順としては、まず、結晶性樹脂溶解液を調製する。次に、水系媒体を所定の温度に加温した後に、当該水系媒体に対して上記結晶性樹脂溶解液を添加する、または、水系媒体を所定の温度に加温した後に、上記結晶性樹脂溶解液に対して水系媒体を添加することが好ましい。これにより乳化液を調製する。その後、得られた乳化液に、必要に応じて更に水系媒体を添加し、所定温度に加温し、減圧することで、結晶性樹脂溶解液に用いた有機溶媒を除去(留去)し、更に常圧に戻して冷却することで、結晶性樹脂微粒子分散液を得ることができる。更に必要に応じて、結晶性樹脂微粒子分散液中の固形分濃度を調整するために、水系媒体を添加してもよい。 As a specific procedure, first, a crystalline resin solution is prepared. Next, after heating the aqueous medium to a predetermined temperature, the crystalline resin solution is added to the aqueous medium, or after heating the aqueous medium to a predetermined temperature, the crystalline resin is dissolved. It is preferable to add an aqueous medium to the liquid. Thereby, an emulsion is prepared. Thereafter, an aqueous medium is further added to the obtained emulsion as necessary, heated to a predetermined temperature, and reduced in pressure to remove (evaporate) the organic solvent used in the crystalline resin solution, Furthermore, by returning to normal pressure and cooling, a crystalline resin fine particle dispersion can be obtained. Further, if necessary, an aqueous medium may be added in order to adjust the solid content concentration in the crystalline resin fine particle dispersion.
(結晶性樹脂溶解液の調製方法)
上記結晶性樹脂溶解液の調製方法としては、特に制限されるものではなく、適当な撹拌混合手段を有する容器に結晶性樹脂と有機溶媒を投入し、所定の温度、好ましくは結晶性樹脂の融点以上の温度に保持しながら、撹拌混合しつつ結晶性樹脂を有機溶媒に溶解させることにより、調製することができる。
(Preparation method of crystalline resin solution)
The method for preparing the crystalline resin solution is not particularly limited, and the crystalline resin and the organic solvent are put into a container having an appropriate stirring and mixing means, and a predetermined temperature, preferably the melting point of the crystalline resin. While maintaining the above temperature, the crystalline resin can be dissolved in an organic solvent while stirring and mixing.
〔結晶性樹脂〕
本工程(A)の結晶性樹脂溶解液の調製に用いられる結晶性樹脂(即ち、本発明のトナーを構成するトナー粒子11に含有される結晶性樹脂微粒子12の構成成分である結晶性樹脂)の融点は、40〜100℃であることが好ましく、より好ましくは56〜75℃である。結晶性樹脂の融点が上記の範囲にあることにより、十分な低温定着性および優れた保存安定性が得られる。
(Crystalline resin)
Crystalline resin used for preparation of crystalline resin solution in this step (A) (that is, crystalline resin which is a constituent of crystalline resin
ここに、結晶性樹脂の融点は、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。 Here, the melting point of the crystalline resin is specifically the first temperature that is raised from 0 ° C. to 200 ° C. at a rising / lowering speed of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter “Diamond DSC” (manufactured by PerkinElmer). Measurement conditions for passing through a temperature raising process, a cooling process for cooling from 200 ° C. to 0 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min, and a second temperature raising process for raising the temperature from 0 ° C. to 200 ° C. at a lifting speed of 10 ° C./min. Based on the DSC curve obtained by this measurement, the endothermic peak top temperature derived from the crystalline resin in the first temperature raising process is taken as the melting point. . As a measurement procedure, 3.0 mg of crystalline resin is sealed in an aluminum pan and set in a diamond DSC sample holder. The reference used an empty aluminum pan.
また、結晶性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される重量平均分子量は、低温定着性と耐熱保管性の両立の観点から、7,000〜30,000であることが好ましく、より好ましくは10,000〜25,000の範囲である。 Moreover, the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) of the crystalline resin is preferably 7,000 to 30,000 from the viewpoint of achieving both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability. Preferably it is the range of 10,000-25,000.
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量およびピーク分子量の測定は、具体的には、装置「HLC−8220」(東ソー社製)およびカラム「TSKguardcolumn+TSKgelSuperHZ−M3連」(東ソー社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を流速0.2ml/minで流し、測定試料を室温において超音波分散機を用いて5分間処理を行う溶解条件で濃度1mg/mlになるようにテトラヒドロフランに溶解させ、次いで、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターで処理して試料溶液を得、この試料溶液10μLを上記のキャリア溶媒と共に装置内に注入し、屈折率検出器(RI検出器)を用いて検出し、測定試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて算出される。検量線測定用のポリスチレンとしては10点用いた。 For the measurement of the weight average molecular weight and peak molecular weight by gel permeation chromatography (GPC), specifically, an apparatus “HLC-8220” (manufactured by Tosoh Corporation) and a column “TSKguardcolumn + TSKgelSuperHZ-M3 series” (manufactured by Tosoh Corporation) While maintaining the column temperature at 40 ° C., tetrahydrofuran (THF) as a carrier solvent was allowed to flow at a flow rate of 0.2 ml / min, and the measurement sample was treated at room temperature for 5 minutes using an ultrasonic disperser at a concentration of 1 mg. / Ml, and then treated with a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a sample solution. 10 μL of this sample solution is injected into the apparatus together with the carrier solvent, and a refractive index detector ( Detect and measure using RI detector The molecular weight distribution of the sample is calculated using a calibration curve measured using monodisperse polystyrene standard particles. Ten polystyrenes were used for calibration curve measurement.
結晶性樹脂のピーク分子量としては、3,000〜32,000であることが好ましく、より好ましくは3,200〜14,000の範囲である。 The peak molecular weight of the crystalline resin is preferably 3,000 to 32,000, more preferably 3,200 to 14,000.
結晶性樹脂のピーク分子量が上記の範囲にあることにより、当該結晶性樹脂に層形成用ワックスと比較して高い溶融粘度が得られて確実に結晶性樹脂と非晶性樹脂との相溶の抑制の効果に有効なワックス層13を形成することができる。即ち、結晶性樹脂のピーク分子量が3,000〜32,000の範囲内であれば、結晶性樹脂と非晶性樹脂との相溶を十分に抑制することができる。そのため、得られるトナーは、耐熱保管性に優れ、また、十分な低温定着性が得られるものとなる。これは、工程(E)(アニール工程)において結晶性樹脂の中心部への集合を十分に行うことができ、得られるワックス層13が結晶性樹脂と非晶性樹脂との相溶の抑制の効果に有効なものとなるためと推測される。
When the crystalline resin has a peak molecular weight within the above range, a high melt viscosity can be obtained for the crystalline resin compared to the layer-forming wax, which ensures compatibility between the crystalline resin and the amorphous resin. The
本発明のトナーを構成するトナー粒子11において、結晶性樹脂は、非晶質樹脂16からなる結着樹脂(バインダー樹脂)と併用されるが、非晶質樹脂に対して相溶することもできるが、トナーの製造方法次第では相分離した領域を形成できるものであって、加熱定着時のトナーの溶融粘度をいち早く低下させる機能を有する。一方で離型剤と明確に相分離されて、本質的には離型剤としては機能しないものである。
In the
ピーク分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定されたスチレン換算分子量による分子量分布から得られるものであり、ピーク分子量とは、分子量分布におけるピークトップの溶出時間に相当する分子量をいう。分子量分布におけるピークトップが複数存在する場合は、ピーク面積比率の一番大きなピークトップの溶出時間に相当する分子量をいう。 The peak molecular weight is obtained from a molecular weight distribution based on a styrene-converted molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC), and the peak molecular weight is a molecular weight corresponding to the elution time of the peak top in the molecular weight distribution. When there are a plurality of peak tops in the molecular weight distribution, the molecular weight corresponds to the elution time of the peak top having the largest peak area ratio.
結晶性樹脂としては、結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ポリウレタン樹脂、結晶性ポリウレア樹脂、結晶性ポリアミド樹脂、結晶性ポリエーテル樹脂などが挙げられ、特に、結晶性ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。 Examples of the crystalline resin include a crystalline polyester resin, a crystalline polyurethane resin, a crystalline polyurea resin, a crystalline polyamide resin, and a crystalline polyether resin. In particular, it is preferable to use a crystalline polyester resin.
本発明において、結晶性樹脂とは、上記の示差走査熱量計「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用いて測定されるDSC曲線において、明確な吸熱ピークを有するものをいう。 In the present invention, the crystalline resin means a resin having a clear endothermic peak in a DSC curve measured using the above-mentioned differential scanning calorimeter “Diamond DSC” (manufactured by PerkinElmer).
〔結晶性ポリエステル樹脂〕
結晶性樹脂として好適な結晶性ポリエステル樹脂は、2価のアルコール成分(ジオール成分)と2価のカルボン酸成分(ジカルボン酸成分)との重縮合物であることが好ましい。また、ラクトンの開環重合物や、ポリヒドロキシカルボン酸を用いることもできる。
(Crystalline polyester resin)
The crystalline polyester resin suitable as the crystalline resin is preferably a polycondensate of a divalent alcohol component (diol component) and a divalent carboxylic acid component (dicarboxylic acid component). A lactone ring-opening polymer or polyhydroxycarboxylic acid can also be used.
(ジオール成分)
結晶性ポリエステル樹脂を得るためのジオール成分としては、結晶性が高く耐熱保管性に優れるため脂肪族ジオールを用いることが好ましく、特に炭素数2〜12の脂肪族ジオールを用いることが好ましい。また、直鎖型の脂肪族ジオールを用いることが好ましい。また、分岐型の脂肪族ジオールや脂環式の脂肪族ジオールを用いることもできる。
(Diol component)
As a diol component for obtaining a crystalline polyester resin, an aliphatic diol is preferably used because of its high crystallinity and excellent heat-resistant storage stability, and an aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms is particularly preferable. Moreover, it is preferable to use a linear aliphatic diol. A branched aliphatic diol or an alicyclic aliphatic diol can also be used.
直鎖型の脂肪族ジオールとしては、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−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、1,2−エイコサンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、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、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールを用いることが好ましい。 Examples of the linear 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-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1, Examples thereof include 18-octadecanediol and 1,2-eicosanediol. Among these, it is preferable to use ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol.
結晶性ポリエステル樹脂を得るためのジオール成分としては、上記のもの以外にも、必要に応じてその他のジオールを用いることができる。 As the diol component for obtaining the crystalline polyester resin, other diols can be used as required in addition to the above.
その他のジオールとしては、1,2−プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、テトラデカンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオールなどの炭素数2〜12の分岐型脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4−アダマンチルジメタノールなどの炭素数4〜12の脂環式ジオール;これらの脂環式ジオールのエチレンオキサイド(EO)付加物、プロピレンオキサイド(PO)付加物、ブチレンオキサイド(BO)付加物(付加モル数1〜3)などのアルキレンオキサイド(AO)付加物;ポリε−カプロラクトンジオールなどのポリラクトンジオール;ポリブタジエンジオールなどが挙げられる。 Other diols include carbon such as 1,2-propylene glycol, butanediol, hexanediol, octanediol, decanediol, dodecanediol, tetradecandiol, neopentyl glycol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol A branched aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms; an alicyclic diol having 4 to 12 carbon atoms such as 1,4-cyclohexanedimethanol and 1,4-adamantyldimethanol; ethylene oxide (EO) of these alicyclic diols ) Adducts, propylene oxide (PO) adducts, alkylene oxide (AO) adducts such as butylene oxide (BO) adducts (addition moles 1 to 3); polylactone diols such as poly-ε-caprolactone diol; polybutadiene diols Etc.
(ジカルボン酸成分)
結晶性ポリエステル樹脂を得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を用いることが好ましく、特に直鎖型の脂肪族ジカルボン酸を用いることが好ましい。
(Dicarboxylic acid component)
As the dicarboxylic acid component for obtaining a crystalline polyester resin, it is preferable to use an aliphatic dicarboxylic acid, and it is particularly preferable to use a linear aliphatic dicarboxylic acid.
脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸などの炭素数4〜12のアルカンジカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸などの炭素数4〜6のアルケンジカルボン酸などが挙げられる。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include alkane dicarboxylic acids having 4 to 12 carbon atoms such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid and dodecanedicarboxylic acid; and 4 to 6 carbon atoms such as maleic acid, fumaric acid and citraconic acid. Alkene dicarboxylic acid and the like can be mentioned.
これらの中でも、脂肪族ジカルボン酸、特に直鎖型の脂肪族ジカルボン酸を単独で用いることが好ましく、直鎖型の脂肪族ジカルボン酸としては、結晶性樹脂の結晶性の観点から、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸を用いることが好ましい。脂肪族ジカルボン酸と共に芳香族ジカルボン酸を用いる場合は、テレフタル酸、イソフタル酸を用いることが好ましい。 Among these, it is preferable to use an aliphatic dicarboxylic acid, in particular, a linear aliphatic dicarboxylic acid alone. As the linear aliphatic dicarboxylic acid, adipic acid, from the viewpoint of crystallinity of the crystalline resin, It is preferable to use sebacic acid or dodecanedicarboxylic acid. When using an aromatic dicarboxylic acid together with an aliphatic dicarboxylic acid, it is preferable to use terephthalic acid or isophthalic acid.
(ラクトン)
結晶性ポリエステル樹脂を得るためのラクトンとしては、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどの炭素数3〜12のモノラクトン環(環中にエステル基数が1個)などのラクトン類が挙げられる。結晶性樹脂の結晶性の観点から、ε−カプロラクトンを用いることが好ましい。
(Lactone)
Examples of lactones for obtaining crystalline polyester resins include monolactone rings having 3 to 12 carbon atoms such as β-propiolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, and ε-caprolactone (one ester group in the ring). ) And the like. From the viewpoint of crystallinity of the crystalline resin, it is preferable to use ε-caprolactone.
ラクトンの開環重合物は、具体的には、上記のラクトンを金属酸化物や、有機スズ化合物、有機チタン化合物、有機ハロゲン化スズ化合物などの有機金属化合物などを触媒として用いて開環重合を行うことによって得ることができる。触媒の添加量は、通常0.1〜5,000ppmとされる。また、反応温度は100〜230℃とされる。ラクトンの開環重合は、不活性雰囲気下で行われることが好ましい。 Specifically, a ring-opening polymer of lactone is obtained by ring-opening polymerization using the above lactone as a catalyst with metal oxides, organotin compounds such as organotin compounds, organotitanium compounds, and organotin halide compounds. Can be obtained by doing. The addition amount of the catalyst is usually 0.1 to 5,000 ppm. Moreover, reaction temperature shall be 100-230 degreeC. The ring-opening polymerization of the lactone is preferably performed in an inert atmosphere.
ラクトンの開環重合物は、末端にヒドロキシル基を有するものであってもよく、このような開環重合物は、開環重合の重合開始剤としてエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類を用いることによって得られる。また、末端にカルボキシル基を有するものであってもよい。 The ring-opening polymer of lactone may have a hydroxyl group at the terminal, and such ring-opening polymer uses glycols such as ethylene glycol and propylene glycol as a polymerization initiator for ring-opening polymerization. Obtained by. Moreover, you may have a carboxyl group at the terminal.
(ポリヒドロキシカルボン酸)
結晶性ポリエステル樹脂を構成するポリヒドロキシカルボン酸は、グリコール酸、乳酸(D体、L体、ラセミ体)などのヒドロキシカルボン酸を直接脱水縮合することにより、得ることができる。ただし、グリコリド、ラクチド(D体、L体、ラセミ体)などのヒドロキシカルボン酸の二分子間もしくは三分子間脱水縮合物に相当する炭素数4〜12の環状エステル(環中のエステル数2〜3個)を金属酸化物、有機金属化合物などの触媒を用い、開環重合を行う方法を用いることが、結晶性ポリエステル樹脂の分子量の制御性の観点から好ましい。
(Polyhydroxycarboxylic acid)
The polyhydroxycarboxylic acid constituting the crystalline polyester resin can be obtained by directly dehydrating and condensing hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid and lactic acid (D-form, L-form, racemic form). However, a cyclic ester having 4 to 12 carbon atoms corresponding to a bimolecular or trimolecular dehydration condensate of a hydroxycarboxylic acid such as glycolide or lactide (D-form, L-form, racemate) (number of esters in the ring is 2 to 2). It is preferable from the viewpoint of controllability of the molecular weight of the crystalline polyester resin that a ring-opening polymerization method using a catalyst such as a metal oxide or an organometallic compound is used.
結晶性ポリエステル樹脂の結晶性を調整する観点から、L−ラクチトおよびD−ラクチドを用いることが好ましい。 From the viewpoint of adjusting the crystallinity of the crystalline polyester resin, it is preferable to use L-lactide and D-lactide.
〔結晶性ポリウレタン樹脂〕
結晶性ポリウレタン樹脂は、ジオール成分とジイソシアネート成分とから合成されるものであることが好ましい。
(Crystalline polyurethane resin)
The crystalline polyurethane resin is preferably synthesized from a diol component and a diisocyanate component.
結晶性ポリウレタン樹脂を得るためのジオール成分としては、上述と同様のものを用いることができる。 As the diol component for obtaining the crystalline polyurethane resin, the same diol component as described above can be used.
(ジイソシアネート成分)
結晶性ポリウレタン樹脂を得るためのジイソシアネート成分としては、炭素数6〜20(ただしNCO基中の炭素は除く)の芳香族ジイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ジイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ジイソシアネート、炭素数8〜15の芳香脂肪族ジイソシアネート、およびこれらのジイソシアネートの変性物などが挙げられる。これらは1種単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
(Diisocyanate component)
Examples of the diisocyanate component for obtaining the crystalline polyurethane resin include aromatic diisocyanates having 6 to 20 carbon atoms (excluding carbon in the NCO group), aliphatic diisocyanates having 2 to 18 carbon atoms, and fats having 4 to 15 carbon atoms. Examples thereof include cyclic diisocyanates, araliphatic diisocyanates having 8 to 15 carbon atoms, and modified products of these diisocyanates. These may be used alone or in combination of two or more.
結晶性ポリウレタン樹脂を得るためのジイソシアネート成分としては、上記のジイソシアネートと共に3価以上のポリイソシアネートを用いてもよい。 As a diisocyanate component for obtaining a crystalline polyurethane resin, a triisocyanate or higher polyisocyanate may be used together with the diisocyanate.
芳香族ジイソシアネートとしては、1,3−および/または1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−および/または2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、2,4’−および/または4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリアリルポリイソシアネート(PAPI)、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−およびp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネートなどが挙げられる。 Aromatic diisocyanates include 1,3- and / or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), 2,4′- and / or 4,4 ′. -Diphenylmethane diisocyanate (MDI), polyallyl polyisocyanate (PAPI), 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4 ', 4 "-triphenylmethane triisocyanate, m- and p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate It is done.
脂肪族ジイソシアネートとしては、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジシアナトヘキサノエートなどが挙げられる。 Aliphatic diisocyanates include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodemethylene diisocyanate, 1,6,11-undecane diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2, Examples include 6-diisocyanatomethyl caproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-dicyanatohexanoate.
脂環式ジイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−および/または2,6−ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of alicyclic diisocyanates include isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate (hydrogenated TDI), and bis (2-isocyanatoethyl). Examples include -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5- and / or 2,6-norbornane diisocyanate.
芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、m−および/またはp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α、α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートが挙げられる。 Examples of the araliphatic diisocyanate include m- and / or p-xylylene diisocyanate (XDI), α, α, α ', α'-tetramethylxylylene diisocyanate.
ジイソシアネートの変性物としては、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレシイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基による変性物などが挙げられる。具体的には、ウレタン変性MDI、ウレタン変性TDI、カルボジイミド変性MDI、トリヒドロカルビルホスフェート変性MDIなどが挙げられ、これらは1種単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。 Examples of the modified product of diisocyanate include modified products of urethane group, carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, uretdione group, uresiimine group, isocyanurate group, and oxazolidone group. Specific examples include urethane-modified MDI, urethane-modified TDI, carbodiimide-modified MDI, and trihydrocarbyl phosphate-modified MDI. These can be used alone or in combination of two or more.
これらの中でも、炭素数6〜15の芳香族ジイソシアネート、炭素数4〜12の脂肪族ジイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ジイソシアネートを用いることが好ましく、特に好ましくはTDI,MDI,HDI,水添MDI,IPDIである。 Among these, it is preferable to use an aromatic diisocyanate having 6 to 15 carbon atoms, an aliphatic diisocyanate having 4 to 12 carbon atoms, and an alicyclic diisocyanate having 4 to 15 carbon atoms, particularly preferably TDI, MDI, HDI, water. They are MDI and IPDI.
〔結晶性ポリアミド樹脂〕
結晶性ポリアミド樹脂は、ジアミン成分とジカルボン酸成分との反応から得られたものであることが好ましい。
[Crystalline polyamide resin]
The crystalline polyamide resin is preferably obtained from a reaction between a diamine component and a dicarboxylic acid component.
結晶性ポリアミド樹脂を得るためのジカルボン酸成分としては、上述と同様のものを用いることができる。 As the dicarboxylic acid component for obtaining the crystalline polyamide resin, the same ones as described above can be used.
(ジアミン成分)
結晶性ポリアミド樹脂を得るためのジアミン成分およびポリアミン成分としては、脂肪族ジアミンまたは脂肪族ポリアミンを用いることが好ましく、芳香族ジアミンを用いることもできる。
(Diamine component)
As a diamine component and a polyamine component for obtaining a crystalline polyamide resin, an aliphatic diamine or an aliphatic polyamine is preferably used, and an aromatic diamine can also be used.
脂肪族ジアミンおよび脂肪族ポリアミンとしては、以下のものが挙げられる。 Examples of the aliphatic diamine and aliphatic polyamine include the following.
(1)直鎖型脂肪族ジアミン
エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンシアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどの炭素数2〜6のもの。
(1) Linear aliphatic diamines One having 2 to 6 carbon atoms such as ethylenediamine, propylenediamine, trimethylenecyamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine.
(2)脂肪族ポリアミン
ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンなどの炭素数2〜6のもの。
(2) Aliphatic polyamines having 2 to 6 carbon atoms such as diethylenetriamine, iminobispropylamine, bis (hexamethylene) triamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and pentaethylenehexamine.
(3)分岐型脂肪族ジアミン
ジアルキル(炭素数1〜3)アミノプロピルアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサメチレンジアミン、メチルイミノビスプロピルアミン。
(3) Branched aliphatic diamine dialkyl (1 to 3 carbon atoms) aminopropylamine, trimethylhexamethylenediamine, aminoethylethanolamine, 2,5-dimethyl-2,5-hexamethylenediamine, methyliminobispropylamine.
(4)脂環式ジアミン
1,3−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、4,4’−メチレンジシクロヘキサンジアミン(水添メレンジアミン)などの炭素数4〜15のもの。
(4) Alicyclic diamines having 4 to 15 carbon atoms such as 1,3-diaminocyclohexane, isophoronediamine, mensendiamine, 4,4′-methylenedicyclohexanediamine (hydrogenated melendiamine).
(5)複素環式ジアミン
ピペラジン、4−アミノエチルピペラジン、1,4−ジアミノエチルピペラジン、1,4−ビス(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカンなどの炭素数4〜15のもの。
(5) Heterocyclic diamine piperazine, 4-aminoethylpiperazine, 1,4-diaminoethylpiperazine, 1,4-bis (2-amino-2-methylpropyl) piperazine, 3,9-bis (3-aminopropyl) ) Those having 4 to 15 carbon atoms such as -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane.
(6)芳香環含有脂肪族ジアミン
キシリレンジアミン、テトラクロロ−p−キシリレンジアミンなどの炭素数8〜15のもの。
(6) Aromatic ring-containing aliphatic diamines having 8 to 15 carbon atoms such as xylylenediamine and tetrachloro-p-xylylenediamine.
脂肪族ジアミン、脂肪族ポリアミンと併用することができる芳香族ジアミンしては、炭素数6〜20のものが挙げられ、具体的には、以下のものを用いることが好ましい。 Examples of the aromatic diamine that can be used in combination with the aliphatic diamine and the aliphatic polyamine include those having 6 to 20 carbon atoms. Specifically, the following are preferably used.
(7)非置換の芳香族ジアミン
1,2−、1,3−および1,4−フェニレンジアミン、2,4’−および4,4’−ジフェニルメタンジアミン、ポリフェニルポリメチレンポリアミン、ジアミノジフェニルスルホン、チオジアニリン、ビス(3,4−ジアミノフェニル)スルホン、2,6−ジアミノピリジン、m−アミノベンジルアミン、トリフェニルメタン−4,4’,4”−トリアミン、ナフチレンジアミンなど。
(7) unsubstituted aromatic diamine 1,2-, 1,3- and 1,4-phenylenediamine, 2,4′- and 4,4′-diphenylmethanediamine, polyphenylpolymethylenepolyamine, diaminodiphenylsulfone, Thiodianiline, bis (3,4-diaminophenyl) sulfone, 2,6-diaminopyridine, m-aminobenzylamine, triphenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -triamine, naphthylenediamine and the like.
(8)炭素数1〜4のアルキル基により核置換された芳香族ジアミン
2,4−トリレンジアミン、2,6−トリレンジアミン、エチルトリレンジアミン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ビス(o−トルイジン)、ジアニシジン、ジアミノジトリルスルホン、1,3−ジメチル−2,4−ジアミノベンゼン、1,4−ジイソプロピル−2,5−ジアミノベンゼン、2,4−ジアミノベンゼン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4,3,3’,5.5’−テトラメチルベンジジン、3,3’,5,5’−テトラメチル4,4’−ジメチルジフェニルメタン、3,5−ジエチル−3’−メチル−2’,4−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジエチル−2.2’−アミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’,5,5’−テトライソプロピル−4,4’−ジアミノジフェニルスルホンおよびこれらの異性体の混合物など。
(8) Aromatic diamines substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms 2,4-tolylenediamine, 2,6-tolylenediamine, ethyltolylenediamine, 4,4'-diamino-3,3 '-Dimethyldiphenylmethane, 4,4'-bis (o-toluidine), dianisidine, diaminoditolyl sulfone, 1,3-dimethyl-2,4-diaminobenzene, 1,4-diisopropyl-2,5-diaminobenzene, 2,4-diaminobenzene, 1-methyl-3,5-diethyl-2,4,3,3 ′, 5.5′-tetramethylbenzidine, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl 4,4 '-Dimethyldiphenylmethane, 3,5-diethyl-3'-methyl-2', 4-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diethyl-2.2'-aminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-3 3′-dimethyldiphenylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetraethyl-4,4′-diaminobenzophenone, 3,3 ′, 5,5′-tetraethyl-4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3 ′ , 5,5'-tetraisopropyl-4,4'-diaminodiphenyl sulfone and mixtures of these isomers.
上記(7)〜(8)の芳香族ジアミンのアミノ基の一部または全部が−NH−R1(ただし、R1はメチル基、エチル基などの低級アルキル基)により置換されたもの、4,4’−ジ(メチルアミノ)ジフェニルメタン、1−メチル−2−メチルアミノ−4−アミノベンゼンなど。 A part or all of the amino groups of the aromatic diamines of the above (7) to (8) are substituted with —NH—R 1 (wherein R 1 is a lower alkyl group such as a methyl group or an ethyl group), 4 , 4′-di (methylamino) diphenylmethane, 1-methyl-2-methylamino-4-aminobenzene, and the like.
また、結晶性ポリアミド樹脂を得るためのポリアミン成分としては、以下のその他のポリアミン成分を用いることもできる。 Moreover, as a polyamine component for obtaining a crystalline polyamide resin, the following other polyamine components can also be used.
(9)その他のポリアミン
ダイマー酸などのジカルボン酸と過剰(ジカルボン酸酸1モルに対して2モル以上)の脂肪族ポリアミンとの縮合により得られる低分子量ポリアミドポリアミン、ポリアルキレングリコールなどのポリオールのシアノエチル化物の水素化物などのポリエーテルポリアミンなど。
(9) Other polyamines Low molecular weight polyamide polyamines obtained by condensation of dicarboxylic acids such as dimer acids and excess aliphatic polyamines (more than 2 moles per mole of dicarboxylic acid), cyanoethyl polyols such as polyalkylene glycols Polyether polyamines such as hydrides.
〔結晶性ポリウレア樹脂〕
結晶性ポリウレア樹脂は、ジアミン成分とジイソシアネート成分との反応から得られたものであることが好ましい。
(Crystalline polyurea resin)
The crystalline polyurea resin is preferably obtained from a reaction between a diamine component and a diisocyanate component.
結晶性ポリウレア樹脂を得るためのジアミン成分、ポリアミン成分としては、上述と同様のものを用いることができる。 As the diamine component and polyamine component for obtaining the crystalline polyurea resin, the same ones as described above can be used.
また、結晶性ポリウレア樹脂を得るためのジイソシアネート成分としては、上述と同様のものを用いることができる。 Moreover, as a diisocyanate component for obtaining crystalline polyurea resin, the same thing as the above-mentioned can be used.
〔結晶性ポリエーテル樹脂〕
結晶性ポリエーテル樹脂としては、結晶性ポリオキシアルキレンポリオールなどを用いることができる。
[Crystalline polyether resin]
As the crystalline polyether resin, a crystalline polyoxyalkylene polyol or the like can be used.
結晶性ポリオキシアルキレンポリオールの製造に用いられるアルキレンオキサイド(AO)としては、炭素数3〜9のものが挙げられる。 Examples of the alkylene oxide (AO) used for the production of the crystalline polyoxyalkylene polyol include those having 3 to 9 carbon atoms.
具体的には、炭素数3のアルキレンオキサイド(AO)としては、プロピレンオキシド、1−クロロオキタセン、1,2−ジクロロオキタセン、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリンなどが挙げられる。 Specifically, examples of the alkylene oxide (AO) having 3 carbon atoms include propylene oxide, 1-chlorooctacene, 1,2-dichlorooctacene, epichlorohydrin, epibromohydrin, and the like.
炭素数4のアルキレンオキサイド(AO)としては、1,2−ブチレンオキサイド、メチルグリシジルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the alkylene oxide (AO) having 4 carbon atoms include 1,2-butylene oxide and methyl glycidyl ether.
炭素数5のアルキレンオキサイド(AO)としては、1,2−ペンチレンオキサイド、2,3−ペンチレンオキサイド、3−メチル−1,2−ブチレンオキサイドなどが挙げられる。 Examples of the alkylene oxide (AO) having 5 carbon atoms include 1,2-pentylene oxide, 2,3-pentylene oxide, 3-methyl-1,2-butylene oxide, and the like.
炭素数6のアルキレンオキサイド(AO)としては、シクロヘキセンオキサイド、1,2−ヘキシレンオキサイド、2,3−へキシレンオキサイド、3−メチル−1,2−ペンチレンオキサイド、4−メチル−2,3−ペンチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the alkylene oxide (AO) having 6 carbon atoms include cyclohexene oxide, 1,2-hexylene oxide, 2,3-hexylene oxide, 3-methyl-1,2-pentylene oxide, 4-methyl-2,3 -Pentylene oxide, allyl glycidyl ether, etc. are mentioned.
炭素数7のアルキレンオキサイド(AO)としては、1,2−へブチレンオキサイドが挙げられる。 Examples of the alkylene oxide (AO) having 7 carbon atoms include 1,2-hexylene oxide.
炭素数8のアルキレンオキサイド(AO)としては、スチレンオキサイドが挙げられる。 Styrene oxide is mentioned as a C8 alkylene oxide (AO).
炭素数9のアルキレンオキサイド(AO)としては、フェニルグリシジルエーテルが挙げられる。 Examples of the alkylene oxide (AO) having 9 carbon atoms include phenyl glycidyl ether.
これらのアルキレンオキサイドのうち、プロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイドを用いることが好ましく、特にプロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイドを用いることが好ましく、重合速度が高いことから、最も好ましくはプロピレンオキサイドである。これらのアルキレンオキサイド(AO)は単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 Among these alkylene oxides, it is preferable to use propylene oxide, 1,2-butylene oxide, styrene oxide, cyclohexene oxide, and particularly preferably propylene oxide, 1,2-butylene oxide, cyclohexene oxide, and the polymerization rate is high. Most preferred is propylene oxide because it is high. These alkylene oxides (AO) can be used alone or in combination of two or more.
結晶性ポリオキシアルキレンポリオールの合成方法としては、従来公知の種々の方法を用いることができる。具体的には、Journal of the American Chemical Society 78,18,p.4787−4792(1956)に開示されるキラル体のアルキレンオキサイド(AO)を通常アルキレンオキサイド(AO)の重合で用いられる触媒を使用して開環重合する方法、特開平11−12353号公報に開示される立体的に嵩高いランタニド錯体と有機アルミニウムとを接触させた化合物を触媒として用いる方法、特表2001−521957号公報に開示されるバイメタルμ−オキソアルコキサイドとビロキシル化合物とを予め反応させる方法、Journal of the American Chemical Society 127,33,p.11566−11567(2005)に開示される高いアイソクティシティのポリオキシアルキレンポリオールを得る方法などが挙げられる。 As a method for synthesizing the crystalline polyoxyalkylene polyol, various conventionally known methods can be used. Specifically, Journal of the American Chemical Society 78, 18, p. A method of ring-opening polymerization of a chiral alkylene oxide (AO) disclosed in 4787-4792 (1956) using a catalyst usually used in the polymerization of alkylene oxide (AO), disclosed in JP-A-11-12353 And a method of using as a catalyst a compound obtained by contacting a sterically bulky lanthanide complex and an organoaluminum, and reacting a bimetal μ-oxoalkoxide and a boroxyl compound disclosed in JP-T-2001-521957 in advance. Methods, Journal of the American Chemical Society 127, 33, p. 11566-11567 (2005), and a method for obtaining a polyoxyalkylene polyol having a high isocity is mentioned.
キラル体のアルキレンオキサイド(AO)を開環重合する方法においては、重合開始剤としてグリコールまたは水を用いることによって、末端にヒドロキシル基を有するアイソタクティシティが50%以上のポリオキシアルキレングリコールが得られる。アイソタクティシティが50%以上であるポリオキシアルキレングリコールは、その末端がカルボキシル基に変性されていてもよい。通常、アイソタクティシティが50%以上であると、結晶性のものとなる。 In the method of ring-opening polymerization of a chiral alkylene oxide (AO), a polyoxyalkylene glycol having a hydroxyl group at the terminal and having an isotacticity of 50% or more can be obtained by using glycol or water as a polymerization initiator. . The end of the polyoxyalkylene glycol having an isotacticity of 50% or more may be modified with a carboxyl group. Usually, when the isotacticity is 50% or more, it becomes crystalline.
アイソタクティシティは、高シャープメルト性、耐ブロッキング性を得る観点から、70%以上であることがより好ましく、さらに好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上である。 The isotacticity is more preferably 70% or more, further preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more from the viewpoint of obtaining high sharp melt properties and blocking resistance.
アイソタクティシティは、Macromolecule,35,6,p.2389−2392(2002)に開示された方法によって測定されるものである。 Isotacticity is described in Macromolecule, 35, 6, p. 2389-2392 (2002).
具体的には、測定試料30mgを直径5mmの13C−NMR用試料管に秤量、0.5mlの重水素化溶媒(重水素化クロロホルム、重水素化トルエン、重水素化ジメチルホルムアミド、重水素化ジメチルスルホキシドなど、試料を溶解可能な溶剤を選択)を加えて溶解させ、13C−NMRの三枝類のメチン基由来のシグナル、それぞれシンジオタクチック値:75.1ppm付近、ヘテロタクチック値:75.3ppm付近、アイソタクチック値:75.5ppm付近を観測し、下記式(a)から算出することができる。 Specifically, 30 mg of a measurement sample was weighed into a 13 C-NMR sample tube having a diameter of 5 mm, and 0.5 ml of deuterated solvent (deuterated chloroform, deuterated toluene, deuterated dimethylformamide, deuterated). A solvent capable of dissolving the sample, such as dimethyl sulfoxide, is added and dissolved, and the signal derived from the methine group of the 13 C-NMR tripartite, syndiotactic value: around 75.1 ppm, heterotactic value: 75 .About.3 ppm, isotactic value: around 75.5 ppm can be observed and calculated from the following formula (a).
上記式(a)中、I:アイソタクチック値の積分値、S:シンジオタクチック値の積分値、H:ヘテロタクチック値の積分値である。 In the above formula (a), I is an integrated value of isotactic values, S is an integrated value of syndiotactic values, and H is an integrated value of heterotactic values.
以上の結晶性樹脂は、その2種以上がブロック共重合体として結合された構成を有していてもよい。 The above crystalline resins may have a structure in which two or more of them are bonded as a block copolymer.
〔有機溶媒〕
本工程(A)の結晶性樹脂溶解液の調製に用いられる有機溶媒としては、結晶性樹脂を溶解し、その沸点が結晶性樹脂の融点よりも高いものであればよく、酢酸エチル、メチルエチルケトン、トルエン、イソプロピルアルコールなどを好ましく用いることができる。上記した有機溶媒は、所望に応じて、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。特に、脱溶媒時における有機溶媒の留去の温度を実用的な減圧下に30〜50℃の範囲に制御することが好ましく、より好ましくは30〜45℃の範囲に制御することが望ましいために、酢酸エチルを用いることが特に好ましい。
[Organic solvent]
The organic solvent used for the preparation of the crystalline resin solution in this step (A) may be any solvent that dissolves the crystalline resin and has a boiling point higher than the melting point of the crystalline resin, such as ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Toluene, isopropyl alcohol and the like can be preferably used. The above-mentioned organic solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type as needed. In particular, it is preferable to control the temperature of evaporation of the organic solvent at the time of desolvation to a range of 30 to 50 ° C. under a practical reduced pressure, more preferably to a range of 30 to 45 ° C. It is particularly preferable to use ethyl acetate.
結晶性樹脂を有機溶媒に溶解させる際の温度は、結晶性樹脂の融点以上の温度であればよいが、経済性ないし生産コストの観点から、結晶性樹脂の融点と同じ〜5℃高い温度であることが好ましく、より好ましくは結晶性樹脂の融点より2〜5℃高い温度で行うのが望ましい。 The temperature at which the crystalline resin is dissolved in the organic solvent may be a temperature equal to or higher than the melting point of the crystalline resin, but from the viewpoint of economy or production cost, the temperature is the same as the melting point of the crystalline resin by 5 ° C or higher. It is preferable that the temperature be 2 to 5 ° C. higher than the melting point of the crystalline resin.
本工程(A)の結晶性樹脂溶解液の調製に用いられる結晶性樹脂の使用量は、生産性および溶媒に対する樹脂の溶解度の観点から、結晶性樹脂溶解液に対して10〜60質量%であることが好ましく、より好ましくは30〜60質量%の範囲である。 The amount of the crystalline resin used for the preparation of the crystalline resin solution in this step (A) is 10 to 60% by mass with respect to the crystalline resin solution from the viewpoint of productivity and the solubility of the resin in the solvent. It is preferable that it is in the range of 30 to 60% by mass.
結晶性樹脂溶解液の調製に用いられる撹拌混合手段を有する容器(装置)としては、特に制限されるものではなく、例えば、コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き3リットル反応槽(東京理化器械(株)製:BJ−30N)などが挙げられる。 The container (apparatus) having the stirring and mixing means used for the preparation of the crystalline resin solution is not particularly limited. For example, a condenser, a thermometer, a water dropping apparatus, and a jacketed 3 liter equipped with anchor blades. Reaction tank (Tokyo Rika Kikai Co., Ltd. product: BJ-30N) etc. are mentioned.
(乳化液の調製)
本工程(A)では、水系媒体に対して結晶性樹脂溶解液を徐々に添加して乳化液を調製することが好ましいが、結晶性樹脂溶解液に対して水系媒体を徐々に添加する転相乳化法を行って乳化液を調製してもよい。
(Preparation of emulsion)
In this step (A), it is preferable to gradually add the crystalline resin solution to the aqueous medium to prepare an emulsion, but the phase inversion gradually adds the aqueous medium to the crystalline resin solution. An emulsion may be prepared by an emulsification method.
前者の乳化液を調製法では、水系媒体を所定の温度に加温した後に、当該水系媒体に対して、所定の温度に加温した結晶性樹脂溶解液を添加して乳化分散して乳化液を調製する。ここで当該水系媒体の温度は、結晶性樹脂溶解液と同じ温度で行うことが望ましい。なお、上記手順で乳化分散して乳化液を調製する期間中は、水系媒体を適当に撹拌混合しながら行う。かかる撹拌混合により、乳化分散されて形成される乳化液の中にある油滴(ミセル)を、所望の油滴サイズ(=結晶性樹脂微粒子サイズ)になるように調製することで、所望の粒子サイズを有する結晶性樹脂微粒子分散液を得ることができる。また、水系媒体に対して結晶性樹脂溶解液を徐々に添加するのが望ましい。具体的には、結晶性樹脂溶解液の添加(滴下)速度を、上記の通り油滴の粒径制御の観点から、水系媒体100質量部に対して0.1〜10質量部/分とするのが好ましく、より好ましくは1〜5質量部/分の範囲である。なお、乳化時に油滴の分散安定性を高めるために、中和剤としてアルカリを添加した方が良い。具体的には水酸化ナトリウム、アンモニアなどが挙げられる。 In the former method of preparing the emulsion, the aqueous medium is heated to a predetermined temperature, and then the crystalline resin solution heated to the predetermined temperature is added to the aqueous medium to be emulsified and dispersed. To prepare. Here, it is desirable that the temperature of the aqueous medium is the same as that of the crystalline resin solution. During the period of emulsifying and dispersing by the above procedure to prepare an emulsion, the aqueous medium is appropriately stirred and mixed. By stirring and mixing, oil droplets (micelles) in the emulsion formed by emulsification and dispersion are prepared so as to have a desired oil droplet size (= crystalline resin fine particle size). A crystalline resin fine particle dispersion having a size can be obtained. Further, it is desirable to gradually add the crystalline resin solution to the aqueous medium. Specifically, the addition (dropping) rate of the crystalline resin solution is 0.1 to 10 parts by mass / min with respect to 100 parts by mass of the aqueous medium from the viewpoint of controlling the particle size of the oil droplets as described above. Is more preferable, and more preferably in the range of 1 to 5 parts by mass / minute. In addition, in order to improve the dispersion stability of oil droplets during emulsification, it is better to add an alkali as a neutralizing agent. Specific examples include sodium hydroxide and ammonia.
後者の乳化液を調製法(転相乳化法)でも、水系媒体を所定の温度に加温した後に、所定の温度に加温した結晶性樹脂溶解液に対して水系媒体を添加して乳化分散して乳化液を調製する。ここで当該水系媒体の温度は、結晶性樹脂溶解液と同じ温度で行うことが望ましい。なお、上記手順で乳化分散して乳化液を調製する期間中は、結晶性樹脂溶解液を適当に撹拌混合しながら行う。かかる撹拌混合により、乳化分散されて形成される乳化液の中にある油滴(ミセル)を、所望の油滴サイズ(=結晶性樹脂微粒子サイズ)になるように調製することで、所望の粒子サイズを有する結晶性樹脂微粒子分散液を得ることができる。また、結晶性樹脂溶解液に対して水系媒体を徐々に添加するのが望ましい。具体的には、水系媒体の添加(滴下)速度を、上記の通り油滴の粒径制御の観点から、結晶性樹脂溶解液100質量部に対して0.1〜10質量部/分とするのが好ましく、より好ましくは1〜5質量部/分の範囲である。なお、転相乳化時に油滴の分散安定性を高めるために、中和剤としてアルカリを添加した方が良い。具体的には水酸化ナトリウム、アンモニアなどが挙げられる。 Even in the latter emulsion preparation method (phase inversion emulsification method), the aqueous medium is heated to a predetermined temperature, and then the aqueous medium is added to the crystalline resin solution heated to the predetermined temperature to emulsify and disperse. To prepare an emulsion. Here, it is desirable that the temperature of the aqueous medium is the same as that of the crystalline resin solution. During the period of emulsifying and dispersing by the above procedure to prepare an emulsion, the crystalline resin solution is appropriately mixed with stirring. By stirring and mixing, oil droplets (micelles) in the emulsion formed by emulsification and dispersion are prepared so as to have a desired oil droplet size (= crystalline resin fine particle size). A crystalline resin fine particle dispersion having a size can be obtained. Further, it is desirable to gradually add an aqueous medium to the crystalline resin solution. Specifically, the rate of addition (dropping) of the aqueous medium is 0.1 to 10 parts by mass / min with respect to 100 parts by mass of the crystalline resin solution from the viewpoint of controlling the particle size of the oil droplets as described above. Is more preferable, and more preferably in the range of 1 to 5 parts by mass / minute. In order to improve the dispersion stability of oil droplets during phase inversion emulsification, it is better to add an alkali as a neutralizing agent. Specific examples include sodium hydroxide and ammonia.
〔水系媒体〕
本工程(A)の乳化液を調製に用いられる「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、樹脂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。
[Aqueous medium]
The “aqueous medium” used for preparing the emulsion in this step (A) 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. It is preferable to use an alcohol-based organic solvent that does not dissolve the resin.
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。 In addition, amine or ammonia may be dissolved in the aqueous medium as necessary.
〔界面活性剤〕
上記の水系媒体中においては、必要に応じて、通常のカチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤などの界面活性剤(乳化剤)が溶解されていてもよい。界面活性剤(乳化剤)としては、結晶性樹脂微粒子の分散安定性に優れ、また、温度変化に対する安定性が得られることから、アニオン系界面活性剤を用いることが好ましい。
[Surfactant]
In the above-mentioned aqueous medium, surfactants (emulsifiers) such as ordinary cationic surfactants, anionic surfactants, amphoteric surfactants, and nonionic surfactants are dissolved as necessary. Also good. As the surfactant (emulsifier), it is preferable to use an anionic surfactant because it is excellent in dispersion stability of the crystalline resin fine particles and stability against temperature change is obtained.
アニオン系界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウムなどの高級脂肪酸塩類;ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類;ラウリル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸エステル塩類;ポリエトキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類;ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類;モノオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸ナトリウムなどのアルキルスルホコハク酸エステル塩、およびその誘導体類などを挙げることができる。 Examples of the anionic surfactant include higher fatty acid salts such as sodium oleate; alkyl aryl sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate; alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate; polyethoxyethylene lauryl ether sodium sulfate Polyoxyethylene alkyl ether sulfate salts of polyoxyethylene alkylaryl ether sulfate salts such as sodium polyoxyethylene nonylphenyl ether sulfate; sodium monooctyl sulfosuccinate, sodium dioctyl sulfosuccinate, sodium polyoxyethylene lauryl sulfosuccinate, etc. Examples thereof include alkyl sulfosuccinic acid ester salts and derivatives thereof.
以上の界面活性剤は、所望に応じて、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 The above surfactants can be used singly or in combination of two or more as desired.
界面活性剤を使用する場合において、界面活性剤の添加量は、結晶性樹脂微粒子の分散安定性の観点から、結晶性樹脂溶解液に対して0.1〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは0.5〜5.0質量%の範囲である。 In the case of using a surfactant, the addition amount of the surfactant is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the crystalline resin solution from the viewpoint of dispersion stability of the crystalline resin fine particles. More preferably, it is the range of 0.5-5.0 mass%.
上記した乳化液の調製において、乳化分散させる具体的な手段としては、機械的エネルギーを付与することが挙げられ、機械的エネルギーを付与するための分散装置としては、特に限定されるものではなく、例えば高速回転可能なローターを備えた撹拌装置や、超音波分散装置や機械式ホモジナイザー、マントンゴーリン、圧力式ホモジナイザーなどの装置を用いることができる。 In the preparation of the emulsion, the specific means for emulsifying and dispersing includes giving mechanical energy, and the dispersing device for giving mechanical energy is not particularly limited, For example, a stirrer equipped with a rotor capable of high-speed rotation, an ultrasonic dispersion device, a mechanical homogenizer, a Manton Gorin, a pressure homogenizer, or the like can be used.
上記した乳化液の調製において、結晶性樹脂溶解液の使用量は、生産性および乳化液の分散安定性の観点から、乳化液全量に対して、10〜50質量%であることが好ましく、より好ましくは30〜50質量%の範囲である。 In the preparation of the emulsion, the amount of the crystalline resin solution used is preferably 10 to 50% by mass with respect to the total amount of the emulsion from the viewpoint of productivity and dispersion stability of the emulsion. Preferably it is the range of 30-50 mass%.
(有機溶媒の除去)
本工程(A)では、乳化液を調製後、所定温度に加温し、減圧することで、結晶性樹脂溶解液に用いた有機溶媒を除去(留去)する。
(Removal of organic solvent)
In this step (A), after preparing the emulsion, the organic solvent used in the crystalline resin solution is removed (evaporated) by heating to a predetermined temperature and reducing the pressure.
次に、脱溶媒時における有機溶媒の留去(除去)の温度は、乳化液の分散安定性保持の観点から、実用的な減圧下に30〜50℃であることが好ましく、より好ましくは30〜45℃の範囲である。 Next, the temperature for distilling off (removing) the organic solvent at the time of solvent removal is preferably 30 to 50 ° C. under a practical reduced pressure, more preferably 30 from the viewpoint of maintaining the dispersion stability of the emulsion. It is the range of -45 degreeC.
また、脱溶媒時における有機溶媒の留去(除去)の圧力は、乳化液の分散安定性保持の観点から、実用的な減圧下であればよく、具体的には0.4〜50kPaであることが好ましく、より好ましくは0.5〜50kPaの範囲である。 Moreover, the pressure of evaporation (removal) of the organic solvent at the time of desolvation may be under a practical reduced pressure from the viewpoint of maintaining the dispersion stability of the emulsion, and is specifically 0.4 to 50 kPa. Is more preferable, and the range of 0.5 to 50 kPa is more preferable.
上記した有機溶媒の除去において、有機溶媒を乳化液から除去させる具体的な手段としては、減圧下での沸点の差を利用して有機溶媒のみを分離回収(除去)することができる装置であればよく、特に限定されるものではないが、例えばロータリーエバポレ−ターなどの装置を用いることができる。 In the removal of the organic solvent described above, as a specific means for removing the organic solvent from the emulsion, an apparatus capable of separating and recovering (removing) only the organic solvent using a difference in boiling point under reduced pressure. There is no particular limitation, and for example, a device such as a rotary evaporator can be used.
(結晶性樹脂微粒子分散液の調製)
本工程(A)では、乳化液から脱溶媒後、常圧に戻して冷却することで、所望の結晶性樹脂微粒子分散液を得ることができる。即ち、乳化液の中の油滴から有機溶媒を除去することで、当該油滴が結晶性樹脂から構成された結晶性樹脂微粒子として分散された分散液を得ることができる。
(Preparation of crystalline resin fine particle dispersion)
In this step (A), the desired crystalline resin fine particle dispersion can be obtained by removing the solvent from the emulsion and then cooling it back to normal pressure. That is, by removing the organic solvent from the oil droplets in the emulsion, it is possible to obtain a dispersion in which the oil droplets are dispersed as crystalline resin fine particles composed of a crystalline resin.
ここで、結晶性樹脂微粒子分散液に、必要に応じて添加される水系媒体としては、乳化液の調製に用いた「水系媒体」と同様のものを用いることができる。好ましくは、希釈の観点から、水(イオン交換水)である。 Here, as the aqueous medium added to the crystalline resin fine particle dispersion as necessary, the same “aqueous medium” used for preparing the emulsion can be used. Preferably, water (ion exchange water) is used from the viewpoint of dilution.
本工程(A)では、更に必要に応じて、得られた結晶性樹脂微粒子分散液中の固形分濃度を調整するために、水系媒体を添加してもよい。最終的に本工程(A)で調製された結晶性樹脂微粒子分散液中の固形分濃度(結晶性樹脂微粒子の含有量)が、トナー製造工程適合性の観点から、5〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜30質量%の範囲であり、必要に応じて、水系媒体を添加すればよい。即ち、本発明のトナーを構成するトナー粒子11に含有される結晶性樹脂微粒子12の構成成分である結晶性樹脂(本工程(A)に用いられる結晶性樹脂微粒子の構成成分である結晶性樹脂)の含有量は、十分な低温定着性および優れた保存安定性を得る観点から、当該トナー粒子を構成する樹脂全体に対して10〜60質量%であることが好ましい。
In this step (A), an aqueous medium may be added to adjust the solid content concentration in the obtained crystalline resin fine particle dispersion as necessary. The solid content concentration (content of crystalline resin fine particles) in the crystalline resin fine particle dispersion finally prepared in this step (A) is 5 to 30% by mass from the viewpoint of compatibility with the toner production process. It is preferably 10 to 30% by mass, and an aqueous medium may be added as necessary. That is, a crystalline resin which is a constituent component of the crystalline resin
本工程(A)で得られた分散液中の結晶性樹脂微粒子の粒径は、トナー性能および製造適合性の観点から、例えば体積基準のメジアン径で50〜300nmであることが好ましく、より好ましくは80〜300nmの範囲にある。 The particle diameter of the crystalline resin fine particles in the dispersion obtained in this step (A) is preferably, for example, 50 to 300 nm in terms of volume-based median diameter from the viewpoint of toner performance and production compatibility. Is in the range of 80-300 nm.
結晶性樹脂微粒子の粒径は、「マイクロトラックUPA−150」(日機装社製)を用いて動的光散乱法によって測定されるものである。 The particle diameter of the crystalline resin fine particles is measured by a dynamic light scattering method using “Microtrac UPA-150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
また、本発明のトナーを構成するトナー粒子11に含有される結晶性樹脂微粒子の粒径については、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)などの公知の手段を用いて測定することができる。具体的には、まず、トナーを光硬化性樹脂に包埋し、必要に応じて染色処理を施した後、ウルトラミクロトーム「EM UC6」(LEICA社製)により加速電圧200kVで設定厚100nmの超薄切片を作製し、当該超薄切片について透過型電子顕微鏡(TEM)「2000FX」(日本電子社製)によって倍率10,000倍の断面写真を撮影することにより、結晶性樹脂微粒子の平均粒子径を測定することができる。但し、上記したTEMを用いた具体的な方法に何ら制限されるものではない。なお、本明細書中において、「粒子径」とは、SEMやTEM画像中の結晶性樹脂微粒子の輪郭線上の任意の2点間の距離のうち、最大の距離を意味する。「平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)などの観察手段を用い、数〜数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。
Further, the particle size of the crystalline resin fine particles contained in the
上記した本発明のトナーを構成するトナー粒子11に含有される結晶性樹脂微粒子12の平均粒子径は、低温定着性と耐熱保管性両立の観点から、100〜900nmであることが好ましく、より好ましくは100〜800nmの範囲にある。
The average particle diameter of the crystalline resin
工程(B);ワックス含有ビニルモノマー溶液調製工程
本工程(B)は、層形成用ワックスを融点以上の温度でビニルモノマーに溶解させ、層形成用ワックス含有ビニルモノマー溶液(単に、モノマー溶液ともいう)を調製するものである。非晶性樹脂(マトリックス)中に分散させる離型剤(ワックス微粒子)と区別するために、本工程で用いるワックスを層形成用ワックスともいう。
Step (B): Wax-containing vinyl monomer solution preparation step In this step (B), the layer-forming wax is dissolved in the vinyl monomer at a temperature equal to or higher than the melting point, and the layer-forming wax-containing vinyl monomer solution (simply also referred to as the monomer solution). ) Is prepared. In order to distinguish from the release agent (wax fine particles) dispersed in the amorphous resin (matrix), the wax used in this step is also referred to as a layer forming wax.
(モノマー溶液の調製方法)
上記モノマー溶液の調製方法としては、適当な撹拌混合手段を有する容器にビニルモノマーを投入し、これに層形成用ワックスを添加し、該層形成用ワックスの融点以上の温度に保持しながら、撹拌混合しつつ該層形成用ワックスをビニルモノマーに溶解させることにより、調製することができる。
(Method for preparing monomer solution)
As a method for preparing the monomer solution, a vinyl monomer is put into a container having an appropriate stirring and mixing means, and a layer forming wax is added thereto, and the mixture is stirred while being maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the layer forming wax. It can be prepared by dissolving the layer forming wax in a vinyl monomer while mixing.
〔ビニルモノマー〕
上記ビニルモノマーとしては、スチレン系モノマー、(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、(メタ)アクリル酸系モノマーなどを用いることができる。これらのモノマーを単独もしくは2種以上を混合して用いてもよい。ビニルモノマーとは、H2C=CH−構造を有するモノマーであればよく、上記モノマーに何ら制限されるものではない。
[Vinyl monomer]
As the vinyl monomer, a styrene monomer, a (meth) acrylic acid ester monomer, a (meth) acrylic acid monomer, and the like can be used. You may use these monomers individually or in mixture of 2 or more types. The vinyl monomer may be a monomer having a H 2 C = CH- structure, which by no means limited to the above monomers.
スチレン系モノマーとしては、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−ドデシルスチレンなどが挙げられる。 Examples of the styrene monomer include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, α-methyl styrene, p-phenyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, p-tert. -Butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene and the like.
(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、t−ブチルアクリレート、n-オクチルアクリレート、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、イソプロピルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、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などが挙げられる。 Examples of (meth) acrylic acid ester monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, cyclohexyl. Methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, isopropyl acrylate, t-butyl acrylate, n-octyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, phenyl acrylate, isopropyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, stearyl methacrylate, laur Examples include yl methacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, and dimethylaminoethyl methacrylate.
(メタ)アクリル酸系モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、などが挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid monomer include (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and the like.
上記ビニルモノマーの使用量としては、モノマーに対するワックスの溶解度の観点から、モノマー溶液に対して60〜95質量%であることが好ましく、より好ましくは60〜80質量%の範囲である。 The amount of the vinyl monomer used is preferably from 60 to 95% by mass, more preferably from 60 to 80% by mass, based on the monomer solution, from the viewpoint of the solubility of the wax in the monomer.
〔ワックス〕
上記結晶性樹脂と共にワックス層形成結晶性樹脂微粒子を形成する上記層形成用ワックスとしては、具体的には、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、ステアリン酸ステアリル、ペンタエリスリトールテトラベヘン酸エステル、ペンタエリスリトールテトラステアリン酸エステル、ジペンタエリスリトールテトラステアリン酸エステル、グリセリントリベヘン酸エステル、グリセリントリステアリン酸エステル、ジグリセリンヘキサベヘン酸エステル、セバシン酸ステアリル、トリメチロールプロパンベヘン酸エステル、コハク酸ジステアリル、グリセリン1,2ヒドロステアレート、グリセリンモノベヘネート、クエン酸トリステアリルなどのエステルワックス類を用いることができる。これらの中でも、耐画像保存性を得る観点から、特に、パラフィンワックスなどの炭化水素系ワックス類;ベヘン酸ベヘニル、グリセリンモノベヘネートなどのエステルワックス類を用いることが好ましい。
〔wax〕
Specific examples of the layer forming wax that forms crystalline resin fine particles together with the crystalline resin include, for example, low molecular weight polyethylene wax, low molecular weight polypropylene wax, Fischer-Tropsch wax, microcrystalline wax, and paraffin wax. Hydrocarbon waxes such as: carnauba wax, pentaerythritol behenate, behenyl behenate, behenyl citrate, stearyl stearate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol tetrastearate, dipentaerythritol tetrastearin Acid ester, glycerol tribehenate, glycerol tristearate, diglycerol hexabehenate, stearyl sebacate Trimethylolpropane behenate, succinic acid distearyl glycerol 1,2 hydro stearate, glycerin monobehenate, can be used esters wax such as citric acid tristearyl. Among these, it is particularly preferable to use hydrocarbon waxes such as paraffin wax; ester waxes such as behenyl behenate and glycerin monobehenate from the viewpoint of obtaining image storage resistance.
上記層形成用ワックスは、結晶性樹脂に比して溶融粘度が極めて低いものであるために、工程(E)(アニール工程)において、該層形成用ワックスの融点以上に保持したときに、該層形成用ワックスの外殻部への滲出を十分に進行させることができるので、結晶性樹脂と非晶性樹脂との相溶の抑制の効果に有効なワックス層13を確実に形成することができる(図1、2参照)。
Since the layer forming wax has a very low melt viscosity as compared with the crystalline resin, when the layer forming wax is kept above the melting point of the layer forming wax in the step (E) (annealing step), Since the leaching of the layer forming wax to the outer shell can be sufficiently advanced, it is possible to reliably form the
上記層形成用ワックスとしては、融点が結晶性樹脂の融点よりも10〜40℃高いワックスを用いることが好ましい。結晶性樹脂の融点よりも10〜40℃高い融点を有するワックスを用いることにより、結晶性樹脂と非晶性樹脂との相溶の抑制の効果に有効なワックス層13を確実に形成することができる。
As the layer forming wax, it is preferable to use a wax having a melting point higher by 10 to 40 ° C. than the melting point of the crystalline resin. By using a wax having a melting point higher by 10 to 40 ° C. than the melting point of the crystalline resin, it is possible to reliably form the
上記層形成用ワックスの使用量は、モノマーに対するワックスの溶解度の観点から、モノマー溶液に対して5〜40質量%であることが好ましく、より好ましくは20〜40質量%の範囲である。更に、本発明のトナーを構成するトナー粒子11のワックス層13を構成する層形成用ワックスの含有量は、トナー粒子11の結晶性樹脂微粒子12を構成する結晶性樹脂との質量比で、結晶性樹脂:層形成用ワックスが9:1〜6:4であることが好ましく、より好ましくは8:2〜7:3である。層形成用ワックスの含有量が、上記の範囲にあることによって、結晶性樹脂と非晶性樹脂との相溶の抑制の効果に有効なワックス層13を確実に形成することができる。本発明のトナーを構成するトナー粒子11のビニル樹脂層14を構成するビニル樹脂(=上記ビニルモノマーの重合体)の含有量は、トナー粒子11の結晶性樹脂微粒子12を構成する結晶性樹脂との質量比で、結晶性樹脂:ビニル樹脂が9:1〜5:5であることが好ましく、より好ましくは8:2〜6:4である。ビニル樹脂の含有量が、上記の範囲にあることによって、結晶性樹脂と非晶性樹脂との相溶の抑制の効果に有効なビニル樹脂層14を確実に形成することができる。
The amount of the layer forming wax used is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 20 to 40% by mass, based on the monomer solution, from the viewpoint of the solubility of the wax in the monomer. Furthermore, the content of the layer forming wax constituting the
上記モノマー溶液の調製時の温度は、上記層形成用ワックスの融点以上の温度であればよいが、経済性ないし生産コストの観点から、上記層形成用ワックスの融点と同じ〜5℃高い温度であることが好ましく、より好ましくは層形成用ワックスの融点より2〜5℃高い温度で行うのが望ましい。 The temperature at the time of preparation of the monomer solution may be a temperature equal to or higher than the melting point of the layer forming wax, but from the viewpoint of economy or production cost, the temperature is the same as the melting point of the layer forming wax at a temperature higher by 5 ° C. It is preferable that the temperature is 2 to 5 ° C. higher than the melting point of the layer forming wax.
上記モノマー溶液の調製に用いられる撹拌混合手段を有する容器(装置)としては、特に制限されるものではなく、例えば、コンデンサー、温度計、アンカー翼を備えたジャケット付き3リットル反応槽(東京理化器械(株)製:BJ−30N)などが挙げられる。 The vessel (apparatus) having the stirring and mixing means used for the preparation of the monomer solution is not particularly limited. For example, a jacketed 3 liter reaction vessel (Tokyo Rika Instrument Co., Ltd.) equipped with a condenser, a thermometer, and anchor blades Co., Ltd .: BJ-30N).
工程(C);結晶性樹脂微粒子含有モノマー液滴形成工程
本工程(C)は、前記(A)の工程で得られた結晶性樹脂微粒子分散液と前記(B)の工程で得られた層形成用ワックス含有モノマー溶液を混合し、前記結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成するものである。本発明においては、モノマー液滴が結晶性樹脂と比較して溶融粘度が低くなるために、形成されたモノマー液滴に高い分散安定性が得られる。従って、モノマー液滴を重合、アニールして形成されたワックス層形成結晶性樹脂微粒子の中心に存在する結晶性樹脂(ドメイン)が、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子を内包する非晶性樹脂(マトリックス)からなるトナー粒子の表面までマイグレーション(物質移行)することが抑制され、その結果、優れた保存安定性が得られるものと推測される。
Step (C): Crystalline resin fine particle-containing monomer droplet forming step This step (C) is a step of the crystalline resin fine particle dispersion obtained in the step (A) and the layer obtained in the step (B). The forming wax-containing monomer solution is mixed to form monomer droplets containing the crystalline resin fine particles. In the present invention, since the monomer droplet has a lower melt viscosity than the crystalline resin, high dispersion stability can be obtained in the formed monomer droplet. Accordingly, the amorphous resin (matrix) in which the crystalline resin (domain) existing in the center of the wax layer-forming crystalline resin fine particles formed by polymerizing and annealing the monomer droplets encloses the wax layer-forming crystalline resin fine particles. It is presumed that migration (substance transfer) to the surface of the toner particles made up of) is suppressed, and as a result, excellent storage stability can be obtained.
(結晶性樹脂微粒子を含有するモノマー液滴の形成方法)
本工程(C)においては、前記(A)の工程で得られた結晶性樹脂微粒子分散液に対して前記(B)工程で得られた層形成用ワックス含有モノマー溶液を徐々に添加すること(前者のモノマー液滴の形成方法)が好ましいが、前記(B)の工程で得られたモノマー溶液に対して前記(A)工程で得られた結晶性樹脂微粒子分散液を徐々に添加する(後者のモノマー液滴の形成方法)ようにしてもよい。
(Method for forming monomer droplets containing crystalline resin fine particles)
In this step (C), the layer-forming wax-containing monomer solution obtained in the step (B) is gradually added to the crystalline resin fine particle dispersion obtained in the step (A) ( The former method for forming monomer droplets) is preferable, but the crystalline resin fine particle dispersion obtained in the step (A) is gradually added to the monomer solution obtained in the step (B) (the latter). (Monomer droplet formation method).
このうち、前者のモノマー液滴の形成方法の具体的な手順としては、適当な加熱手段と撹拌混合手段を有する装置(容器)に前記(A)工程で得られた結晶性樹脂微粒子分散液と、必要に応じて水系溶媒を仕込み、撹拌しながら、所定温度まで加熱した後、これに重合開始剤溶液を添加し、さらに前記(B)工程で得られた層形成用ワックス含有モノマー溶液を徐々に添加(滴下)することで、前記結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成することができる。 Among these, as a specific procedure of the former method of forming monomer droplets, the crystalline resin fine particle dispersion obtained in the step (A) is placed in an apparatus (container) having appropriate heating means and stirring and mixing means. Then, an aqueous solvent is added as necessary, heated to a predetermined temperature while stirring, a polymerization initiator solution is added thereto, and the layer-forming wax-containing monomer solution obtained in the step (B) is gradually added. By adding (dropping), a monomer droplet containing the crystalline resin fine particles can be formed.
まず、前者のモノマー液滴の形成方法では、予め仕込んでおく結晶性樹脂微粒子分散液中の固形分濃度を調整するために、前記水系媒体を添加してもよい。具体的には、結晶性樹脂微粒子分散液中の固形分濃度(結晶性樹脂微粒子の含有量)が、重合安定性の観点から、5〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜30質量%の範囲でとなるように、必要に応じて、水系媒体を添加すればよい。 First, in the former method of forming monomer droplets, the aqueous medium may be added in order to adjust the solid content concentration in the crystalline resin fine particle dispersion prepared in advance. Specifically, the solid content concentration (the content of the crystalline resin fine particles) in the crystalline resin fine particle dispersion is preferably 5 to 30% by mass from the viewpoint of polymerization stability, and more preferably 10 to 10% by mass. What is necessary is just to add an aqueous medium as needed so that it may become in the range of 30 mass%.
ここで、必要に応じて添加し得る(仕込み得る)水系溶媒としては、前記工程(A)の乳化液の調製に用いた「水系媒体」と同様のものを用いることができる。好ましくは、希釈の観点から、水(イオン交換水)である。 Here, as the aqueous solvent which can be added (charged) as necessary, the same “aqueous medium” used for preparing the emulsion in the step (A) can be used. Preferably, water (ion exchange water) is used from the viewpoint of dilution.
次に、前者のモノマー液滴の形成方法では、装置(容器)内に仕込んだ結晶性樹脂微粒子分散液を前記加熱手段を用いて、所定温度に加熱する。該加熱温度(分散液温度)としては、結晶性樹脂およびワックスの溶解性の観点から、前記結晶性樹脂および前記ワックスの融点以上の温度が好ましく、前記結晶性樹脂および前記ワックスの融点と同じ〜5℃高い温度であることがより好ましく、さらに好ましくは結晶性樹脂および前記ワックスの融点の融点より2〜5℃高い温度で行うのが望ましい。ここで、前記結晶性樹脂および前記ワックスの融点以上とは、前記結晶性樹脂の融点と前記層形成用ワックスの融点のうち、高い方の融点以上を指すものとする。同様に結晶性樹脂および前記ワックスの融点よりも2〜5℃高い温度とは、前記結晶性樹脂の融点と前記層形成用ワックスの融点のうち、高い方の融点よりも2〜5℃高い温度を指すものとする。 Next, in the former method of forming monomer droplets, the crystalline resin fine particle dispersion prepared in the apparatus (container) is heated to a predetermined temperature using the heating means. The heating temperature (dispersion temperature) is preferably a temperature equal to or higher than the melting point of the crystalline resin and the wax from the viewpoint of solubility of the crystalline resin and the wax, and is the same as the melting point of the crystalline resin and the wax. The temperature is more preferably 5 ° C., more preferably 2 to 5 ° C. higher than the melting point of the crystalline resin and the wax. Here, the melting point of the crystalline resin and the wax is equal to or higher than the higher melting point of the melting point of the crystalline resin and the melting point of the layer forming wax. Similarly, the temperature 2 to 5 ° C. higher than the melting point of the crystalline resin and the wax is a temperature 2 to 5 ° C. higher than the higher one of the melting point of the crystalline resin and the melting point of the layer forming wax. Shall be pointed to.
前記加熱手段としては、例えば、コンデンサー、温度計、滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き3リットル反応槽(東京理化器械(株)製:BJ−30N)等を利用することができる。 As the heating means, for example, a condenser, a thermometer, a dropping device, a jacketed 3 liter reaction tank equipped with anchor blades (manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd .: BJ-30N) and the like can be used.
次に、前者のモノマー液滴の形成方法では、装置(容器)内の結晶性樹脂微粒子分散液を所定温度まで加熱した後、重合開始剤溶液を添加する。 Next, in the former method for forming monomer droplets, the crystalline resin fine particle dispersion in the apparatus (container) is heated to a predetermined temperature, and then the polymerization initiator solution is added.
前記重合開始剤としては、ビニルモノマーの重合に用いられる重合開始剤であれば特に制限されるものではなく、例えば、油溶性の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などのアゾ系またはジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などが挙げられる。また、水溶性の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などの過硫酸塩;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が、これらに何ら制限されるものではない。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。好ましくは、過硫酸カリウムなどが好適に利用可能である。 The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a polymerization initiator used for polymerization of a vinyl monomer. For example, as an oil-soluble polymerization initiator, 2,2′-azobis- (2,4 -Dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvalero Azo or diazo polymerization initiators such as nitriles; 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, peroxide-based polymerization initiators such as tris- (t-butylperoxy) triazine and polymers having a peroxide in the side chain An initiator etc. are mentioned. Examples of water-soluble polymerization initiators include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate; azobisaminodipropane acetate, azobiscyanovaleric acid and salts thereof, hydrogen peroxide, and the like. It is not limited. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, potassium persulfate can be suitably used.
前記重合開始剤溶液を調製するために前記重合開始剤を溶解させる溶媒としては、特に制限されるものではないが、結晶性樹脂微粒子分散液との相溶性の観点から、水系溶媒が好ましい。該水系溶媒としては、前記工程(A)の乳化液の調製に用いた「水系媒体」と同様のものを用いることができる。好ましくは、水(イオン交換水)である。 A solvent for dissolving the polymerization initiator for preparing the polymerization initiator solution is not particularly limited, but an aqueous solvent is preferable from the viewpoint of compatibility with the crystalline resin fine particle dispersion. As the aqueous solvent, those similar to the “aqueous medium” used for preparing the emulsion in the step (A) can be used. Preferably, it is water (ion exchange water).
前記重合開始剤溶液中の重合開始剤の含有量としては、1〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜5質量%の範囲である。 As content of the polymerization initiator in the said polymerization initiator solution, it is preferable that it is 1-10 mass%, More preferably, it is the range of 1-5 mass%.
前記重合開始剤の添加量としては、残留モノマー成分なく重合を完了させるために、モノマー溶液中に含有されるモノマー100重量部に対して、0.1〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜3質量部の範囲である。 The addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by weight of the monomer contained in the monomer solution in order to complete the polymerization without residual monomer components, Preferably it is the range of 1-3 mass parts.
次に、前者のモノマー液滴の形成方法では、装置(容器)内の結晶性樹脂微粒子分散液を所定温度まで加熱し、重合開始剤溶液を添加後、前記(B)工程で得られた層形成用ワックス含有モノマー溶液を徐々に添加(滴下)する。これにより、前記結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成することができる。 Next, in the former method for forming monomer droplets, the crystalline resin fine particle dispersion in the apparatus (container) is heated to a predetermined temperature, the polymerization initiator solution is added, and then the layer obtained in the step (B). The forming wax-containing monomer solution is gradually added (dropped). Thereby, monomer droplets containing the crystalline resin fine particles can be formed.
前記モノマー溶液の添加量としては、装置(容器)内の結晶性樹脂微粒子分散液中に含有される結晶性樹脂100重量部に対して、20〜400質量部であることが好ましく、より好ましくは30〜300質量部の範囲である。 The addition amount of the monomer solution is preferably 20 to 400 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the crystalline resin contained in the crystalline resin fine particle dispersion in the apparatus (container). It is the range of 30-300 mass parts.
前記モノマー溶液の添加速度(滴下速度)としては、モノマー油滴の粒径制御の観点から、装置(容器)内の濃度調整後の結晶性樹脂微粒子分散液100質量部に対して2〜30質量部/分とするのが好ましく、より好ましくは10〜30質量部/分の範囲である。 The addition rate (dropping rate) of the monomer solution is 2 to 30 masses per 100 parts by mass of the crystalline resin fine particle dispersion after concentration adjustment in the apparatus (container) from the viewpoint of particle size control of the monomer oil droplets. It is preferable to set it as a part / minute, More preferably, it is the range of 10-30 mass part / minute.
添加(滴下)に用いる前記層形成用ワックス含有モノマー溶液の温度(液温)も、結晶性樹脂およびワックスの溶解性の観点から、前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点以上の温度が好ましく、前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点と同じ〜5℃高い温度であることがより好ましく、更に好ましくは結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点の融点より2〜5℃高い温度で行うのが望ましい。 The temperature (liquid temperature) of the layer-forming wax-containing monomer solution used for addition (dropping) is also higher than the melting point of the crystalline resin and the layer-forming wax from the viewpoint of solubility of the crystalline resin and the wax. Preferably, the temperature is the same as the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax, which is 5 ° C. higher, and more preferably 2 to 5 ° C. higher than the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax. It is desirable to carry out at temperature.
前者のモノマー液滴の形成方法により形成される前記結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴(図2参照)の平均粒径としては、0.1〜1.0μm、好ましくは0.1〜0.8μmである。モノマー液滴の粒径は、例えば、界面活性剤量のほか、撹拌速度(撹拌力)やモノマー溶液の添加速度などにより、制御(調整)することができる。 The average particle size of the monomer droplets containing the crystalline resin fine particles (see FIG. 2) formed by the former method for forming monomer droplets is 0.1 to 1.0 μm, preferably 0.1 to 0 μm. .8 μm. The particle size of the monomer droplets can be controlled (adjusted) by, for example, the amount of the surfactant, the stirring speed (stirring power), the addition speed of the monomer solution, and the like.
モノマー液滴の平均粒径は、「マイクロトラックUPA−150」(日機装社製)により測定することにより算出することができる。 The average particle diameter of the monomer droplets can be calculated by measuring with “Microtrac UPA-150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
また、後者のモノマー液滴の形成方法の具体的な手順としては、適当な加熱手段と撹拌混合手段を有する装置(容器)に前記(B)工程で得られた層形成用ワックス含有モノマー溶液を仕込み、所定温度に加熱した後、前記(A)工程で得られた結晶性樹脂微粒子分散液を添加、混合することで、前記結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成することができる。 As a specific procedure of the latter method of forming monomer droplets, the layer-containing wax-containing monomer solution obtained in the step (B) is placed in an apparatus (container) having appropriate heating means and stirring and mixing means. After charging and heating to a predetermined temperature, the monomer droplets containing the crystalline resin fine particles can be formed by adding and mixing the crystalline resin fine particle dispersion obtained in the step (A).
まず、後者のモノマー液滴の形成方法では、装置(容器)内に仕込んだモノマー溶液を前記加熱手段を用いて、所定温度に加熱する。該加熱温度(溶液温度)としては、結晶性樹脂およびワックス溶解性の観点から、前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点以上の温度が好ましく、前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点と同じ〜5℃高い温度であることがより好ましく、さらに好ましくは結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点の融点より2〜5℃高い温度で行うのが望ましい。 First, in the latter method for forming monomer droplets, the monomer solution charged in the apparatus (container) is heated to a predetermined temperature using the heating means. The heating temperature (solution temperature) is preferably a temperature equal to or higher than the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax from the viewpoint of solubility of the crystalline resin and the wax. It is more preferable that the temperature is the same as the melting point, which is 5 to 5 ° C., more preferably 2 to 5 ° C. higher than the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax.
前記加熱手段としては、前者のモノマー液滴の形成方法と同様の加熱手段を用いることができる。 As the heating means, the same heating means as in the former method of forming monomer droplets can be used.
次に、後者のモノマー液滴の形成方法では、装置(容器)内の層形成用ワックス含有モノマー溶液を所定温度まで加熱した後、前記(A)工程で得られた結晶性樹脂微粒子分散液を添加、混合することで、前記結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成することができる。 Next, in the latter method of forming monomer droplets, the layer-forming wax-containing monomer solution in the apparatus (container) is heated to a predetermined temperature, and then the crystalline resin fine particle dispersion obtained in the step (A) is used. By adding and mixing, monomer droplets containing the crystalline resin fine particles can be formed.
前記(A)工程で得られた結晶性樹脂微粒子分散液中の結晶性樹脂微粒子の添加量としては、装置(容器)内の層形成用ワックス含有モノマー溶液中に含有されるモノマー100重量部に対して、30〜600質量部であることが好ましく、より好ましくは100〜600質量部の範囲である。 The addition amount of the crystalline resin fine particles in the crystalline resin fine particle dispersion obtained in the step (A) is 100 parts by weight of the monomer contained in the layer-forming wax-containing monomer solution in the apparatus (container). On the other hand, it is preferable that it is 30-600 mass parts, More preferably, it is the range of 100-600 mass parts.
添加に用いる前記結晶性樹脂微粒子分散液の温度(液温)も、結晶性樹脂およびワックス溶解性の観点から、前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点以上の温度が好ましく、前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点と同じ〜5℃高い温度であることがより好ましく、更に好ましくは結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点の融点より2〜5℃高い温度で行うのが望ましい。 The temperature (liquid temperature) of the crystalline resin fine particle dispersion used for addition is preferably a temperature equal to or higher than the melting point of the crystalline resin and the wax for layer formation from the viewpoint of solubility of the crystalline resin and wax. It is more preferable that the temperature is the same as the melting point of the resin and the layer forming wax to 5 ° C., and more preferably 2 to 5 ° C. higher than the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax. desirable.
後者のモノマー液滴の形成方法により形成される前記結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴(図2参照)の平均粒径としては、前者のモノマー液滴の形成方法と同様である。モノマー液滴の粒径も、前者のモノマー液滴の形成方法と同様の方法により、制御(調整)することができる。 The average particle diameter of the monomer droplets containing the crystalline resin fine particles (see FIG. 2) formed by the latter method for forming monomer droplets is the same as that for the former method for forming monomer droplets. The particle size of the monomer droplets can also be controlled (adjusted) by the same method as the former method for forming monomer droplets.
モノマー液滴の平均粒径は、前者のモノマー液滴の形成方法と同様の方法により測定することができる。 The average particle diameter of the monomer droplets can be measured by the same method as the former method for forming monomer droplets.
工程(D);モノマー液滴重合工程
本工程(D)は、前記(C)工程で形成された、前記結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を重合(シード重合等)するものである。詳しくは、前記(C)工程で用いた装置(容器)内で、形成された結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴の形成後、容器内の温度(液温)を保持して、所定時間にわたって加熱撹拌することにより、重合を行う。加熱撹拌しながら重合することで、モノマー液滴の外殻(最外層)部分にビニルモノマーの重合物であるビニル樹脂層が形成される。重合物であるビニル樹脂層は固体状態であるため、重合過程でモノマー液滴内の層形成用ワックス含有ビニルモノマーから固体状態の重合物(ビニル樹脂層)と層形成用ワックスとが相分離状態になる。こうして、結晶性樹脂および層形成用ワックスの融点以上の温度で加熱撹拌しながら重合することで、モノマー液滴の外殻(最外層)部分にビニルモノマーの重合物であるビニル樹脂層が形成され、その内部に層形成用ワックスと結晶性樹脂が溶融状態で存在する。この際、アニール温度が結晶性樹脂および層形成用ワックスの融点以上であることによって、結晶性樹脂を中心部に集合させることができると共に層形成用ワックスがその溶融粘度の低さによって、中心から外側に滲出するよう移動する。即ち、結晶性樹脂に対し、層形成用ワックスの粘度が低いことで、層形成用ワックスがモノマー液滴の中央(結晶性樹脂内部)に存在せず、その外側(中央部の結晶性樹脂と外殻部のビニル樹脂層との界面)に押し出され、中央の結晶性樹脂(12)と外殻部のビニル樹脂層14との間に、層形成用ワックス(13)が存在する構造が形成されると考えられる(図2参照)。
Step (D); Monomer Droplet Polymerization Step In this step (D), the monomer droplets containing the crystalline resin fine particles formed in the step (C) are polymerized (seed polymerization or the like). Specifically, in the apparatus (container) used in the step (C), after the formation of the monomer droplet containing the formed crystalline resin fine particles, the temperature (liquid temperature) in the container is maintained for a predetermined time. The polymerization is carried out by heating and stirring. By polymerization while heating and stirring, a vinyl resin layer that is a polymerized vinyl monomer is formed on the outer shell (outermost layer) portion of the monomer droplet. Since the vinyl resin layer, which is a polymer, is in a solid state, the polymer in the solid state (vinyl resin layer) and the layer forming wax are phase separated from the vinyl monomer containing the layer forming wax in the monomer droplets during the polymerization process. become. In this way, by polymerization while heating and stirring at a temperature equal to or higher than the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax, a vinyl resin layer that is a polymer of vinyl monomer is formed on the outer shell (outermost layer) portion of the monomer droplet. The layer forming wax and the crystalline resin are present in a molten state. At this time, when the annealing temperature is equal to or higher than the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax, the crystalline resin can be gathered in the central portion, and the layer forming wax has a low melt viscosity. Move to ooze out. That is, since the viscosity of the layer forming wax is lower than that of the crystalline resin, the layer forming wax does not exist in the center of the monomer droplet (inside the crystalline resin), but outside the central portion (with the crystalline resin in the center). A structure in which a layer forming wax (13) exists between the central crystalline resin (12) and the
前記(C)工程で用いた装置(容器)内で、形成された結晶性樹脂微粒子を含んだモノマー液滴形成後の容器内の重合温度としては、結晶性樹脂およびワックス溶解性の観点から、前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点以上の温度が好ましく、前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点と同じ〜5℃高い温度であることがより好ましく、更に好ましくは結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点の融点より2〜5℃高い温度で行うのが望ましい。 In the apparatus (container) used in the step (C), as the polymerization temperature in the container after the formation of the monomer droplets containing the formed crystalline resin fine particles, from the viewpoint of the crystalline resin and wax solubility, The temperature is preferably equal to or higher than the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax, more preferably the same as the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax, which is higher by 5 ° C, and more preferably the crystalline resin. It is desirable to carry out at a temperature 2 to 5 ° C. higher than the melting point of the layer forming wax.
モノマー液滴の重合時間は、前記(C)工程で加えた重合開始剤の重合温度による半減期から算出される。 The polymerization time of the monomer droplets is calculated from the half-life depending on the polymerization temperature of the polymerization initiator added in the step (C).
工程(E);ワックス層形成結晶性樹脂微粒子形成工程(アニール工程ともいう)
本工程(E)では、前記(D)でのモノマー液滴の重合後、さらに前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点以上の温度で保持(=加熱撹拌)させ、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子を形成する(アニールする)ものである。こうしてモノマー液滴重合後に前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点よりも高い温度で保持(アニール)処理することで、図2に示すように、得られるワックス層形成結晶性樹脂微粒子の粒子形状を制御することができる。詳しくは、重合完了時点で、結晶性樹脂(12)が中央から外れて偏在していたり、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子が楕円形状しているものを、アニール処理(加熱撹拌処理)により、球状粒子の中央に結晶性樹脂(12)が位置し、その外側にワックス層、ビニル樹脂層が順に被覆した構造をとるように、粒子形状を制御することができる。なお、アニール処理後、結晶性樹脂および層形成用ワックスの融点より低い温度(常温)まで冷却することで、粒子内部に溶融状態で存在していた結晶性樹脂および層形成用ワックスが固形化することで、粒子の中央に結晶性樹脂微粒子12が位置し、その外側にワックス層13、ビニル樹脂層14が順に被覆した構造のワックス層形成結晶性樹脂微粒子15が形成される。即ち、本工程(E)では、アニール処理後、常温まで冷却することで、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子の分散液が得られる。次工程(F)では、このワックス層形成結晶性樹脂微粒子の分散液をそのまま利用することができる。
Step (E); Wax layer forming crystalline resin fine particle forming step (also called annealing step)
In this step (E), after polymerization of the monomer droplets in (D) above, the polymer is further maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax (= heated and stirred) to form wax layer forming crystallinity. Resin fine particles are formed (annealed). Thus, after the monomer droplet polymerization, the wax layer-forming crystalline resin fine particles are obtained by holding (annealing) at a temperature higher than the melting point of the crystalline resin and the layer-forming wax, as shown in FIG. The shape can be controlled. Specifically, when polymerization is completed, the crystalline resin (12) is unevenly distributed from the center, or the wax layer-forming crystalline resin fine particles are elliptically formed into a spherical shape by annealing treatment (heating and stirring treatment). The particle shape can be controlled so that the crystalline resin (12) is located in the center of the particle and the outer side thereof is covered with a wax layer and a vinyl resin layer in this order. After the annealing treatment, the crystalline resin and the layer forming wax that existed in the molten state in the particles are solidified by cooling to a temperature (room temperature) lower than the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax. Thus, the crystalline resin
本工程(E)でのアニール温度(液温)としては、前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点以上の温度であればよいが、経済性および生産コストの観点から、前記結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点と同じ〜5℃高い温度であることが好ましく、より好ましくは結晶性樹脂および前記層形成用ワックスの融点の融点より2〜5℃高い温度である。 The annealing temperature (liquid temperature) in this step (E) may be a temperature equal to or higher than the melting point of the crystalline resin and the layer forming wax. From the viewpoint of economy and production cost, the crystalline resin is used. The temperature is preferably the same as the melting point of the layer forming wax, which is 5 to 5 ° C., more preferably 2 to 5 ° C. higher than the melting point of the crystalline resin and the melting point of the layer forming wax.
本工程(E)でのアニール時間としては、ワックス層形成に要する時間の観点から、1〜6時間であることが好ましく、より好ましくは2〜6時間の範囲である。 The annealing time in this step (E) is preferably 1 to 6 hours, more preferably 2 to 6 hours from the viewpoint of the time required for forming the wax layer.
本工程(E)で得られるワックス層形成結晶性樹脂微粒子の粒径は、トナー性能および製造適合性の観点から、例えば、体積基準のメジアン径で30〜500nmの範囲にあることが好ましく、より好ましくは80〜300nmの範囲である。ワックス層形成結晶性樹脂微粒子の粒径は、モノマー液滴の粒径により決定されることから、当該モノマー液滴の粒径を上記したような方法で適宜制御(調整)すればよい。 From the viewpoint of toner performance and production suitability, the particle size of the wax layer-forming crystalline resin fine particles obtained in this step (E) is preferably, for example, in the range of 30 to 500 nm in terms of volume-based median diameter. Preferably it is the range of 80-300 nm. Since the particle size of the wax layer-forming crystalline resin fine particles is determined by the particle size of the monomer droplet, the particle size of the monomer droplet may be appropriately controlled (adjusted) by the method described above.
ワックス層形成結晶性樹脂微粒子の粒径は、「マイクロトラックUPA−150」(日機装社製)を用いて動的光散乱法によって測定されるものである。また、図2に示すように、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子15の構造が、結晶性樹脂微粒子12とビニル樹脂層14との間に、ワックス層13が存在する構造であることの確認は、例えば、透過電子顕微鏡(TEM)などの公知の手段を用いて確認することができる。特にガラス転移点の低い結晶性樹脂(結晶性樹脂微粒子12の成分)がトナー粒子11の表面にマイグレーション(物質移行)することなく、低温定着性が維持された状態で、長期保存安定性を得るためには、ワックス層13の存在が重要であり、かかるワックス層13が十分な厚さの層(膜厚)を形成するためには、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子中の質量比で、結晶性樹脂:層形成用ワックスが9:1〜6:4であることが好ましく、より好ましくは8:2〜7:3とするのが望ましい。
The particle diameter of the wax layer-forming crystalline resin fine particles is measured by a dynamic light scattering method using “Microtrac UPA-150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Further, as shown in FIG. 2, it is confirmed that the structure of the wax layer-forming crystalline resin
工程(F);トナー粒子形成工程
本工程は、前記工程(E)で得られたワックス層形成結晶性樹脂微粒子、および非晶性樹脂からなる微粒子(以下、「非晶性樹脂微粒子」ともいう。)を凝集、融着させることによりトナー粒子を形成するものである。
Step (F); Toner Particle Formation Step This step is a wax layer-forming crystalline resin fine particle obtained in the step (E) and a fine particle comprising an amorphous resin (hereinafter also referred to as “amorphous resin fine particle”). .) Is agglomerated and fused to form toner particles.
この工程においては、前記工程(E)で得られたワックス層形成結晶性樹脂微粒子および非晶性樹脂からなる微粒子(以下、「非晶性樹脂微粒子」ともいう。)を凝集、融着させることによりトナー粒子が形成される。 In this step, the wax layer-forming crystalline resin fine particles and non-crystalline resin fine particles (hereinafter also referred to as “amorphous resin fine particles”) obtained in the step (E) are aggregated and fused. As a result, toner particles are formed.
ワックス層形成結晶性樹脂微粒子および非晶性樹脂微粒子を凝集、融着する具体的な方法としては、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子および非晶性樹脂微粒子が分散された水系媒体(分散液)中に凝集剤を臨界凝集濃度以上となるよう添加し、次いで、非晶性樹脂微粒子のガラス転移点以上であって、かつ、これら混合物の融解ピーク温度(℃)以上の温度に加熱することによって、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子および非晶性樹脂微粒子の塩析を進行させると同時に融着を並行して進め、所望の粒子径まで成長したところで、凝集停止剤を添加して粒子成長を停止させ、さらに、必要に応じて粒子形状を制御するために加熱を継続して行う方法が挙げられる。 As a specific method for agglomerating and fusing the wax layer-forming crystalline resin fine particles and the amorphous resin fine particles, an aqueous medium (dispersion) in which the wax layer-forming crystalline resin fine particles and the amorphous resin fine particles are dispersed is used. By adding a flocculant to a critical aggregation concentration or higher, and then heating to a temperature above the glass transition point of the amorphous resin fine particles and above the melting peak temperature (° C.) of these mixtures, While the salting out of the wax layer forming crystalline resin fine particles and amorphous resin fine particles is proceeded, the fusion is proceeded in parallel, and when the particles grow to the desired particle size, an aggregation terminator is added to stop the particle growth. Furthermore, there is a method in which heating is continued to control the particle shape as necessary.
ワックス層形成結晶性樹脂微粒子の添加量としては、低温定着性と耐熱保管性両立の観点から、非晶性樹脂微粒子とワックス層形成結晶性樹脂微粒子とが分散されてなる分散液100質量部に対して5〜50質量部であることが好ましく、より好ましくは10〜30質量部の範囲である。 The amount of the wax layer-forming crystalline resin fine particles added is 100 parts by mass of a dispersion in which amorphous resin fine particles and wax layer-forming crystalline resin fine particles are dispersed from the viewpoint of achieving both low temperature fixability and heat-resistant storage stability. It is preferable that it is 5-50 mass parts with respect to it, More preferably, it is the range of 10-30 mass parts.
非晶性樹脂微粒子の添加量としては、低温定着性と耐熱保管性両立の観点から、非晶性樹脂微粒子とワックス層形成結晶性樹脂微粒子とが分散されてなる分散液100質量部に対して50〜95質量部であることが好ましく、より好ましくは70〜90質量部の範囲である。 The addition amount of the amorphous resin fine particles is from 100 parts by mass of the dispersion liquid in which the amorphous resin fine particles and the wax layer-forming crystalline resin fine particles are dispersed from the viewpoint of both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability. It is preferable that it is 50-95 mass parts, More preferably, it is the range of 70-90 mass parts.
非晶性樹脂微粒子とワックス層形成結晶性樹脂微粒子の添加比率(非晶性樹脂微粒子:ワックス層形成結晶性樹脂微粒子の比)は、質量比で、95:5〜50:50であることが好ましく、より好ましくは90:10〜70:30の範囲である。
〔非晶性樹脂〕
本発明のトナーに係る非晶性樹脂としては、公知の種々のものを用いることができ、具体的には、例えば、非晶性ポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂などを用いることができ、低温定着性および耐画像保存性を得る観点から、非晶性ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。非晶性樹脂としては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。非晶性ポリエステルとしては、2価および3価のカルボン酸と多価アルコール成分からなる縮合物等を用いることができる。スチレンアクリル樹脂としては、スチレン系単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、(メタ)アクリル酸系単量体からなる共重合体等を用いることができる。但し、本発明では、これらに何ら制限されるものではなく、従来公知の非晶性樹脂を利用することができる。
The addition ratio of the amorphous resin fine particles to the wax layer-forming crystalline resin fine particles (ratio of amorphous resin fine particles: wax layer-forming crystalline resin fine particles) is 95: 5 to 50:50 in mass ratio. Preferably, it is in the range of 90:10 to 70:30.
[Amorphous resin]
As the amorphous resin related to the toner of the present invention, various known resins can be used. Specifically, for example, an amorphous polyester resin, a styrene acrylic resin, or the like can be used, and low temperature fixability can be used. From the viewpoint of obtaining image storage resistance, it is preferable to use an amorphous polyester resin. As an amorphous resin, it can use individually by 1 type or in combination of 2 or more types. As the amorphous polyester, a condensate composed of divalent and trivalent carboxylic acids and a polyhydric alcohol component can be used. As the styrene acrylic resin, a styrene monomer, a (meth) acrylic acid ester monomer, a copolymer composed of a (meth) acrylic acid monomer, or the like can be used. However, in this invention, it does not restrict | limit at all to these and a conventionally well-known amorphous resin can be utilized.
本発明において、非晶性樹脂とは、上記の示差走査熱量計「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用いて測定されるDSC曲線において、明確な吸熱ピークを有さないものをいう。 In the present invention, the amorphous resin refers to a resin having no clear endothermic peak in a DSC curve measured using the above-mentioned differential scanning calorimeter “Diamond DSC” (manufactured by PerkinElmer).
本発明に係る非晶性樹脂は、ガラス転移点が25〜60℃であることが好ましく、さらに好ましくは35〜45℃である。 The amorphous resin according to the present invention preferably has a glass transition point of 25 to 60 ° C, more preferably 35 to 45 ° C.
非晶性樹脂のガラス転移点が上記の範囲にあることにより、十分な低温定着性および優れた保存安定性が得られる。 When the glass transition point of the amorphous resin is in the above range, sufficient low-temperature fixability and excellent storage stability can be obtained.
非晶性樹脂のガラス転移点は、「ダイヤモンドDSC」(パーキンエルマー社製)を用いて測定されるものである。 The glass transition point of the amorphous resin is measured using “Diamond DSC” (Perkin Elmer).
測定手順としては、試料(非晶性樹脂)3.0mgをアルミニウム製パンに封入し、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。測定条件としては、測定温度0℃〜200℃、昇温速度10℃/分、降温速度10℃/分で、Heat−cool−Heatの温度制御で行い、その2nd.Heatにおけるデータをもとに解析を行い、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1のピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線を引き、その交点をガラス転移点として示す。 As a measurement procedure, 3.0 mg of a sample (amorphous resin) is sealed in an aluminum pan and set in a holder. The reference used an empty aluminum pan. The measurement conditions were a measurement temperature of 0 ° C. to 200 ° C., a temperature increase rate of 10 ° C./min, a temperature decrease rate of 10 ° C./min, and heat-cool-heat temperature control. Perform analysis based on the data in Heat, draw a baseline extension before the rise of the first endothermic peak, and a tangent line indicating the maximum slope between the rise of the first peak and the peak apex, The intersection point is shown as the glass transition point.
また、非晶性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される重量平均分子量は、低温定着性と耐熱保管性両立の観点から、7,000〜30,000であることが好ましく、より好ましくは10,000〜25,000の範囲である。 In addition, the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) of the amorphous resin is preferably 7,000 to 30,000 from the viewpoint of achieving both low temperature fixability and heat resistant storage stability. Preferably it is the range of 10,000-25,000.
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量およびピーク分子量の測定は、具体的には、装置「HLC−8220」(東ソー社製)およびカラム「TSKguardcolumn+TSKgelSuperHZ−M3連」(東ソー社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を流速0.2ml/minで流し、測定試料を室温において超音波分散機を用いて5分間処理を行う溶解条件で濃度1mg/mlになるようにテトラヒドロフランに溶解させ、次いで、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターで処理して試料溶液を得、この試料溶液10μLを上記のキャリア溶媒と共に装置内に注入し、屈折率検出器(RI検出器)を用いて検出し、測定試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて算出される。検量線測定用のポリスチレンとしては10点用いた。 For the measurement of the weight average molecular weight and peak molecular weight by gel permeation chromatography (GPC), specifically, an apparatus “HLC-8220” (manufactured by Tosoh Corporation) and a column “TSKguardcolumn + TSKgelSuperHZ-M3 series” (manufactured by Tosoh Corporation) While maintaining the column temperature at 40 ° C., tetrahydrofuran (THF) as a carrier solvent was allowed to flow at a flow rate of 0.2 ml / min, and the measurement sample was treated at room temperature for 5 minutes using an ultrasonic disperser at a concentration of 1 mg. / Ml, and then treated with a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a sample solution. 10 μL of this sample solution is injected into the apparatus together with the carrier solvent, and a refractive index detector ( Detect and measure using RI detector The molecular weight distribution of the sample is calculated using a calibration curve measured using monodisperse polystyrene standard particles. Ten polystyrenes were used for calibration curve measurement.
非晶性樹脂微粒子は、分散液の形態で用いるのが望ましい。 The amorphous resin fine particles are desirably used in the form of a dispersion.
非晶性樹脂微粒子(の分散液)を作製する方法としては、生産時のエネルギーコスト削減の観点から、水系媒体において適宜の重合性単量体を用いて乳化重合またはミニエマルション重合を行う方法を用いることが好ましい。こうして得られた非晶性樹脂微粒子の分散液をそのまま、トナー粒子の形成に利用することができる。 As a method for preparing amorphous resin fine particles (dispersion liquid thereof), from the viewpoint of reducing energy costs during production, a method of performing emulsion polymerization or miniemulsion polymerization using an appropriate polymerizable monomer in an aqueous medium. It is preferable to use it. The thus obtained dispersion of amorphous resin fine particles can be used as it is for the formation of toner particles.
非晶性樹脂微粒子は、組成の異なる樹脂よりなる2層以上の構成とすることもでき、この場合、常法に従った乳化重合処理(第1段重合)により調製した第1樹脂微粒子の分散液に、重合開始剤と重合性単量体とを添加し、この系を重合処理(第2段重合)する多段重合法を採用することができる。 Amorphous resin fine particles may be composed of two or more layers of resins having different compositions. In this case, the dispersion of the first resin fine particles prepared by emulsion polymerization treatment (first-stage polymerization) according to a conventional method. A multi-stage polymerization method in which a polymerization initiator and a polymerizable monomer are added to the liquid and this system is polymerized (second-stage polymerization) can be employed.
非晶性樹脂微粒子の粒径は、トナー性能および製造適合性の観点から、体積基準のメジアン径が50〜300nmであることが好ましく、より好ましくは80〜300nmの範囲である。 From the viewpoints of toner performance and production suitability, the amorphous resin fine particles preferably have a volume-based median diameter of 50 to 300 nm, more preferably 80 to 300 nm.
非晶性樹脂微粒子の粒径は、「マイクロトラックUPA−150」(日機装社製)を用いて動的光散乱法によって測定されるものである。 The particle diameter of the amorphous resin fine particles is measured by a dynamic light scattering method using “Microtrac UPA-150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
〔凝集剤〕
凝集剤としては、アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩を用いることができる。
[Flocculant]
As the flocculant, alkali metal salts and alkaline earth metal salts can be used.
凝集剤を構成するアルカリ金属としては、例えばリチウム、カリウム、ナトリウムなどが挙げられ、凝集剤を構成するアルカリ土類金属としては、例えばマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられる。これらのうちでは、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが好ましい。 Examples of the alkali metal constituting the flocculant include lithium, potassium and sodium, and examples of the alkaline earth metal constituting the flocculant include magnesium, calcium, strontium and barium. Of these, potassium, sodium, magnesium, calcium, and barium are preferable.
また、これらのアルカリ金属またはアルカリ土類金属の対イオン(塩を構成する陰イオン)としては、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、炭酸イオン、硫酸イオンなどが挙げられる。 In addition, examples of the counter ions (anions constituting the salt) of these alkali metals or alkaline earth metals include chloride ions, bromide ions, iodide ions, carbonate ions, sulfate ions, and the like.
非晶性樹脂微粒子およびワックス層形成結晶性樹脂微粒子が分散している分散液中に凝集剤を添加する際の当該分散液の温度は、非晶性樹脂微粒子のガラス転移点以下であることが好ましい。 When the flocculant is added to the dispersion in which the amorphous resin fine particles and the wax layer-forming crystalline resin fine particles are dispersed, the temperature of the dispersion may be equal to or lower than the glass transition point of the amorphous resin fine particles. preferable.
凝集剤を添加するときの分散液の温度が、非晶性樹脂微粒子のガラス転移点を超える場合には、粒径の制御を行うことが困難となり巨大粒子が生成されやすい。 When the temperature of the dispersion liquid when adding the flocculant exceeds the glass transition point of the amorphous resin fine particles, it is difficult to control the particle size, and large particles are likely to be generated.
このように、本工程(F)においては、非晶性樹脂微粒子とワックス層形成結晶性樹脂微粒子とが分散されてなる分散液の温度が、当該非晶性樹脂微粒子のガラス転移点以下のときに、当該分散液を撹拌しながら凝集剤を添加し、その後速やかに当該分散液の加熱を開始して、非晶性樹脂微粒子のガラス転移点以上の温度とすることが必要である。 Thus, in this step (F), when the temperature of the dispersion liquid in which the amorphous resin fine particles and the wax layer-forming crystalline resin fine particles are dispersed is equal to or lower than the glass transition point of the amorphous resin fine particles. In addition, it is necessary to add a flocculant while stirring the dispersion, and then immediately start heating the dispersion to a temperature equal to or higher than the glass transition point of the amorphous resin fine particles.
このトナー粒子形成工程における加熱温度(上記凝集後に凝集粒子を融着させるための温度)の範囲としては、非晶性樹脂微粒子のガラス転移点以上であって、(非晶性樹脂微粒子のガラス転移点+10℃)〜(非晶性樹脂微粒子のガラス転移点+50℃)とされ、特に好ましくは(非晶性樹脂微粒子のガラス転移点+15℃)〜(非晶性樹脂微粒子のガラス転移点+40℃)とされる。 The heating temperature in this toner particle forming step (the temperature for fusing the agglomerated particles after agglomeration) is equal to or higher than the glass transition point of the amorphous resin fine particles (the glass transition of the amorphous resin fine particles). Point + 10 ° C.) to (glass transition point of amorphous resin fine particles + 50 ° C.), particularly preferably (glass transition point of amorphous resin fine particles + 15 ° C.) to (glass transition point of amorphous resin fine particles + 40 ° C.). ).
凝集剤の添加量としては、水系媒体中に凝集剤を臨界凝集濃度以上となるよう添加すればよいが、非晶性樹脂微粒子とワックス層形成結晶性樹脂微粒子とが分散されてなる分散液100質量部に対して1〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜5質量部の範囲である。 The flocculant may be added in an aqueous medium so that the flocculant is equal to or higher than the critical flocculent concentration. However, the dispersion 100 is obtained by dispersing amorphous resin fine particles and wax layer-forming crystalline resin fine particles. It is preferable that it is 1-10 mass parts with respect to a mass part, More preferably, it is the range of 1-5 mass parts.
本発明のトナーを構成するトナー粒子は、結晶性樹脂および層形成用ワックスを含有するコア粒子と、当該コア粒子の表面を樹脂(非晶性樹脂)によって被覆するシェル層とよりなるコアシェル構造を有するものであってもよい。トナー粒子がコアシェル構造を有するものであることにより、高い製造安定性および保存安定性を期待することができる。 The toner particles constituting the toner of the present invention have a core-shell structure comprising a core particle containing a crystalline resin and a layer forming wax, and a shell layer covering the surface of the core particle with a resin (amorphous resin). You may have. Since the toner particles have a core-shell structure, high production stability and storage stability can be expected.
ここに、コアシェル構造とは、シェル層がコア粒子を被覆していればよく、シェル層がコア粒子を完全に被覆している形態のみならず、コア粒子の一部を被覆しているものであってもよい。また、シェル層が組成の異なる樹脂よりなる2層以上の多層構造を有するものであってもよい。 Here, the core-shell structure is not limited as long as the shell layer covers the core particles, and the shell layer completely covers the core particles as well as a part of the core particles. There may be. The shell layer may have a multilayer structure of two or more layers made of resins having different compositions.
このような構成を有するトナーにおいて、シェル層を構成する樹脂(シェル樹脂)の含有割合は、トナー全体に対して5質量%以上であって30質量%以下であることが好ましい。 In the toner having such a configuration, the content ratio of the resin constituting the shell layer (shell resin) is preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the whole toner.
また、シェル樹脂としては、コア粒子を構成する結晶性樹脂以外の樹脂と非相溶性を有し、ガラス転移点の高いものが用いられる。 As the shell resin, a resin having a high glass transition point that is incompatible with a resin other than the crystalline resin constituting the core particle is used.
ここに、シェル樹脂としては、そのガラス転移点が45℃以上であって60℃以下であることが好ましい。また、その重量平均分子量が8,000以上であって50,000以下であることが好ましい。 Here, as a shell resin, it is preferable that the glass transition point is 45 degreeC or more and 60 degrees C or less. Moreover, it is preferable that the weight average molecular weight is 8,000 or more and 50,000 or less.
このようにトナー粒子がコアシェル構造を有するものである場合は、まず、非晶性樹脂微粒子およびワックス層形成結晶性樹脂微粒子を凝集させてコア粒子を形成し、次いで、シェル樹脂よりなる微粒子をコア粒子に対して凝集させるシェル化工程を行うことにより、製造することができる。 When the toner particles have a core-shell structure as described above, first, the amorphous resin fine particles and the wax layer-forming crystalline resin fine particles are aggregated to form core particles, and then the fine particles made of the shell resin are formed into the core particles. It can manufacture by performing the shelling process made to aggregate with respect to particle | grains.
本発明のトナーを構成するトナー粒子は、必要に応じて、着色剤、磁性粉、荷電制御剤および離型剤などの内添剤を含有するものであってもよい。 The toner particles constituting the toner of the present invention may contain an internal additive such as a colorant, magnetic powder, a charge control agent, and a release agent, if necessary.
このようにトナー粒子が着色剤、離型剤、荷電制御剤、磁性粉などの内添剤を含有するものである場合は、非晶性樹脂微粒子をこれらの内添剤を含有するものとして形成することにより、トナー粒子に導入することができる。また、内添剤微粒子の分散液を調製し、これをこのトナー粒子形成工程において添加して非晶性微粒子およびワックス層形成結晶性樹脂微粒子と共に凝集、融着させることにより、トナー粒子に導入することもできる。また、これらの方法を組み合わせてもよい。 In this way, when the toner particles contain an internal additive such as a colorant, a release agent, a charge control agent, and magnetic powder, the amorphous resin fine particles are formed as containing these internal additives. By doing so, it can be introduced into the toner particles. Also, a dispersion of the internal additive fine particles is prepared and added to the toner particles by adding it in the toner particle forming step and aggregating and fusing together with the amorphous fine particles and the wax layer forming crystalline resin fine particles. You can also. Moreover, you may combine these methods.
〔着色剤〕
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。以下に、具体的な着色剤を示す。
[Colorant]
As the colorant, a known inorganic or organic colorant can be used. Specific colorants are shown below.
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、ランプブラックなどのカーボンブラックや、マグネタイト、フェライトなどの磁性粉が挙げられる。 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.
また、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222などが挙げられる。 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 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, 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などが挙げられる。 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 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 138, and the like.
また、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などが挙げられる。 Examples of the colorant for green or cyan include 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、単独または2種類以上を組み合わせて用いることができる。 These colorants can be used alone or in combination of two or more.
着色剤の添加量としては、非晶性樹脂微粒子とワックス層形成結晶性樹脂微粒子とが分散されてなる分散液100質量部に対して1〜20質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量部の範囲である。 The addition amount of the colorant is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 100 parts by mass of the dispersion liquid in which the amorphous resin fine particles and the wax layer-forming crystalline resin fine particles are dispersed. It is the range of -15 mass parts.
着色剤の添加時期としては、凝集剤を添加する前の、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子および非晶性樹脂微粒子が分散された水系媒体(分散液)中に添加すればよい。 The colorant may be added to the aqueous medium (dispersion) in which the wax layer-forming crystalline resin fine particles and amorphous resin fine particles are dispersed before adding the flocculant.
着色剤は、着色剤微粒子分散液の形態で添加するのが望ましい。この際の着色剤微粒子の粒径としては、トナー性能および製造適合性の観点から、体積基準のメジアン径が50〜300nmであることが好ましく、より好ましくは80〜300nmの範囲である。また、着色剤微粒子の含有量は、着色剤微粒子分散液に対して1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量%の範囲である。また、着色剤微粒子分散液の分散媒体としては、界面活性剤を含む水系媒体が好ましく、より好ましくはイオン性界面活性剤を含む水(イオン交換水)である。該界面活性剤の含有量は、水系媒体(界面活性剤含まず)100質量部に対して1〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜5質量部の範囲である。尚、水系媒体及び界面活性剤については、前記工程(A)の乳化液の調製に用いた「水系媒体(界面活性剤を含む)」と同様のものを用いることができる。 The colorant is desirably added in the form of a colorant fine particle dispersion. The particle diameter of the colorant fine particles in this case is preferably from 50 to 300 nm, more preferably from 80 to 300 nm, from the viewpoint of toner performance and production suitability. Moreover, it is preferable that content of a coloring agent microparticles | fine-particles is 1-20 mass% with respect to a coloring agent fine particle dispersion, More preferably, it is the range of 1-15 mass%. The dispersion medium of the colorant fine particle dispersion is preferably an aqueous medium containing a surfactant, and more preferably water containing an ionic surfactant (ion-exchanged water). The content of the surfactant is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous medium (excluding the surfactant). In addition, about an aqueous medium and surfactant, the thing similar to the "aqueous medium (a surfactant is included)" used for preparation of the emulsion of the said process (A) can be used.
〔離型剤〕
離型剤としては、公知の種々のワックスを用いることができ、層形成用ワックスと同じワックスを用いることもできる。
〔Release agent〕
As the release agent, various known waxes can be used, and the same wax as the layer forming wax can also be used.
離型剤に用いるワックスの具体的としては、例えばポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス;マイクロクリスタリンワックスなどの分枝鎖状炭化水素ワックス;パラフィンワックス、サゾールワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス;ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス;カルナバワックス、モンタンワックス、ベヘン酸ベヘニル、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート、トリメリット酸トリステアリル、マレイン酸ジステアリルなどのエステル系ワックス;エチレンジアミンベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが挙げられる。 Specific examples of the wax used as the release agent include polyolefin waxes such as polyethylene wax and polypropylene wax; branched hydrocarbon waxes such as microcrystalline wax; long-chain hydrocarbon waxes such as paraffin wax and sazol wax. Dialkyl ketone waxes such as distearyl ketone; carnauba wax, montan wax, behenyl behenate, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, Ester waxes such as 1,18-octadecanediol distearate, tristearyl trimellitate, distearyl maleate; ethylenediamine behenylamide, trimelli Such as amide-based waxes such as acid tristearyl amide.
離型剤の添加量としては、非晶性樹脂微粒子とワックス層形成結晶性樹脂微粒子とが分散されてなる分散液100質量部に対して1〜20質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量部の範囲である。 The addition amount of the release agent is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dispersion in which amorphous resin fine particles and wax layer-forming crystalline resin fine particles are dispersed. It is the range of 1-15 mass parts.
なお、非晶性樹脂に、コア部/中間層/外層の3層構造のスチレンアクリル樹脂であって、中間層に上記離型剤と同様の働きをするワックスを内包するものを用いる場合には、当該離型剤を用いなくてもよいが、併用してもよい。一方、非晶性樹脂に、非晶性ポリエステル樹脂を用いる場合には、離型剤(ワックス)を内包できないため、別途、上記した離型剤(ワックス)が必要となってくるため、上記した範囲内で離型剤を添加するのが望ましい。 In addition, when the amorphous resin is a styrene acrylic resin having a three-layer structure of a core part / intermediate layer / outer layer and encapsulating a wax having the same function as the above-mentioned release agent in the intermediate layer. The release agent may not be used, but may be used in combination. On the other hand, when an amorphous polyester resin is used as the amorphous resin, a release agent (wax) cannot be included in the amorphous resin. It is desirable to add a release agent within the range.
離型剤の添加時期としては、凝集剤を添加する前の、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子および非晶性樹脂微粒子が分散された水系媒体(分散液)中に添加すればよい。 The release agent may be added to the aqueous medium (dispersion liquid) in which the wax layer-forming crystalline resin fine particles and amorphous resin fine particles are dispersed before adding the flocculant.
この際の離型剤微粒子の粒径としては、トナー性能および製造適合性の観点から、体積基準のメジアン径が50〜300nmであることが好ましく、より好ましくは80〜300nmの範囲である。また、離型剤微粒子の含有量は、離型剤微粒子分散液に対して1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量%の範囲である。また、離型剤微粒子分散液の分散媒体としては、界面活性剤を含む水系媒体が好ましく、より好ましくはイオン性界面活性剤を含む水(イオン交換水)である。該界面活性剤の含有量は、水系媒体(界面活性剤含まず)100質量部に対して1〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜5質量部の範囲である。尚、水系媒体及び界面活性剤については、前記工程(A)の乳化液の調製に用いた「水系媒体(界面活性剤を含む)」と同様のものを用いることができる。 The particle size of the release agent fine particles at this time is preferably 50 to 300 nm, more preferably 80 to 300 nm in terms of volume-based median diameter from the viewpoint of toner performance and production suitability. Moreover, it is preferable that content of mold release agent microparticles | fine-particles is 1-20 mass% with respect to mold release agent microparticle dispersion liquid, More preferably, it is the range of 1-15 mass%. The dispersion medium of the release agent fine particle dispersion is preferably an aqueous medium containing a surfactant, and more preferably water containing an ionic surfactant (ion exchange water). The content of the surfactant is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous medium (excluding the surfactant). In addition, about an aqueous medium and surfactant, the thing similar to the "aqueous medium (a surfactant is included)" used for preparation of the emulsion of the said process (A) can be used.
凝集停止剤の添加時期としては、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子および非晶性樹脂微粒子が凝集、融解しることで、所望の粒子径まで成長したところ、添加すればよい。具体的には、所望の粒子径が、体積基準のメジアン径で3〜10μmであることが好ましく、さらに好ましくは5〜8μmである。なお、所望の粒子径に成長したか否かは、予め、予備実験などを行うことで、溶融時の加熱時間と粒子径との関係を求めておくことで十分に管理(制御)可能である。 The addition timing of the aggregation terminator may be added when the wax layer forming crystalline resin fine particles and amorphous resin fine particles are aggregated and melted to grow to a desired particle diameter. Specifically, the desired particle diameter is preferably 3 to 10 μm, more preferably 5 to 8 μm, in terms of volume-based median diameter. Whether or not the particles have grown to a desired particle diameter can be sufficiently managed (controlled) by obtaining a relationship between the heating time at the time of melting and the particle diameter by conducting a preliminary experiment or the like in advance. .
凝集停止剤を添加して粒子成長を停止させ、さらに、必要に応じて粒子形状を制御するために加熱を継続して行う場合の当該加熱温度としては、上記したトナー粒子形成工程における加熱温度(上記凝集後に凝集粒子を融着させるための温度)の範囲と同様の温度範囲で行うことができる。具体的には、非晶性樹脂微粒子のガラス転移点以上であって、(非晶性樹脂微粒子のガラス転移点+10℃)〜(非晶性樹脂微粒子のガラス転移点+50℃)とされ、特に好ましくは(非晶性樹脂微粒子のガラス転移点+15℃)〜(非晶性樹脂微粒子のガラス転移点+40℃)とされる。 The heating temperature in the case of adding a coagulation terminator to stop particle growth and further performing heating to control the particle shape as necessary is the heating temperature in the toner particle forming step described above ( It can be performed in a temperature range similar to the range of the temperature for fusing the aggregated particles after the aggregation. Specifically, it is equal to or higher than the glass transition point of the amorphous resin fine particles, and is (glass transition point of the amorphous resin fine particles + 10 ° C.) to (glass transition point of the amorphous resin fine particles + 50 ° C.). Preferably, it is (glass transition point of amorphous resin fine particles + 15 ° C.) to (glass transition point of amorphous resin fine particles + 40 ° C.).
工程(G);濾過、洗浄工程、工程(H);乾燥工程
濾過、洗浄工程および乾燥工程は、公知の種々の方法を採用して行うことができる。
Step (G); filtration, washing step, step (H); drying step The filtration, washing step and drying step can be carried out by employing various known methods.
〔トナーの粒径〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子の粒径は、例えば、体積基準のメジアン径で3〜10μmであることが好ましく、さらに好ましくは5〜8μmである。
[Toner particle size]
The particle size of the toner particles constituting the toner of the present invention is preferably 3 to 10 μm, and more preferably 5 to 8 μm, for example, on a volume basis median diameter.
トナー粒子の体積基準のメジアン径が上記の範囲にあることにより、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの画質が向上する。 When the volume-based median diameter of the toner particles is in the above range, the transfer efficiency is increased, the image quality of halftone is improved, and the image quality of fine lines and dots is improved.
トナー粒子の体積基準のメジアン径は、「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)にデータ処理用のコンピューターシステム(ベックマン・コールター社製)を接続した測定装置を用いて測定・算出される。 The volume-based median diameter of toner particles is measured and calculated using a measuring apparatus in which a computer system for data processing (Beckman Coulter, Inc.) is connected to “Coulter Multisizer 3” (Beckman Coulter, Inc.). .
具体的には、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20mL(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散処理を1分間行い、トナー粒子の分散液を調製し、このトナー粒子の分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が5%〜10%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャ径を100μmにし、測定範囲である2〜60μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径を体積基準のメジアン径とする。 Specifically, 0.02 g of toner is added to 20 mL of a surfactant solution (for example, a surfactant solution in which a neutral detergent containing a surfactant component is diluted 10-fold with pure water for the purpose of dispersing the toner). Then, ultrasonic dispersion treatment was performed for 1 minute to prepare a toner particle dispersion, and this toner particle dispersion was added to a beaker containing “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter) in a sample stand. Then, inject with a pipette until the displayed concentration of the measuring device is 5% to 10%. Here, a reproducible measurement value can be obtained by setting the concentration range. In the measuring apparatus, the measurement particle count number is 25000, the aperture diameter is 100 μm, and the frequency value is calculated by dividing the range of 2 to 60 μm, which is the measurement range, into 256 parts. % Particle diameter is defined as a volume-based median diameter.
〔トナーの円形度〕
本発明のトナーを構成するトナー粒子は、転写効率の向上の観点から、平均円形度が0.930〜1.000であることが好ましく、より好ましくは0.950〜0.995である。
[Toner circularity]
The toner particles constituting the toner of the present invention preferably have an average circularity of 0.930 to 1.000, more preferably 0.950 to 0.995, from the viewpoint of improving transfer efficiency.
トナーの円形度は、「FPIA−2100」(Sysmex社製)によって測定される値である。 The circularity of the toner is a value measured by “FPIA-2100” (manufactured by Sysmex).
具体的には、市販の専用シース液に界面活性剤を溶解させたものに試料(トナー)を添加して馴染ませた後、超音波分散処理を1分間行って分散液を調製し、この分散液について、「FPIA−2100」を用い、測定条件をHPF(高倍率撮像)モードとし、HPF検出数3000〜10000個の適正濃度にて測定を行う。ここで、この範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、この測定によって得られた測定値に基づいて下記式(T)で示される円形度を算出する。 Specifically, after adding a sample (toner) to a commercially available special sheath solution in which a surfactant is dissolved, the sample is sonicated for 1 minute to prepare a dispersion. With respect to the liquid, using “FPIA-2100”, the measurement conditions are set to the HPF (high magnification imaging) mode, and the measurement is performed at an appropriate concentration of 3000 to 10,000 HPF detections. Here, a reproducible measurement value can be obtained by using this range. And based on the measured value obtained by this measurement, the circularity shown by the following formula (T) is calculated.
また、平均円形度は、上記の円形度の測定対象である各トナー粒子の円形度の平均値、すなわち各トナー粒子の円形度を足し合わせ、全トナー粒子数で割り算することによって算出される。 Further, the average circularity is calculated by adding the average value of the circularity of each toner particle that is the measurement target of the above-mentioned circularity, that is, the circularity of each toner particle, and dividing by the total number of toner particles.
工程(I);外添剤添加工程
この外添剤添加工程は、乾燥処理したトナー粒子に必要に応じて外添剤を添加、混合する工程である。
Step (I): External additive addition step This external additive addition step is a step of adding and mixing external additives as necessary to the dried toner particles.
乾燥工程までの工程を経て作製されたトナー粒子は、そのままトナーとして使用することが可能であるが、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、その表面に公知の無機微粒子や有機微粒子などの粒子、滑材を外添剤として添加することが好ましい。 The toner particles prepared through the steps up to the drying step can be used as toners as they are, but from the viewpoint of improving the charging performance, fluidity, or cleaning properties of the toner, a known inorganic surface is used on the surface. It is preferable to add particles such as fine particles and organic fine particles, and a lubricant as external additives.
外添剤の具体例としては、例えばシリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子などの無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、あるいはチタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などの無機微粒子が挙げられる。 Specific examples of the external additive include inorganic oxide fine particles such as silica fine particles, alumina fine particles and titanium oxide fine particles, inorganic stearate compound fine particles such as aluminum stearate fine particles and zinc stearate fine particles, or strontium titanate and titanium. Examples include inorganic fine particles such as inorganic titanic acid compound fine particles such as zinc oxide.
これら無機微粒子は、耐熱保管性および環境安定性の観点から、シランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって表面処理が行われたものであることが好ましい。 These inorganic fine particles are preferably those subjected to surface treatment with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a higher fatty acid, silicone oil, or the like from the viewpoint of heat-resistant storage stability and environmental stability.
外添剤の添加量は、トナー100質量部に対して0.05〜5質量部、好ましくは0.1〜3質量部とされる。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。 The addition amount of the external additive is 0.05 to 5 parts by mass, preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner. In addition, various external additives may be used in combination.
外添剤の添加方法としては、乾燥されたトナー粒子に外添剤を粉体で添加する乾式法が挙げられ、混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミルなどの機械式の混合装置が挙げられる。 Examples of the method for adding the external additive include a dry method in which the external additive is added in powder form to the dried toner particles. Examples of the mixing device include mechanical mixing devices such as a Henschel mixer and a coffee mill. .
〔現像剤〕
本発明のトナーは、磁性または非磁性の一成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して二成分現像剤として使用してもよい。
(Developer)
The toner of the present invention can be used as a magnetic or non-magnetic one-component developer, but may be mixed with a carrier and used as a two-component developer.
本発明のトナーを二成分現像剤として使用する場合において、キャリアとしては、鉄などの強磁性金属、強磁性金属とアルミニウムおよび鉛などの合金、フェライトおよびマグネタイトなどの強磁性金属の化合物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が好ましい。また、キャリアとしては、磁性粒子の表面を樹脂などの被覆剤で被覆したコートキャリアや、バインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散したバインダー型キャリアなどを用いることもできる。コートキャリアを構成する被覆樹脂としては、特に限定はないが、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。また、樹脂分散型キャリアを構成する樹脂としては、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を使用することができる。 In the case where the toner of the present invention is used as a two-component developer, the carrier is conventionally a ferromagnetic metal such as iron, a ferromagnetic metal and an alloy such as aluminum and lead, and a compound of a ferromagnetic metal such as ferrite and magnetite. Magnetic particles made of known materials can be used, and ferrite particles are particularly preferable. As the carrier, a coated carrier in which the surface of magnetic particles is coated with a coating agent such as a resin, a binder type carrier in which magnetic fine powder is dispersed in a binder resin, and the like can also be used. The coating resin constituting the coat carrier is not particularly limited, and examples thereof include olefin resins, styrene resins, styrene-acrylic resins, silicone resins, ester resins, and fluorine resins. Moreover, it does not specifically limit as resin which comprises a resin dispersion type carrier, A well-known thing can be used, For example, a styrene-acrylic-type resin, a polyester resin, a fluororesin, a phenol resin etc. can be used.
キャリアの体積基準のメジアン径は、20〜100μmであることが好ましく、さらに好ましくは20〜60μmである。 The volume-based median diameter of the carrier is preferably 20 to 100 μm, and more preferably 20 to 60 μm.
キャリアの体積基準のメジアン径は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。 The volume-based median diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
以上のような本発明のトナーの製造方法によれば、特定のピーク分子量を有する結晶性樹脂とエステルワックスとからなる複合微粒子を当該結晶性樹脂の融点以上の温度に加熱する工程を経ることによって、十分な低温定着性が確保されながら優れた長期保存安定性が得られて輸送時および倉庫における保管時の厳しい温度管理が不要となるトナーを製造することができる。 According to the method for producing a toner of the present invention as described above, the composite fine particles composed of a crystalline resin having a specific peak molecular weight and an ester wax are heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the crystalline resin. Thus, it is possible to produce a toner that has excellent long-term storage stability while ensuring sufficient low-temperature fixability and does not require strict temperature control during transportation and storage in a warehouse.
<第2の実施の形態>
本発明のトナーの製造方法の第2の実施の形態は、第1の実施の形態におけるワックス層形成結晶性樹脂微粒子形成工程(アニール工程)を行わず、トナー粒子形成工程において、モノマー液滴重合工程で得られたワックス層形成結晶性樹脂微粒子および非晶性樹脂からなる微粒子を結晶性樹脂の融点以上の温度において凝集させ、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子を前記結晶性樹脂の融点以上の温度で再加熱(アニール)しながら融着させることの他は第1の実施の形態と同様の工程を有する方法である。
<Second Embodiment>
The second embodiment of the toner production method of the present invention does not perform the wax layer-forming crystalline resin fine particle forming step (annealing step) in the first embodiment, and in the toner particle forming step, the monomer droplet polymerization is performed. The wax layer-forming crystalline resin fine particles and the amorphous resin fine particles obtained in the process are aggregated at a temperature equal to or higher than the melting point of the crystalline resin, and the wax layer-forming crystalline resin fine particles are aggregated at a temperature equal to or higher than the melting point of the crystalline resin. The method has the same steps as those of the first embodiment except that the fusion is performed while reheating (annealing).
以上のような第2の実施の形態に係るトナーの製造方法によれば、第1の実施の形態における効果と同様の効果を得ることができる。 According to the toner manufacturing method according to the second embodiment as described above, the same effects as those in the first embodiment can be obtained.
以上、本発明のトナーおよびその製造方法の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。 Although the embodiments of the toner and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be added.
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
(結晶性ポリエステル樹脂の合成例1)
冷却管、窒素導入管および撹拌装置の付いた反応槽に、1,10−ドデカン二酸230質量部、1,9−ノナンジオール176質量部、触媒:チタンテトラブトキサイド0.5質量部を入れ、窒素気流下180℃で生成する水を留去しながら8時間反応させた。
(Synthesis Example 1 of crystalline polyester resin)
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a nitrogen introducing tube and a stirrer, 230 parts by mass of 1,10-dodecanedioic acid, 176 parts by mass of 1,9-nonanediol, and catalyst: 0.5 parts by mass of titanium tetrabutoxide are placed. The reaction was carried out for 8 hours while distilling off the water produced at 180 ° C. under a nitrogen stream.
次いで225℃まで徐々に昇温しながら窒素気流下、生成する水および1,9−ノナンジオールを留去しながら4時間反応させた。更に665〜2660Paの減圧下に反応を行った後、反応槽から取り出し、室温まで冷却して、結晶性ポリエステル樹脂〔PEs1〕を得た。この結晶性ポリエステル樹脂〔PEs1〕の重量平均分子量は23,000、ピーク分子量は20,000、融点は67.6℃であった。 Next, while gradually raising the temperature to 225 ° C., the reaction was carried out for 4 hours while distilling off the generated water and 1,9-nonanediol under a nitrogen stream. Furthermore, after reacting under reduced pressure of 665-2660 Pa, it took out from the reaction tank and cooled to room temperature, and crystalline polyester resin [PEs1] was obtained. The crystalline polyester resin [PEs1] had a weight average molecular weight of 23,000, a peak molecular weight of 20,000, and a melting point of 67.6 ° C.
(結晶性ポリエステル樹脂の合成例2)
1,10−ドデカン二酸230質量部の変わりにセバシン酸202質量部、1,9−ノナンジオール176質量部の変わりに1,10−デカンジオール192質量部を用いた以外は合成例1と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂〔PEs2〕を得た。この結晶性ポリエステル樹脂〔PEs2〕の重量平均分子量は18,000、ピーク分子量は16,000、融点は62.1℃であった。
(Synthesis Example 2 of crystalline polyester resin)
Similar to Synthesis Example 1 except that 202 parts by mass of sebacic acid instead of 230 parts by mass of 1,10-dodecanedioic acid and 192 parts by mass of 1,10-decanediol instead of 176 parts by mass of 1,9-nonanediol were used. Thus, a crystalline polyester resin [PEs2] was obtained. The crystalline polyester resin [PEs2] had a weight average molecular weight of 18,000, a peak molecular weight of 16,000, and a melting point of 62.1 ° C.
(結晶性ポリエステル樹脂の合成例3)
1,10−ドデカン二酸230質量部の変わりにオクタン二酸172質量部、1,9−ノナンジオール176質量部の変わりに1,8−オクタンジオール161質量部を用いた以外は合成例1と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂〔PEs3〕を得た。この結晶性ポリエステル樹脂〔PEs3〕の重量平均分子量は20,000、ピーク分子量は19,000、融点は72.3℃であった。
(Synthesis example 3 of crystalline polyester resin)
Synthesis Example 1 except that 172 parts by mass of octanedioic acid instead of 230 parts by mass of 1,10-dodecanedioic acid and 161 parts by mass of 1,8-octanediol were used instead of 176 parts by mass of 1,9-nonanediol Similarly, a crystalline polyester resin [PEs3] was obtained. The crystalline polyester resin [PEs3] had a weight average molecular weight of 20,000, a peak molecular weight of 19,000, and a melting point of 72.3 ° C.
(結晶性ポリエステル樹脂の合成例4)
1,10−ドデカン二酸230質量部の変わりにアジピン酸146質量部、1,9−ノナンジオール176質量部の変わりに1,6−ヘキサンジオール130質量部を用いた以外は合成例1と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂〔PEs4〕を得た。この結晶性ポリエステル樹脂〔PEs4〕の重量平均分子量は15,000、ピーク分子量は13,000、融点は57.4℃であった。
(Synthesis example 4 of crystalline polyester resin)
The same as Synthesis Example 1 except that 146 parts by mass of adipic acid instead of 230 parts by mass of 1,10-dodecanedioic acid and 130 parts by mass of 1,6-hexanediol instead of 176 parts by mass of 1,9-nonanediol were used. Thus, a crystalline polyester resin [PEs4] was obtained. The crystalline polyester resin [PEs4] had a weight average molecular weight of 15,000, a peak molecular weight of 13,000, and a melting point of 57.4 ° C.
<結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C1)の調製;工程(A)>
コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き3リットル反応槽(東京理化器械(株)製:BJ−30N)に、前記結晶性ポリエステル樹脂〔PEs1〕(融点67.6℃)300質量部と、酢酸エチル260質量部とを入れ、水循環式恒温槽にて70℃に維持しながら、100rpmで攪拌混合しつつ樹脂を溶解させた(結晶性樹脂溶解液の調製)。その後攪拌回転数を150rpmにし、10質量%アンモニア水(試薬)17質量部を10分間かけて投入した後、70℃に保温されたイオン交換水を7質量部/分の速度で、合計900質量部滴下し転相させて、乳化液を得た(乳化液の調製)。すぐに、得られた乳化液800質量部とイオン交換水700質量部とを2リットルのナスフラスコに入れ、トラップ球を介して真空制御ユニットを備えたエバポレーター(東京理化器械(株))にセットした。ナスフラスコを回転させながら、50℃の湯バスで加温し、突沸に注意しつつ7kPaまで減圧し溶剤を除去した(有機溶媒の除去)。溶剤回収量が1100質量部になった時点で常圧に戻し、ナスフラスコを水冷して分散液を得た(結晶性樹脂微粒子分散液の調製)。得られた分散液に溶剤臭は無かった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20質量%になるように調整し、これを結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C1)とした。得られた分散液(C1)中の結晶性ポリエステル樹脂微粒子の粒径は、体積基準のメジアン径で165nmであった。
<Preparation of crystalline polyester resin fine particle dispersion (C1); Step (A)>
The crystalline polyester resin [PEs1] (melting point: 67.6 ° C.) was added to a jacketed 3 liter reaction tank (Tokyo Rika Kikai Co., Ltd .: BJ-30N) equipped with a condenser, thermometer, water dropping device and anchor blade. 300 parts by mass and 260 parts by mass of ethyl acetate were added, and the resin was dissolved while stirring and mixing at 100 rpm while maintaining at 70 ° C. in a water circulation thermostat (preparation of crystalline resin solution). Thereafter, the stirring speed was set to 150 rpm, and 17 parts by mass of 10% by mass ammonia water (reagent) was added over 10 minutes, and then ion-exchanged water kept at 70 ° C. at a rate of 7 parts by mass / min. Part of the mixture was added dropwise to cause phase inversion to obtain an emulsion (preparation of emulsion). Immediately, 800 parts by mass of the obtained emulsified liquid and 700 parts by mass of ion-exchanged water were put into a 2-liter eggplant flask and set in an evaporator (Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.) equipped with a vacuum control unit via a trap ball. did. While rotating the eggplant flask, the mixture was heated in a hot water bath at 50 ° C., and the pressure was reduced to 7 kPa while paying attention to bumping to remove the solvent (removal of the organic solvent). When the solvent recovery amount reached 1100 parts by mass, the pressure was returned to normal pressure, and the eggplant flask was cooled with water to obtain a dispersion (preparation of crystalline resin fine particle dispersion). There was no solvent odor in the obtained dispersion. Thereafter, ion-exchanged water was added to adjust the solid content concentration to 20% by mass, and this was used as a crystalline polyester resin fine particle dispersion (C1). The particle diameter of the crystalline polyester resin fine particles in the obtained dispersion (C1) was 165 nm in terms of volume-based median diameter.
<結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C2)の調製;工程(A)>
結晶性ポリエステル樹脂として〔PEs1〕(融点67.6℃)の代わりに、〔PEs2〕(融点62.1℃)を使用し、結晶性樹脂溶解液の調製の際の水循環式恒温槽にて70℃に維持するのに代えて65℃に維持し、65℃に保温されたイオン交換水を用いたこと以外は、結晶性ポリエステル樹脂分散液(C1)の調製と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C2)を得た。得られた分散液(C2)中の結晶性ポリエステル樹脂微粒子の粒径は、体積基準のメジアン径で144nmであった。
<Preparation of Crystalline Polyester Resin Fine Particle Dispersion (C2); Step (A)>
Instead of [PEs1] (melting point: 67.6 ° C.) as the crystalline polyester resin, [PEs2] (melting point: 62.1 ° C.) is used in a water-circulating thermostat at the time of preparing the crystalline resin solution. The crystalline polyester resin was prepared in the same manner as the preparation of the crystalline polyester resin dispersion (C1) except that ion-exchanged water maintained at 65 ° C. and maintained at 65 ° C. was used instead of maintaining at 65 ° C. A fine particle dispersion (C2) was obtained. The particle diameter of the crystalline polyester resin fine particles in the obtained dispersion (C2) was 144 nm in terms of volume-based median diameter.
<結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C3)の調製;工程(A)>
結晶性ポリエステル樹脂として〔PEs1〕(融点67.6℃)の代わりに、〔PEs3〕(融点72.3.6℃)を使用し、結晶性樹脂溶解液の調製の際の水循環式恒温槽にて70℃に維持するのに代えて75℃に維持し、75℃に保温されたイオン交換水を用いたこと以外は、結晶性ポリエステル樹脂分散液(C1)の調製と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C3)を得た。得られた分散液(C3)中の結晶性ポリエステル樹脂微粒子の粒径は、体積基準のメジアン径で172nmであった。
<Preparation of crystalline polyester resin fine particle dispersion (C3); Step (A)>
Instead of [PEs1] (melting point 67.6 ° C.) as the crystalline polyester resin, [PEs3] (melting point 72.3.6 ° C.) is used in the water circulating thermostatic bath for the preparation of the crystalline resin solution. In the same manner as the preparation of the crystalline polyester resin dispersion (C1) except that ion-exchanged water kept at 75 ° C. and kept at 75 ° C. was used instead of maintaining at 70 ° C. A polyester resin fine particle dispersion (C3) was obtained. The particle diameter of the crystalline polyester resin fine particles in the obtained dispersion (C3) was 172 nm in terms of volume-based median diameter.
<結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C4)の調製;工程(A)>
結晶性ポリエステル樹脂として〔PEs1〕(融点67.6℃)の代わりに、〔PEs4〕(融点57.4℃)を使用し、結晶性樹脂溶解液の調製の際の水循環式恒温槽にて70℃に維持するのに代えて60℃に維持し、60℃に保温されたイオン交換水を用いたこと以外は、結晶性ポリエステル樹脂分散液(C1)の調製と同様にして、結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C4)を得た。得られた分散液(C4)中の結晶性ポリエステル樹脂微粒子の粒径は、体積基準のメジアン径で153nmであった。
<Preparation of crystalline polyester resin fine particle dispersion (C4); Step (A)>
Instead of [PEs1] (melting point 67.6 ° C) as the crystalline polyester resin, [PEs4] (melting point 57.4 ° C) is used in a water circulating thermostatic bath for the preparation of the crystalline resin solution. The crystalline polyester resin was prepared in the same manner as the preparation of the crystalline polyester resin dispersion (C1) except that ion-exchanged water maintained at 60 ° C. was used instead of maintaining at 60 ° C. A fine particle dispersion (C4) was obtained. The particle diameter of the crystalline polyester resin fine particles in the obtained dispersion (C4) was 153 nm in terms of volume-based median diameter.
<ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC1)の調製>
撹拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン165質量部、n−ブチルアクリレート59質量部、メタクリル酸12質量部、n−オクチルメルカプタン4.0質量部からなる単量体混合液に、層形成用ワックスとして、ベヘン酸ベヘニル(融点71.2℃)127質量部を添加し、75℃に加温して溶解させて層形成用ワックス含有モノマー溶液(単量体混合溶液)を調製した(工程(B))。
<Preparation of Wax Layer-Forming Crystalline Polyester Resin Fine Particle Dispersion (WC1)>
In a flask equipped with a stirrer, a layer-forming wax was added to a monomer mixture composed of 165 parts by mass of styrene, 59 parts by mass of n-butyl acrylate, 12 parts by mass of methacrylic acid, and 4.0 parts by mass of n-octyl mercaptan. 127 parts by weight of behenyl behenate (melting point: 71.2 ° C.) was added and heated to 75 ° C. and dissolved to prepare a wax-containing monomer solution (monomer mixed solution) for layer formation (step (B )).
一方、撹拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C1)1450質量部と、イオン交換水1250質量部とを仕込み、80℃まで加熱した後、過硫酸カリウム3.0質量部をイオン交換水57質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、さらに上記層形成用ワックス含有モノマー溶液(単量体混合溶液)を2時間かけて滴下して結晶性ポリエステル樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成し(工程(C))、このモノマー液滴を80℃で2時間にわたって加熱撹拌することによってシード重合を行い(工程(D))、さらに、その温度のまま1時間保持(加熱撹拌)した(アニーリング処理を行った)。その後、28℃まで冷却することにより、ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC1)を得た(工程(E))。 On the other hand, 1450 parts by mass of the crystalline polyester resin fine particle dispersion (C1) and 1250 parts by mass of ion-exchanged water are charged in a 5 L reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introducing device up to 80 ° C. After heating, a polymerization initiator solution in which 3.0 parts by mass of potassium persulfate was dissolved in 57 parts by mass of ion-exchanged water was added, and the layer-forming wax-containing monomer solution (monomer mixed solution) was further added for 2 hours. To form monomer droplets containing crystalline polyester resin fine particles (step (C)), and the monomer droplets are heated and stirred at 80 ° C. for 2 hours to perform seed polymerization (step (D) )), And further kept at that temperature for 1 hour (heating and stirring) (annealing treatment was performed). Then, the wax layer formation crystalline polyester resin fine particle dispersion (WC1) was obtained by cooling to 28 degreeC (process (E)).
<ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC2〜WC4)の調製>
結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C1)のかわりに結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C2〜C4)を用いた以外は、ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC1)の調製と同様にしてワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC2〜WC4)を得た。
<Preparation of Wax Layer-Forming Crystalline Polyester Resin Fine Particle Dispersion (WC2-WC4)>
Similar to the preparation of the wax layer-forming crystalline polyester resin fine particle dispersion (WC1) except that the crystalline polyester resin fine particle dispersion (C2 to C4) was used instead of the crystalline polyester resin fine particle dispersion (C1). Wax layer-forming crystalline polyester resin fine particle dispersions (WC2 to WC4) were obtained.
<ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC5)の調製>
層形成用ワックスとして、ベヘン酸ベヘニルの変わりに、パラフィンワックスFNP−0090(融点89℃)に変更し、溶解温度/シード重合温度/アニール温度を90℃にした以外は、ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC1)の調製と同様にしてワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC5)を得た。
<Preparation of Wax Layer-Forming Crystalline Polyester Resin Fine Particle Dispersion (WC5)>
Wax layer-forming crystalline polyester, except that the wax for layer formation is changed to paraffin wax FNP-0090 (melting point 89 ° C.) instead of behenyl behenate and the melting temperature / seed polymerization temperature / annealing temperature is set to 90 ° C. A wax layer-forming crystalline polyester resin fine particle dispersion (WC5) was obtained in the same manner as in the preparation of the resin fine particle dispersion (WC1).
<ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC6)の調製>
層形成用ワックス含有モノマー溶液(単量体混合溶液)のスチレン165質量部を136質量部とし、n−ブチルアクリレート59質量部を67質量部とし、メタクリル酸12質量部を33質量部に変更した以外はワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC1)の調製と同様にしてワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC6)を得た。
<Preparation of Wax Layer-Forming Crystalline Polyester Resin Fine Particle Dispersion (WC6)>
In the layer-forming wax-containing monomer solution (monomer mixed solution), 165 parts by mass of styrene was 136 parts by mass, 59 parts by mass of n-butyl acrylate was 67 parts by mass, and 12 parts by mass of methacrylic acid was changed to 33 parts by mass. Except for the above, a wax layer-forming crystalline polyester resin fine particle dispersion (WC6) was obtained in the same manner as in the preparation of the wax layer-forming crystalline polyester resin fine particle dispersion (WC1).
<層形成用ワックスを含有せずビニルモノマーのみでシード重合による結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC7)の調製>
撹拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン165質量部、n−ブチルアクリレート59質量部、メタクリル酸12質量部、n−オクチルメルカプタン4.0質量部からなる層形成用ワックスを含有しないモノマー溶液(単量体混合溶液)を調製した。
<Preparation of Crystalline Polyester Resin Fine Particle Dispersion (WC7) by Seed Polymerization Using Only Vinyl Monomer Not Containing Layer Forming Wax>
In a flask equipped with a stirrer, a monomer solution containing only 165 parts by mass of styrene, 59 parts by mass of n-butyl acrylate, 12 parts by mass of methacrylic acid, and 4.0 parts by mass of n-octyl mercaptan (single solution) (Mixer mixed solution) was prepared.
一方、撹拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入装置を取り付けた5Lの反応容器に結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(C1)1450質量部と、イオン交換水1250質量部とを仕込み、80℃まで加熱した後、過硫酸カリウム3.0質量部をイオン交換水57質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、さらに上記層形成用ワックスを含有しないモノマー溶液(単量体混合溶液)を2時間かけて滴下して結晶性ポリエステル樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成し、このモノマー液滴を80℃で2時間にわたって加熱撹拌することによってシード重合を行い、その後、アニーリング処理を行うことなく、28℃まで冷却することにより、シード重合による結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC7)を得た。 On the other hand, 1450 parts by mass of the crystalline polyester resin fine particle dispersion (C1) and 1250 parts by mass of ion-exchanged water are charged in a 5 L reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introducing device up to 80 ° C. After heating, a polymerization initiator solution in which 3.0 parts by mass of potassium persulfate was dissolved in 57 parts by mass of ion-exchanged water was added, and a monomer solution (monomer mixed solution) not containing the layer forming wax was further added. Dropping over 2 hours to form monomer droplets containing crystalline polyester resin fine particles, seed polymerization is performed by heating and stirring the monomer droplets at 80 ° C. for 2 hours, followed by annealing treatment Without cooling to 28 ° C., a crystalline polyester resin fine particle dispersion (WC7) by seed polymerization was obtained.
<非晶性樹脂分散液A1の調製>〜非晶性ポリエステル樹脂〜
(モノマー成分)
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2.2モル付加物: 40モル%
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2.2モル付加物: 60モル%
・テレフタル酸: 62モル%
・フマル酸: 40モル%
・トリメリット酸無水物: 3モル%。
<Preparation of Amorphous Resin Dispersion A1> -Amorphous Polyester Resin-
(Monomer component)
-Bisphenol A ethylene oxide 2.2 mol adduct: 40 mol%
-Bisphenol A propylene oxide 2.2 mol adduct: 60 mol%
・ Terephthalic acid: 62 mol%
・ Fumaric acid: 40 mol%
-Trimellitic anhydride: 3 mol%.
攪拌器、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、上記モノマー成分のうちフマル酸とトリメリット酸無水物以外と、触媒としてジオクタン酸スズを上記モノマー成分の合計100質量部に対して0.25質量部投入した。窒素ガス気流下、235℃で6時間反応させた後、200℃に降温して、上記フマル酸とトリメリット酸無水物を投入し1時間反応させた。温度を更に220℃まで4時間かけて昇温し、10kPaの圧力下で所望の分子量(約2万)になるまで重合させ、淡黄色透明な非晶性ポリエステル樹脂を得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂のGPCによって測定される重量平均分子量は12,000であった。 In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a nitrogen gas introduction pipe, fumaric acid and trimellitic anhydride other than the above monomer components, and tin dioctanoate as a catalyst in a total of 100 parts by mass of the above monomer components In contrast, 0.25 part by mass was charged. After reacting at 235 ° C. for 6 hours under a nitrogen gas stream, the temperature was lowered to 200 ° C., and the fumaric acid and trimellitic anhydride were added and reacted for 1 hour. The temperature was further raised to 220 ° C. over 4 hours, and polymerization was performed under a pressure of 10 kPa until a desired molecular weight (about 20,000) was obtained, thereby obtaining a light yellow transparent amorphous polyester resin. The weight average molecular weight measured by GPC of the obtained amorphous polyester resin was 12,000.
コンデンサー、温度計、水滴下装置、アンカー翼を備えたジャケット付き3リットル反応槽(東京理化器械(株)製:BJ−30N)を水循環式恒温槽にて40℃に維持しながら、該反応槽に酢酸エチル160質量部とイソプロピルアルコール100質量部との混合溶剤を投入し、これに上記非晶性ポリエステル樹脂を300質量部投入して、スリーワンモーターを用い150rpmで攪拌を施し、溶解させて油相を得た。この攪拌されている油相に10質量%アンモニア水溶液を、滴下時間5分間で14質量部滴下し、10分間混合した後、更にイオン交換水900質量部を毎分7質量部の速度で滴下して転相させて、乳化液を得た。 While maintaining a jacketed 3 liter reaction tank (manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd .: BJ-30N) equipped with a condenser, a thermometer, a water dropping device, and an anchor wing at 40 ° C. in a water circulation thermostat, the reaction tank Into this, a mixed solvent of 160 parts by mass of ethyl acetate and 100 parts by mass of isopropyl alcohol was added, and 300 parts by mass of the above amorphous polyester resin was added thereto, and the mixture was stirred at 150 rpm using a three-one motor and dissolved to obtain oil. Got the phase. To the stirred oil phase, 14 parts by mass of a 10% by mass aqueous ammonia solution was added dropwise for 5 minutes, and after mixing for 10 minutes, 900 parts by mass of ion-exchanged water was further added dropwise at a rate of 7 parts by mass per minute. The phase was inverted to obtain an emulsion.
すぐに、得られた乳化液800質量部とイオン交換水700質量部とを2リットルのナスフラスコに入れ、トラップ球を介して真空制御ユニットを備えたエバポレーター(東京理化器械(株))にセットした。ナスフラスコを回転させながら、60℃の湯バスで加温し、突沸に注意しつつ7kPaまで減圧し溶剤を除去した。溶剤回収量が1,100質量部になった時点で常圧に戻し、ナスフラスコを水冷して分散液を得た。得られた分散液に溶剤臭は無かった。その後、イオン交換水を加えて固形分濃度が20質量%になるように調製し、これを非晶性ポリエステル樹脂分散液〔A1〕とした。また、分散液〔A1〕中の非晶性ポリエステル樹脂微粒子は、体積基準のメジアン径が150nmであった。 Immediately, 800 parts by mass of the obtained emulsified liquid and 700 parts by mass of ion-exchanged water were put into a 2-liter eggplant flask and set in an evaporator (Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.) equipped with a vacuum control unit via a trap ball. did. While rotating the eggplant flask, the mixture was heated in a hot water bath at 60 ° C., and the solvent was removed by reducing the pressure to 7 kPa while paying attention to bumping. When the amount of recovered solvent reached 1,100 parts by mass, the pressure was returned to normal pressure, and the eggplant flask was cooled with water to obtain a dispersion. There was no solvent odor in the obtained dispersion. Then, ion-exchange water was added and it prepared so that solid content concentration might be 20 mass%, and this was made into the amorphous polyester resin dispersion [A1]. Further, the amorphous polyester resin fine particles in the dispersion [A1] had a volume-based median diameter of 150 nm.
<非晶性樹脂分散液A2の調製>〜スチレンアクリル樹脂〜
(1)第1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5Lの反応容器に、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質量部をイオン交換水3040質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、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。この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)10質量部をイオン交換水400質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした後、スチレン532質量部、n−ブチルアクリレート200質量部、メタクリル酸68質量部、n−オクチルメルカプタン16.4質量部からなる単量体混合液を1時間かけて滴下し、この系を75℃にて2時間にわたり加熱、撹拌することによって重合(第1段重合)を行って、コア部用樹脂微粒子〔A2−1〕の分散液を調製した。このコア部用樹脂微粒子〔A2−1〕の重量平均分子量は16,500であった。
<Preparation of Amorphous Resin Dispersion A2> -Styrene Acrylic Resin-
(1) First-stage polymerization In a 5 L reaction vessel equipped with a stirrer, temperature sensor, cooling pipe, and nitrogen introducing device, 4 parts by mass of sodium polyoxyethylene-2-dodecyl ether sulfate is dissolved in 3040 parts by mass of ion-exchanged water. The prepared surfactant solution was charged, and the internal temperature was raised to 80 ° C. while stirring at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream. To this surfactant solution, an initiator solution in which 10 parts by mass of a polymerization initiator (potassium persulfate: KPS) was dissolved in 400 parts by mass of ion-exchanged water was added to a temperature of 75 ° C., and then 532 parts by mass of styrene. A monomer mixture composed of 200 parts by mass of n-butyl acrylate, 68 parts by mass of methacrylic acid and 16.4 parts by mass of n-octyl mercaptan was dropped over 1 hour, and the system was heated at 75 ° C. for 2 hours. Polymerization (first stage polymerization) was performed by stirring to prepare a dispersion of resin fine particles for core part [A2-1]. The weight average molecular weight of the resin fine particles for core part [A2-1] was 16,500.
(2)第2段重合(離型剤(ワックス)を内包する中間層の形成)
撹拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン101.1質量部、n−ブチルアクリレート62.2質量部、メタクリル酸12.3質量部、n−オクチルメルカプタン1.75質量部からなる単量体混合液に、離型剤として、パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製)93.8質量部を添加し、90℃に加温して溶解させて単量体溶液を調製した。
(2) Second-stage polymerization (formation of an intermediate layer containing a release agent (wax))
In a flask equipped with a stirrer, a monomer mixture comprising 101.1 parts by mass of styrene, 62.2 parts by mass of n-butyl acrylate, 12.3 parts by mass of methacrylic acid, and 1.75 parts by mass of n-octyl mercaptan As a release agent, 93.8 parts by mass of paraffin wax “HNP-57” (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) was added, and the mixture was heated to 90 ° C. and dissolved to prepare a monomer solution.
一方、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3質量部をイオン交換水1560質量部に溶解させた界面活性剤溶液を98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に、上記のコア部用樹脂微粒子〔A2−1〕の分散液を固形分換算で32.8質量部添加した後、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)により、上記の単量体溶液を8時間混合分散させることにより、分散粒子径340nmの乳化粒子が分散されてなる分散液を調製した。 On the other hand, a surfactant solution in which 3 parts by mass of sodium polyoxyethylene-2-dodecyl ether sulfate was dissolved in 1560 parts by mass of ion-exchanged water was heated to 98 ° C., and the above core part resin was added to the surfactant solution. After adding 32.8 parts by mass of the fine particle [A2-1] dispersion in terms of solid content, the above monomer solution is obtained by a mechanical disperser “CLEAMIX” (manufactured by M Technique Co., Ltd.) having a circulation path. Was mixed and dispersed for 8 hours to prepare a dispersion liquid in which emulsified particles having a dispersed particle diameter of 340 nm were dispersed.
次いで、この分散液に、過硫酸カリウム6質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第2段重合)を行って、コア部/中間層からなる樹脂微粒子〔A2−2〕の分散液を調製した。このコア部/中間層からなる樹脂微粒子〔A2−2〕の重量平均分子量は23,000であった。 Next, an initiator solution in which 6 parts by mass of potassium persulfate is dissolved in 200 parts by mass of ion-exchanged water is added to this dispersion, and this system is polymerized by heating and stirring at 98 ° C. for 12 hours (second). Step polymerization) was performed to prepare a dispersion of resin fine particles [A2-2] composed of a core part / intermediate layer. The resin fine particles [A2-2] composed of the core / intermediate layer had a weight average molecular weight of 23,000.
(3)第3段重合(外層の形成)
上記のコア部/中間層からなる樹脂微粒子〔A2−2〕の分散液に、過硫酸カリウム5.45質量部をイオン交換水220質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、スチレン293.8質量部、n−ブチルアクリレート154.1質量部、n−オクチルメルカプタン7.08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時間にわたり加熱撹拌することにより重合(第3段重合)を行った後、28℃まで冷却することにより、非晶性スチレンアクリル樹脂微粒子〔A2−3〕(コア部/中間層/外層の3層構造の樹脂微粒子〔A2−3〕)の分散液〔A2〕を得た。この非晶性スチレンアクリル樹脂微粒子〔A2−3〕(コア部/中間層/外層の3層構造の樹脂微粒子〔A2−3〕)の重量平均分子量は26,800であった。分散液〔A2〕中の樹脂微粒子〔A2−3〕は、体積基準のメジアン径が220nmであった。
(3) Third stage polymerization (formation of outer layer)
An initiator solution prepared by dissolving 5.45 parts by mass of potassium persulfate in 220 parts by mass of ion-exchanged water is added to the dispersion of the resin fine particles [A2-2] composed of the core part / intermediate layer. Under temperature conditions, a monomer mixed solution composed of 293.8 parts by mass of styrene, 154.1 parts by mass of n-butyl acrylate, and 7.08 parts by mass of n-octyl mercaptan was dropped over 1 hour. After completion of the dropwise addition, polymerization (third stage polymerization) was performed by heating and stirring for 2 hours, and then cooled to 28 ° C., whereby amorphous styrene acrylic resin fine particles [A2-3] (core part / intermediate layer) / A dispersion liquid [A2] of resin fine particles [A2-3] having a three-layer structure of the outer layer was obtained. The amorphous styrene acrylic resin fine particles [A2-3] (core fine particles / intermediate layer / outer layer resin fine particles [A2-3]) had a weight average molecular weight of 26,800. The resin fine particles [A2-3] in the dispersion [A2] had a volume-based median diameter of 220 nm.
<離型剤微粒子分散液の調製>
離型剤としてパラフィンワックスFNP−0090(融点89℃)60質量部と、イオン性界面活性剤「ネオゲン RK」(第一工業製薬社製)5質量部と、イオン交換水240質量部とを混合した溶液を95℃に加熱し、ホモジナイザー「ウルトラタックスT50」(IKA社製)を用いて十分に分散した後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーを用いて分散処理することにより、体積平均径が240nm、固形分質量が20質量部である離型剤微粒子分散液〔W〕を調製した。
<Preparation of release agent fine particle dispersion>
As a release agent, 60 parts by mass of paraffin wax FNP-0090 (melting point 89 ° C.), 5 parts by mass of an ionic surfactant “Neogen RK” (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), and 240 parts by mass of ion-exchanged water are mixed. The obtained solution was heated to 95 ° C. and sufficiently dispersed using a homogenizer “Ultratax T50” (manufactured by IKA), and then subjected to dispersion treatment using a pressure discharge type gorin homogenizer, whereby the volume average diameter was 240 nm, solid A release agent fine particle dispersion [W] having a partial mass of 20 parts by mass was prepared.
<着色剤微粒子分散液の調製>
カーボンブラック「リーガル330」(キャボット社製) 10質量部
C.I.ピグメントブルー15:3 40質量部
イオン性界面活性剤(n−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム) 8質量部
イオン交換水 250質量部
を混合溶解させ、「ウルトラタラックスT50」(IKA社製)によって10分間分散処理した後、超音波分散機で20分間処理することにより、体積基準のメジアン径が310nmである着色剤微粒子が分散されてなるブラック着色剤微粒子分散液〔K〕を調製した。
<Preparation of colorant fine particle dispersion>
Carbon black “Regal 330” (manufactured by Cabot) 10 parts by mass C.I. I. Pigment Blue 15: 3 40 parts by weight Ionic surfactant (sodium n-dodecylbenzenesulfonate) 8 parts by weight 250 parts by weight of ion-exchanged water is mixed and dissolved, and “Ultra Turrax T50” (manufactured by IKA) is used for 10 minutes. After the dispersion treatment, a black colorant fine particle dispersion [K] in which colorant fine particles having a volume-based median diameter of 310 nm are dispersed was prepared by treatment with an ultrasonic disperser for 20 minutes.
<トナーの作製例1>
非晶性ポリエステル樹脂分散液〔A1〕(固形分換算) 560質量部
ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液〔WC1〕 340質量部
離型剤微粒子分散液〔W〕 65質量部
ブラック着色剤微粒子分散液〔K〕 80質量部
を丸型ステンレス製フラスコ内に投入し、300質量部のイオン交換水と共に撹拌しながら20℃に調整した。その後、「ウルトラタラックスT50」(IKA社製)により十分に混合、分散処理して分散液を調製した。次に、分散液中に凝集剤としてポリ塩化アルミニウム0.1質量部を添加し、「ウルトラタラックスT50」(IKA社製)により分散処理を継続した。分散処理後、フラスコを加熱用オイルバスに投入し、撹拌しながらフラスコを45℃まで加熱した(当該加熱により凝集が開始する)。フラスコを45℃で60分間保持し、さらに0.5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8に調整し、その後、ステンレス製フラスコを密閉して磁力シールにより撹拌を継続しながら90℃まで加熱し(当該加熱により溶融が開始する)、さらに0.5モル/リットルの硝酸を用いて系内のpHを7に調整し、30分間保持して反応を継続させ、これにより、トナー粒子〔1〕を形成した(工程(F);図1参照)。得られたトナー粒子〔1〕の体積基準のメジアン径は6.4μmであった。
<Toner Preparation Example 1>
Amorphous polyester resin dispersion [A1] (solid content conversion) 560 parts by weight Wax layer-forming crystalline polyester resin fine particle dispersion [WC1] 340 parts by weight Release agent fine particle dispersion [W] 65 parts by weight Black colorant fine particles Dispersion [K] 80 parts by mass was put into a round stainless steel flask and adjusted to 20 ° C. while stirring with 300 parts by mass of ion-exchanged water. Thereafter, the mixture was sufficiently mixed and dispersed by “Ultra Turrax T50” (manufactured by IKA) to prepare a dispersion. Next, 0.1 part by mass of polyaluminum chloride as a flocculant was added to the dispersion, and the dispersion treatment was continued with “Ultra Turrax T50” (manufactured by IKA). After the dispersion treatment, the flask was put into a heating oil bath, and the flask was heated to 45 ° C. with stirring (aggregation started by the heating). The flask was kept at 45 ° C. for 60 minutes, and the pH of the system was adjusted to 8 with a 0.5 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution. Thereafter, the stainless steel flask was sealed and stirring was continued with a magnetic seal. The mixture is heated to 90 ° C. (melting starts by the heating), and the pH in the system is adjusted to 7 using 0.5 mol / liter of nitric acid, and kept for 30 minutes to continue the reaction. Toner particles [1] were formed (step (F); see FIG. 1). The obtained toner particles [1] had a volume-based median diameter of 6.4 μm.
反応終了後、多管式熱交換機を使用(冷媒は5℃の冷水)し、−25℃/分の冷却速度となるように冷水の流量を調整して30℃まで急冷却した。急冷却後、濾過処理してイオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を施した。さらに、分離した粒子を43℃のイオン交換水3リットル中に再分散させ、300rpmの条件で15分間撹拌して洗浄処理した(工程(G))。その後、42℃で気流乾燥させた(工程(H))。乾燥させたトナー粒子〔1〕100質量部に、外添剤として、平均一次粒子径17nmの疎水性シリカ0.6質量部および平均一次粒子径80nmの疎水性シリカ1.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサーの撹拌羽周速を35m/秒に設定して20分間外添剤を混合し、その後、400メッシュのステンレス製篩を通過させて、トナー〔1〕を得た(工程(I))。得られたトナー〔1〕の体積基準のメジアン径は6.5μmであった。トナー粒子〔1〕の結晶性ポリエステルドメインのTEM観察を行なったところ、5個のトナーのそれぞれにおいて0.1〜0.9μmの結晶性ポリエステル(微粒子)ドメインが5個〜50個確認できた(図1参照)。また、トナー粒子〔1〕では、非晶性ポリエステル樹脂マトリックス中に、結晶性ポリエステル(微粒子)とは別に、離型剤微粒子、ブラック着色剤微粒子が分散した構造となっている(以下のトナー粒子〔2〕〜〔9〕についても同様である)。かかる構造は、後述する「評価」のトナー中の結晶性樹脂のドメイン径およびドメイン数の測定の際に、併せて確認(解析)することができる。 After completion of the reaction, a multi-tubular heat exchanger was used (refrigerant was cold water at 5 ° C.), and the flow rate of cold water was adjusted to a cooling rate of −25 ° C./min and rapidly cooled to 30 ° C. After rapid cooling, the mixture was filtered and thoroughly washed with ion exchange water, and then subjected to solid-liquid separation by Nutsche suction filtration. Further, the separated particles were redispersed in 3 liters of ion exchange water at 43 ° C., and washed by stirring for 15 minutes under the condition of 300 rpm (step (G)). Then, it air-dried at 42 degreeC (process (H)). To 100 parts by mass of the dried toner particles [1], 0.6 parts by mass of hydrophobic silica having an average primary particle diameter of 17 nm and 1.0 part by mass of hydrophobic silica having an average primary particle diameter of 80 nm are added as external additives. The outer peripheral speed of the Henschel mixer was set to 35 m / sec and the external additive was mixed for 20 minutes, and then passed through a 400 mesh stainless steel sieve to obtain toner [1] (step (I)). ). The obtained toner [1] had a volume-based median diameter of 6.5 μm. When TEM observation of the crystalline polyester domain of the toner particle [1] was performed, 5 to 50 crystalline polyester (fine particle) domains of 0.1 to 0.9 μm were confirmed in each of the five toners ( (See FIG. 1). The toner particle [1] has a structure in which a release agent fine particle and a black colorant fine particle are dispersed in an amorphous polyester resin matrix in addition to the crystalline polyester (fine particle) (the following toner particles). The same applies to [2] to [9]. Such a structure can be confirmed (analyzed) together when measuring the domain diameter and the number of domains of the crystalline resin in the “evaluation” toner described later.
<トナーの作製例2〜6>
トナーの作製例1において、ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液〔WC1〕の代わりに、ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液〔WC2〕〜〔WC6〕を用いたこと以外は同様にしてトナー〔2〕〜トナー〔6〕を作製した。得られたトナー〔2〕〜〔6〕の体積基準のメジアン径はいずれも6.5μmであった。トナー粒子〔2〕〜〔6〕の結晶性ポリエステルドメインのTEM観察を行なったところ、トナー粒子〔2〕〜〔6〕のいずれも5個のトナーのそれぞれにおいて0.1〜0.9μmの結晶性ポリエステル(微粒子)ドメインが5個〜50個確認できた(図1参照)。
<Toner Preparation Examples 2 to 6>
In Example 1 of toner production, the same procedure was performed except that the wax layer-forming crystalline polyester resin fine particle dispersions [WC2] to [WC6] were used instead of the wax layer-forming crystalline polyester resin fine particle dispersion [WC1]. Toner [2] to Toner [6] were prepared. The volume based median diameters of the obtained toners [2] to [6] were all 6.5 μm. When TEM observation of the crystalline polyester domains of the toner particles [2] to [6] was performed, all of the toner particles [2] to [6] had 0.1 to 0.9 μm crystals. 5 to 50 functional polyester (fine particle) domains were confirmed (see FIG. 1).
<トナーの作製例7>
トナーの作製例1において、非晶性ポリエステル樹脂分散液〔A1〕の代わりに非晶性スチレンアクリル樹脂微粒子〔A2〕(コア部/中間層/外層の3層構造の樹脂微粒子〔A2〕)を用い、離型剤微粒子分散液〔W〕を用いなかったこと以外は同様にして、トナー〔7〕を作製した。得られたトナー〔7〕の体積基準のメジアン径は6.5μmであった。トナー粒子〔7〕の結晶性ポリエステルドメインのTEM観察を行なったところ、5個のトナーのそれぞれにおいて0.1〜0.9μmの結晶性ポリエステル(微粒子)ドメインが5個〜50個確認できた(図1参照)。なお、離型剤微粒子分散液〔W〕を用いなかったのは、非晶性スチレンアクリル樹脂微粒子〔A2〕(コア部/中間層/外層の3層構造の樹脂微粒子〔A2〕)では、中間層に離型剤微粒子分散液〔W〕と同様の働きをする離型剤(ワックス)を内包するためである。一方、トナー〔1〕〜〔6〕の作製に用いた非晶性ポリエステル樹脂では、離型剤(ワックス)を内包できないため、別途、離型剤(ワックス)が必要となってくるため、離型剤微粒子分散液〔W〕を入れている。
<Toner Preparation Example 7>
In Toner Preparation Example 1, amorphous styrene acrylic resin fine particles [A2] (core fine particles / interlayer / outer layer resin fine particles [A2]) were used instead of the amorphous polyester resin dispersion [A1]. A toner [7] was prepared in the same manner except that the release agent fine particle dispersion [W] was not used. The volume-based median diameter of the obtained toner [7] was 6.5 μm. As a result of TEM observation of the crystalline polyester domains of the toner particles [7], 5 to 50 crystalline polyester (fine particle) domains of 0.1 to 0.9 μm were confirmed in each of the five toners ( (See FIG. 1). The release agent fine particle dispersion [W] was not used in the case of amorphous styrene acrylic resin fine particles [A2] (resin fine particles [A2] having a three-layer structure of core / intermediate layer / outer layer). This is because a release agent (wax) having the same function as the release agent fine particle dispersion [W] is included in the layer. On the other hand, since the amorphous polyester resin used for the production of toners [1] to [6] cannot contain a release agent (wax), a separate release agent (wax) is required. The mold fine particle dispersion [W] is contained.
<トナーの作製例8>
トナーの作製例1において、ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液〔WC1〕の代わりに、結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液〔C1〕を用いたこと以外は同様にして、トナー〔8〕を作製した。得られたトナー〔8〕の体積基準のメジアン径は6.5μmであった。トナー粒子〔8〕の結晶性ポリエステルドメインのTEM観察を行なったところ、ドメイン径は確認できなかった。
<Toner Preparation Example 8>
In Toner Preparation Example 1, toner [8] was prepared in the same manner except that the crystalline polyester resin fine particle dispersion [C1] was used instead of the wax layer-forming crystalline polyester resin fine particle dispersion [WC1]. did. The volume-based median diameter of the obtained toner [8] was 6.5 μm. When the TEM observation of the crystalline polyester domain of the toner particles [8] was performed, the domain diameter could not be confirmed.
<トナーの作製例9>
トナーの作製例1において、ワックス層形成結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液〔WC1〕の代わりに、シード重合による結晶性ポリエステル樹脂微粒子分散液(WC7)を用いたこと以外は同様にしてトナー〔9〕を作製した。得られたトナー〔9〕の体積基準のメジアン径は6.5μmであった。トナー粒子〔9〕の結晶性ポリエステルドメインのTEM観察を行なったところ、ドメイン径は確認できなかった。
<Toner Preparation Example 9>
Toner [9] was the same as Example 1 except that a crystalline polyester resin fine particle dispersion (WC7) by seed polymerization was used instead of the wax layer-forming crystalline polyester resin fine particle dispersion [WC1]. Was made. The volume-based median diameter of the obtained toner [9] was 6.5 μm. When the TEM observation of the crystalline polyester domain of the toner particles [9] was performed, the domain diameter could not be confirmed.
<現像剤の作製>
得られたトナー〔1〕〜〔9〕に、シリコーン樹脂を被覆した体積基準のメジアン径が60μmのフェライトキャリアを、トナーの濃度が6質量%になるようにV型混合機を用いて混合することにより、現像剤〔1〕〜〔9〕を得た。
<Production of developer>
A ferrite carrier having a volume-based median diameter of 60 μm coated with a silicone resin is mixed with the obtained toners [1] to [9] using a V-type mixer so that the toner concentration becomes 6% by mass. As a result, developers [1] to [9] were obtained.
<評価>
(1)トナー中の結晶性樹脂のドメイン径およびドメイン数
トナー粒子中において結晶性樹脂のドメインが形成されていることは、四酸化ルテニウム等の重金属酸化物によって染色したトナー粒子の断面について透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察することにより確認することができる。具体的には、例えば、結晶性樹脂が結晶性ポリエステル樹脂であって非晶性樹脂が非晶性ポリエステル樹脂である場合、結晶性ポリエステル樹脂は染色されず、非晶性ポリエステル樹脂は染色されるため、識別することができる。TEMにて観察するトナー粒子の断面は、当該トナー粒子の最大面積の断面であることが好ましい。四酸化ルテニウムによるトナー粒子の染色は公知の種々の方法により行うことができ、具体的には、例えばトナーを四酸化ルテニウム0.5質量%水溶液に接触させて染色することができる。
<Evaluation>
(1) Domain diameter and number of domains of crystalline resin in toner The formation of domains of crystalline resin in toner particles means that the cross section of toner particles dyed with heavy metal oxide such as ruthenium tetroxide is transmitted. It can confirm by observing using an electron microscope (TEM). Specifically, for example, when the crystalline resin is a crystalline polyester resin and the amorphous resin is an amorphous polyester resin, the crystalline polyester resin is not dyed and the amorphous polyester resin is dyed. Therefore, it can be identified. The cross section of the toner particles observed with a TEM is preferably the cross section of the maximum area of the toner particles. Dyeing of toner particles with ruthenium tetroxide can be carried out by various known methods. Specifically, for example, the toner can be dyed by contacting with a 0.5% by weight aqueous solution of ruthenium tetroxide.
トナー中の結晶性樹脂のドメイン径は、上記の通り、TEMにおいて観察されたトナー粒子の断面画像(倍率1万倍)を撮影し、「ルーゼックス画像解析装置」(ニレコ社製)において取り込み、トナー断面における0.1〜0.9μmのドメイン観察を行なった。前記観察をトナー5個について同様に行った。 As described above, the domain diameter of the crystalline resin in the toner is obtained by taking a cross-sectional image (magnification of 10,000 times) of the toner particles observed in the TEM and taking in the “Luzex image analyzer” (manufactured by Nireco) Domain observation of 0.1 to 0.9 μm in the cross section was performed. The observation was made in the same manner for five toners.
本発明に係るトナー粒子を構成する結晶性樹脂ドメインの径(ドメイン径)は、0.1〜0.9μmであることが好ましく、より好ましくは0.2〜0.5μmである。 The diameter (domain diameter) of the crystalline resin domain constituting the toner particles according to the present invention is preferably 0.1 to 0.9 μm, more preferably 0.2 to 0.5 μm.
ドメイン径が上記の範囲にあることにより、所期の低温定着性および長期保管安定性を確実に両立して得られる。ドメイン径が過小である場合は、トナーの保管時にドメインを構成する結晶性樹脂とマトリクスを構成する非晶性樹脂との相溶が進行することによってトナー粒子同士の凝集・融着が発生し、その結果、長期保管安定性が得られないおそれがある。また、ドメイン径が過大である場合は、熱定着時にドメインを構成する結晶性樹脂とマトリクスを構成する非晶性樹脂との相溶が十分に進行せず、所期の低温定着性が得られないおそれがある。 When the domain diameter is in the above range, the desired low-temperature fixability and long-term storage stability can be reliably achieved. When the domain diameter is excessively small, aggregation and fusion of toner particles occur due to the progress of compatibility between the crystalline resin constituting the domain and the amorphous resin constituting the matrix during storage of the toner, As a result, long-term storage stability may not be obtained. In addition, when the domain diameter is excessive, the compatibility between the crystalline resin constituting the domain and the amorphous resin constituting the matrix does not proceed sufficiently at the time of heat fixing, and the desired low-temperature fixability can be obtained. There is a risk of not.
(2)低温定着性
画像形成装置として、市販の複合機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)において、熱ロール定着方式の定着装置における定着加熱部材の表面温度を80〜150℃の範囲で変更することができるように改造したものを用い、上記の現像剤〔1〕〜〔9〕を搭載して、常温常湿(温度20℃、湿度50%RH)の環境下において、秤量350gの紙上に画像濃度0.8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(定着加熱部材の表面温度)を80℃から150℃まで、5℃刻みで増加させるよう変更しながら繰り返し行った。
(2) Low-temperature fixability As an image forming apparatus, in a commercially available multifunction machine “bizhub PRO C6500” (manufactured by Konica Minolta Business Technologies), the surface temperature of the fixing heating member in the fixing device of the hot roll fixing method is 80 to 150 ° C. Weighing is performed under the environment of normal temperature and humidity (temperature 20 ° C., humidity 50% RH) using the developer [1] to [9] modified so that it can be changed within the range. A fixing experiment in which a solid image with an image density of 0.8 is fixed on 350 g of paper while changing the set fixing temperature (surface temperature of the fixing heating member) from 80 ° C. to 150 ° C. in increments of 5 ° C. Repeatedly.
得られたベタ画像について、折り機でベタ画像に荷重がかかるように折り、これに圧力0.35MPaの空気を吹き付けた後、その折り目の状態を、限度見本を参照して、下記の評価基準に示す5段階にランク付けし、ランク3となる定着実験における定着温度を、下限定着温度とした。 The obtained solid image is folded by a folding machine so that a load is applied to the solid image, and air with a pressure of 0.35 MPa is blown onto the solid image. The fixing temperature in the fixing experiment of rank 3 was defined as the lower limit fixing temperature.
120℃未満である場合が合格レベルと判断され、110℃未満である場合は極めて良好であると判断される。 A case where the temperature is lower than 120 ° C. is determined as an acceptable level, and a case where the temperature is lower than 110 ° C. is determined to be extremely good.
−評価基準−
ランク1:画像に大きな剥離がある(折り目以外の部分にも剥離がある)
ランク2:折り目に従い太い線状の剥離がある
ランク3:折り目に従い細い線状の剥離がある
ランク4:折り目の一部にその折り目に従った剥離がある
ランク5:折れ目に全く剥離がない。
-Evaluation criteria-
Rank 1: There is a large separation in the image (there is also a portion other than the crease)
Rank 2: Thick linear peeling according to the fold Rank 3: Thin linear peeling according to the fold Rank 4: Partial peeling according to the fold Rank 5: No peeling at the fold .
(3)長期保存安定性 −貨物船輸送を想定したヒートサイクルテスト−
上記のトナー〔1〕〜〔9〕について、それぞれ、トナー50gをポリエチレンボトルに充填し、蓋を閉めて振とう機「タップデンサー KYT−2000」(セイシン企業製)で50回振とうした。次に、トナー50gが入ったポリエチレンボトルを恒温槽に入れ、ドライコンテナ貨物船輸送(オンデッキ最上段積載)を想定したヒートサイクルテストを実施した。
(3) Long-term storage stability-Heat cycle test assuming cargo ship transportation-
Each of the toners [1] to [9] was filled with 50 g of toner in a polyethylene bottle, closed with a lid, and shaken 50 times with a “Tap Denser KYT-2000” (manufactured by Seishin Enterprise). Next, a polyethylene bottle containing 50 g of toner was placed in a thermostatic bath, and a heat cycle test was performed assuming dry container cargo ship transportation (on-deck top loading).
具体的には、温度30℃の環境下に24時間保管した後、6時間かけて30℃から60℃に昇温し、次いで6時間かけて60℃から30℃にもどすヒートサイクルを90回繰り返し行った。 Specifically, after storing for 24 hours in an environment at a temperature of 30 ° C., the temperature is increased from 30 ° C. to 60 ° C. over 6 hours and then returned to 60 ° C. to 30 ° C. over 6 hours 90 times. went.
このヒートサイクルテストを行った後、トナーを48メッシュ(目開き350μm)の篩上に解砕しないよう注意しながら載せて、その篩を「パウダーテスター」(ホソカワミクロン社製)にセットし、押さえバー、ノブナットで固定し、送り幅1mmの振動強度に調節し10秒間振動を加えた後、篩上に残存した残存トナー量を測定し、下記式(1)によりトナー凝集率を算出して評価した。 After performing this heat cycle test, place the toner on a 48 mesh (350 μm mesh) sieve with care not to crush it, set the sieve on a “powder tester” (manufactured by Hosokawa Micron), and press the bar. After fixing with a knob nut, adjusting the vibration intensity to a feed width of 1 mm and applying vibration for 10 seconds, the amount of residual toner remaining on the sieve was measured, and the toner aggregation rate was calculated and evaluated by the following formula (1). .
なお、トナーの凝集率が20質量%以下である場合が合格レベルと判断され、さらに15質量%未満である場合は、長期保存安定性が極めて良好であると判断される。 When the toner aggregation rate is 20% by mass or less, it is determined as an acceptable level, and when it is less than 15% by mass, it is determined that the long-term storage stability is extremely good.
11 トナー粒子、
12 結晶性樹脂微粒子、
13 ワックス層、
13’ ワックス
14 ビニル樹脂層、
14’ ビニルモノマー、
15 ワックス層形成結晶性樹脂微粒子、
16 非晶性樹脂(マトリックス)、
17 ワックス含有モノマー溶液。
11 toner particles,
12 crystalline resin fine particles,
13 Wax layer,
13 '
14 'vinyl monomer,
15 Wax layer forming crystalline resin fine particles,
16 Amorphous resin (matrix),
17 Wax-containing monomer solution.
Claims (2)
(A)結晶性樹脂微粒子を水系媒体中に乳化分散させ、樹脂微粒子分散液を調製する工程、
(B)ワックスを融点以上の温度でビニルモノマーに溶解させ、モノマー溶液を調製する工程、
(C)前記樹脂微粒子分散液と前記モノマー溶液を混合し、前記樹脂微粒子を含んだモノマー液滴を形成する工程、
(D)前記モノマー液滴を重合する工程、
(E)前記モノマー液滴を重合した後、さらに前記結晶性樹脂および前記ワックスの融点以上の温度で保持させ、ワックス層形成結晶性樹脂微粒子を形成する工程、
(F)前記ワックス層形成結晶性樹脂微粒子、および非晶性樹脂からなる微粒子を凝集、融着させることによりトナー粒子を形成する工程、
を行うことを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。 A method for producing an electrostatic charge image developing toner comprising toner particles containing an amorphous resin, a crystalline resin and a wax,
(A) a step of emulsifying and dispersing crystalline resin fine particles in an aqueous medium to prepare a resin fine particle dispersion;
(B) a step of dissolving a wax in a vinyl monomer at a temperature equal to or higher than a melting point to prepare a monomer solution;
(C) mixing the resin fine particle dispersion and the monomer solution to form monomer droplets containing the resin fine particles;
(D) polymerizing the monomer droplets;
(E) a step of polymerizing the monomer droplets and then holding the crystalline resin and the wax at a temperature equal to or higher than the melting point to form wax layer-forming crystalline resin fine particles;
(F) a step of forming toner particles by agglomerating and fusing the wax layer-forming crystalline resin fine particles and fine particles comprising an amorphous resin;
And a method for producing a toner for developing an electrostatic charge image.
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