JP6915311B2 - Bundling resin, toner and printing composition - Google Patents
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Description
本発明は、結着樹脂、トナーおよび捺染用組成物に関する。 The present invention relates to binder resins, toners and textile printing compositions.
結着樹脂は、トナー材料、捺染材料、コーティング材料、接着剤、フィルム等の用途に広く使用されている。結着樹脂には、用途に応じて様々な特性が必要とされているが、例えばトナー用途や捺染用途では、高温における耐熱性に優れていることが求められる。 Bending resins are widely used in applications such as toner materials, printing materials, coating materials, adhesives, and films. The binder resin is required to have various properties depending on the application. For example, in toner applications and printing applications, it is required to have excellent heat resistance at high temperatures.
例えば特許文献1には、耐ホットオフセット性に優れる結着樹脂として、ポリエステル樹脂とアクリル系熱可塑性重合体とを含むトナー用結着樹脂が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a binder resin for toner containing a polyester resin and an acrylic thermoplastic polymer as a binder resin having excellent hot offset resistance.
しかしながら、特許文献1に記載の結着樹脂の場合、高温における耐熱性が必ずしも充分ではなかった。 However, in the case of the binder resin described in Patent Document 1, the heat resistance at high temperature is not always sufficient.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高温における耐熱性に優れる結着樹脂と、該結着樹脂を含むトナーおよび捺染用組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a binder resin having excellent heat resistance at high temperatures, and a toner and a printing composition containing the binder resin.
本発明らは鋭意検討した結果、ポリエステル樹脂とアクリル系重合体とを併用し、かつ結着樹脂の軟化温度を規定することで結着樹脂の貯蔵弾性率(G’)が向上し、高温における耐熱性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies, the present inventions have improved the storage elastic modulus (G') of the binder resin by using the polyester resin and the acrylic polymer in combination and defining the softening temperature of the binder resin, and at high temperatures. We have found that the heat resistance is improved, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は以下の態様を有する。
[1] ポリエステル樹脂(A)とアクリル系重合体(B)とを含む結着樹脂であって、前記結着樹脂の軟化温度が130℃以上であり、ポリエステル樹脂(A)/アクリル系重合体(B)で表される質量比が99.9/0.1〜92/8である、結着樹脂。
[2] 前記結着樹脂のゲル分率が5〜40質量%である、[1]に記載の結着樹脂。
[3] 前記ポリエステル樹脂(A)の軟化温度が140℃以上である、[1]または[2]に記載の結着樹脂。
[4] [1]〜[3]のいずれか1つに記載の結着樹脂を含む、トナー。
[5] [1]〜[3]のいずれか1つに記載の結着樹脂を含む、捺染用組成物。
That is, the present invention has the following aspects.
[1] A binder resin containing a polyester resin (A) and an acrylic polymer (B), wherein the softening temperature of the binder resin is 130 ° C. or higher, and the polyester resin (A) / acrylic polymer. A binder resin having a mass ratio represented by (B) of 99.9 / 0.1 to 92/8.
[2] The binder resin according to [1], wherein the gel content of the binder resin is 5 to 40% by mass.
[3] The binder resin according to [1] or [2], wherein the polyester resin (A) has a softening temperature of 140 ° C. or higher.
[4] A toner containing the binder resin according to any one of [1] to [3].
[5] A printing composition containing the binder resin according to any one of [1] to [3].
本発明によれば、高温における耐熱性に優れる結着樹脂と、該結着樹脂を含むトナーおよび捺染用組成物を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a binder resin having excellent heat resistance at a high temperature, a toner containing the binder resin, and a composition for printing.
「結着樹脂」
本発明の結着樹脂は、ポリエステル樹脂(A)とアクリル系重合体(B)とを含む。
"Bound resin"
The binder resin of the present invention contains a polyester resin (A) and an acrylic polymer (B).
<ポリエステル樹脂(A)>
ポリエステル樹脂(A)(以下、「(A)成分」ともいう。)は、多価カルボン酸と多価アルコールを原料として用いて合成される。すなわち、(A)成分は、多価カルボン酸と多価アルコールとの反応物である。
<Polyester resin (A)>
The polyester resin (A) (hereinafter, also referred to as “component (A)”) is synthesized using a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol as raw materials. That is, the component (A) is a reaction product of a multivalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol.
多価カルボン酸としては、2価のカルボン酸、3価以上のカルボン酸が挙げられる。
2価のカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、フタル酸、セバシン酸、イソデシル琥珀酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸、およびこれらの低級アルキルエステルまたは酸無水物などが挙げられる。これらジカルボン酸の低級アルキルエステルとしては、例えば、モノメチルエステル、モノエチルエステル、ジメチルエステル、ジエチルエステルなどが挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、後述の3価以上のカルボン酸と併用してもよい。
Examples of the polyvalent carboxylic acid include a divalent carboxylic acid and a trivalent or higher carboxylic acid.
Examples of the divalent carboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and isophthalic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, sebacic acid, isodecyl succinic acid, maleic acid, fumaric acid and adipic acid, and lower grades thereof. Examples include alkyl esters or acid anhydrides. Examples of the lower alkyl ester of these dicarboxylic acids include monomethyl ester, monoethyl ester, dimethyl ester and diethyl ester.
One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. In addition, it may be used in combination with a carboxylic acid having a valence of 3 or more, which will be described later.
3価以上のカルボン酸としては、例えば例えばトリメリット酸、ピロメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、およびこれらの酸無水物などが挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、2価のカルボン酸と併用してもよい。
Examples of trivalent or higher carboxylic acids include trimellitic acid, pyromellitic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalentricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, and 1 , 2,5-Hexanetricarboxylic acid, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, and acid anhydrides thereof.
One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. It may also be used in combination with a divalent carboxylic acid.
多価アルコールとしては、2価のアルコール、3価以上のアルコールが挙げられる。
2価のアルコールとしては、例えばエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のジオール類;ビスフェノールA、ポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.2)−ポリオキシエチレン−(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(2.4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAアルキレンオキシド付加物などが挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、後述の3価以上のアルコールと併用してもよい。
Examples of the polyhydric alcohol include divalent alcohols and trihydric or higher alcohols.
Examples of the divalent alcohol include ethylene glycol, neopentyl glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, and polyethylene. Diols such as glycol; bisphenol A, polyoxyethylene- (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2.0) -2,2-bis (4-) Hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2.2) -polyoxyethylene- (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (6) -2,2-bis (4-Hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2.4) -2,2-bis (4-hydroxy) Examples thereof include bisphenol A alkylene oxide adducts such as phenyl) propane and polyoxypropylene- (3.3) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.
One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. In addition, it may be used in combination with a trihydric or higher alcohol described later.
3価以上のアルコールとしては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサテトラロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセリン、2−メチル−1,2,3−プロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンなどが挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、2価のアルコールと併用してもよい。
Examples of trihydric or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexatetralol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1 , 2,5-Pentantriol, Glycerin, 2-Methyl-1,2,3-Propanetriol, 2-Methyl-1,2,4-Butantriol, Trimethylolpropane, 1,3,5-Trihydroxymethylbenzene And so on.
One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. It may also be used in combination with a divalent alcohol.
(A)成分の原料として、本発明の目的を損なわない範囲であれば、多価カルボン酸および多価アルコールに加え、1価のカルボン酸や1価のアルコールを併用してもよい。
1価のカルボン酸としては、例えば、安息香酸、p−メチル安息香酸等の炭素数30以下の芳香族カルボン酸;ステアリン酸、ベヘン酸等の炭素数30以下の脂肪族カルボン酸;桂皮酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和二重結合を分子内に1つ以上有する不飽和カルボン酸などが挙げられる。
1価のアルコールとしては、例えば、ベンジルアルコール等の炭素数30以下の芳香族アルコール;オレイルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の炭素数30以下の脂肪族アルコールなどが挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
As a raw material for the component (A), a monovalent carboxylic acid or a monohydric alcohol may be used in combination in addition to the polyvalent carboxylic acid and the polyhydric alcohol as long as the object of the present invention is not impaired.
Examples of the monovalent carboxylic acid include aromatic carboxylic acids having 30 or less carbon atoms such as benzoic acid and p-methylbenzoic acid; and aliphatic carboxylic acids having 30 or less carbon atoms such as stearic acid and behenic acid; Examples thereof include unsaturated carboxylic acids having one or more unsaturated double bonds in the molecule, such as oleic acid, linolenic acid, and linolenic acid.
Examples of the monohydric alcohol include aromatic alcohols having 30 or less carbon atoms such as benzyl alcohol; and aliphatic alcohols having 30 or less carbon atoms such as oleyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol and behenyl alcohol.
One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
(A)成分は公知の重合方法により得られる。例えば、まず多価カルボン酸および多価アルコール等の原料を反応容器に投入し、加熱昇温して、エステル化反応またはエステル交換反応を行い、反応で生じた水またはアルコールを除去する。引き続き縮重合反応を行い、(A)成分を得る。 The component (A) is obtained by a known polymerization method. For example, first, raw materials such as polyvalent carboxylic acid and polyhydric alcohol are put into a reaction vessel, heated and heated to carry out an esterification reaction or a transesterification reaction, and water or alcohol generated in the reaction is removed. The polycondensation reaction is subsequently carried out to obtain the component (A).
エステル化反応、エステル交換反応、縮重合反応の際に用いる触媒としては、特に制限されないが、例えばチタンテトラアルコキシド、テトラブトキシチタン、酸化チタン、ジブチルスズオキシド、酢酸スズ、酢酸亜鉛、二硫化スズ、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム、酢酸マグネシウム等の公知の重合触媒を用いることができる。 The catalyst used in the esterification reaction, transesterification reaction, and depolymerization reaction is not particularly limited, and is, for example, titanium tetraalkoxide, tetrabutoxytitanium, titanium oxide, dibutyltin oxide, tin acetate, zinc acetate, tin disulfide, triad. Known polymerization catalysts such as antimony oxide, germanium dioxide, and magnesium acetate can be used.
重合温度は特に制限されないが、180〜280℃の範囲とするのが好ましい。重合温度が、180℃以上であれば生産性が良好となる傾向にあり、280℃以下であれば樹脂の分解や、臭気の要因となる揮発分の副生成を抑制できる傾向にある。重合温度は200℃以上がより好ましく、220℃以上がさらに好ましい。また、重合温度は270℃以下がより好ましい。 The polymerization temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 180 to 280 ° C. When the polymerization temperature is 180 ° C. or higher, the productivity tends to be good, and when the polymerization temperature is 280 ° C. or lower, the decomposition of the resin and the by-production of volatile substances that cause odors tend to be suppressed. The polymerization temperature is more preferably 200 ° C. or higher, and even more preferably 220 ° C. or higher. Further, the polymerization temperature is more preferably 270 ° C. or lower.
多価アルコールの含有量は、得られる(A)成分の軟化温度(T4)とガラス転移温度(Tg)とのバランスが良好となることから、多価カルボン酸100モル部に対して180モル部以下が好ましく、70〜170モル部がより好ましく、80〜160モル部がさらに好ましく、90〜150モル部が特に好ましい。特に、多価アルコールの含有量が、90モル部以上であれば(A)成分の製造安定性が良好となる傾向にあり、150モル部以下であれば軟化温度に対してガラス転移温度が高くなりやすく、保存性がより良好となる傾向にある。 The content of the polyhydric alcohol is 180 mol parts with respect to 100 mol parts of the polyvalent carboxylic acid because the balance between the softening temperature (T4) and the glass transition temperature (Tg) of the obtained component (A) is good. The following are preferable, 70 to 170 mol parts are more preferable, 80 to 160 mol parts are further preferable, and 90 to 150 mol parts are particularly preferable. In particular, when the content of the polyhydric alcohol is 90 mol parts or more, the production stability of the component (A) tends to be good, and when it is 150 mol parts or less, the glass transition temperature is higher than the softening temperature. It tends to be easy to be stored, and the storage stability tends to be better.
生産性を高める観点から、(A)成分の原料として3官能以上のモノマーを用いること好ましい。3官能以上のモノマーとしては、多価カルボン酸の説明において先に例示した3価以上のカルボン酸、多価アルコールの説明において先に例示した3価以上のアルコールなどが挙げられる。3官能以上のモノマーとして、3価以上のカルボン酸と3価以上のアルコールとを併用してもよい。
3官能以上のモノマーの含有量は、多価カルボン酸100モル部に対して5〜50モル部が好ましく、5〜40モル部がより好ましく、5〜35モル部がさらに好ましい。3官能以上のモノマーの含有量が上記範囲内であれば、(A)成分の生産性を良好に維持しつつ、結着樹脂の貯蔵弾性率(G’)およびゲル分率を所望の値に制御しやすくなる。
From the viewpoint of increasing productivity, it is preferable to use a trifunctional or higher functional monomer as a raw material for the component (A). Examples of the trifunctional or higher functional monomer include the trivalent or higher carboxylic acid exemplified above in the description of the polyvalent carboxylic acid, the trihydric or higher alcohol exemplified above in the description of the polyhydric alcohol, and the like. As a trifunctional or higher functional monomer, a trivalent or higher carboxylic acid and a trivalent or higher alcohol may be used in combination.
The content of the trifunctional or higher functional monomer is preferably 5 to 50 mol parts, more preferably 5 to 40 mol parts, still more preferably 5 to 35 mol parts with respect to 100 mol parts of the polyvalent carboxylic acid. When the content of the trifunctional or higher-functional monomer is within the above range, the storage elastic modulus (G') and the gel fraction of the binder resin can be set to desired values while maintaining good productivity of the component (A). It becomes easier to control.
(A)成分の軟化温度は、140℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましい。(A)成分の軟化温度が140℃以上であれば、結着樹脂の軟化温度も高まり、高温における耐熱性がより良好となる。(A)成分の軟化温度の上限値については特に制限されないが、本発明の結着樹脂をトナー用途や捺染用途に用いる場合、紙への印刷時の耐ホットオフセット性や、紙から布地への転写時の布地に対する樹脂移行性(耐布地樹脂移行性)が向上する観点から、(A)成分の軟化温度は170℃以下が好ましく、165℃以下がより好ましい。本発明の結着樹脂を捺染用途に用いる場合、(A)成分の軟化温度が170℃以下であれば紙と布地の剥離性も向上する。 The softening temperature of the component (A) is preferably 140 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher. When the softening temperature of the component (A) is 140 ° C. or higher, the softening temperature of the binder resin also increases, and the heat resistance at a high temperature becomes better. The upper limit of the softening temperature of the component (A) is not particularly limited, but when the binder resin of the present invention is used for toner applications or printing applications, it has hot offset resistance during printing on paper and from paper to fabric. From the viewpoint of improving the resin transferability to the fabric during transfer (fabric resistance resin transferability), the softening temperature of the component (A) is preferably 170 ° C. or lower, more preferably 165 ° C. or lower. When the binder resin of the present invention is used for printing, if the softening temperature of the component (A) is 170 ° C. or lower, the peelability between the paper and the fabric is also improved.
(A)成分の軟化温度は、1mmφ×10mmのノズルにより、荷重294N(30Kgf)、昇温速度3℃/分の等速昇温下の条件で測定し、サンプル1.0g中の1/2が流出したときの温度である。
(A)成分の軟化温度は、フローテスターを用いて測定することができる。
The softening temperature of the component (A) was measured with a nozzle of 1 mmφ × 10 mm under the conditions of a load of 294 N (30 kgf) and a temperature rise rate of 3 ° C./min at a constant rate of temperature rise, and halved in 1.0 g of the sample. Is the temperature at which is spilled.
The softening temperature of the component (A) can be measured using a flow tester.
<アクリル系重合体(B)>
アクリル系重合体(B)(以下、「(B)成分」ともいう。)は、熱可塑性でもよいし、熱硬化性でもよいが、熱可塑性が好ましい。すなわち、(B)成分としては、アクリル系熱可塑性重合体が好ましい。
(B)成分としては、構成成分として単官能の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位を含むのが好ましい。単官能の(メタ)アクリル酸アルキルエステルは構成単位としてエステル基を含有するため、(A)成分との相溶性が良好となり、(A)成分と併用する効果が大きくなるからである。
ここで、「(メタ)アクリレート」はアクリレートおよびメタクリレートの総称である。
<Acrylic polymer (B)>
The acrylic polymer (B) (hereinafter, also referred to as “component (B)”) may be thermoplastic or thermosetting, but thermoplastic is preferable. That is, as the component (B), an acrylic thermoplastic polymer is preferable.
The component (B) preferably contains a monofunctional (meth) acrylic acid alkyl ester unit as a constituent component. This is because the monofunctional (meth) acrylic acid alkyl ester contains an ester group as a constituent unit, so that the compatibility with the component (A) is improved and the effect of using the monofunctional (meth) acrylic acid alkyl ester in combination with the component (A) is enhanced.
Here, "(meth) acrylate" is a general term for acrylate and methacrylate.
単官能の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等のなどが挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the monofunctional (meth) acrylic acid alkyl ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and 2-ethyl. Xyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) Examples thereof include acrylate and glycidyl (meth) acrylate.
One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
単官能の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(A)成分と反応しうる官能基(例えば、エポキシ基など)を有する単量体が好ましい。このような単量体としては、グリシジル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
(B)成分として、例えばエポキシ基を有する単量体を構成単位として含むアクリル系重合体を用いる場合、(A)成分と混合すると(B)成分の一部が(A)成分の一部と反応すると考えられる。具体的には、(B)成分中のエポキシ基と(A)成分の末端のカルボキシ基またはヒドロキシ基とが反応し、下記一般式(1)または下記一般式(2)で表される化合物(反応生成物)が形成されると考えられる。すなわち、(B)成分として、(A)成分と反応しうる官能基を有する単量体を構成単位として含むアクリル系重合体を用いる場合、結着樹脂には、(A)成分と、(B)成分と、(A)成分および(B)成分の反応生成物とが含まれる。結着樹脂が(A)成分および(B)成分の反応生成物を含むことで、結着樹脂の貯蔵弾性率(G’)がより高まり、高温における耐熱性がより向上する傾向にある。
なお、下記一般式(1)で表される化合物は、(B)成分中のエポキシ基と(A)成分の末端のカルボキシ基とが反応した化合物であり、下記一般式(2)で表される化合物は、(B)成分中のエポキシ基と(A)成分の末端のヒドロキシ基とが反応した化合物である。
As the monofunctional (meth) acrylic acid alkyl ester, a monomer having a functional group (for example, an epoxy group) capable of reacting with the component (A) is preferable. Examples of such a monomer include glycidyl (meth) acrylate and the like.
When an acrylic polymer containing, for example, a monomer having an epoxy group as a constituent unit is used as the component (B), when mixed with the component (A), a part of the component (B) becomes a part of the component (A). It is thought that it will react. Specifically, the epoxy group in the component (B) reacts with the carboxy group or the hydroxy group at the end of the component (A), and the compound represented by the following general formula (1) or the following general formula (2) ( Reaction product) is considered to be formed. That is, when an acrylic polymer containing a monomer having a functional group capable of reacting with the component (A) as a constituent unit is used as the component (B), the component (A) and (B) are used as the binder resin. ) And the reaction products of the components (A) and (B). When the binder resin contains the reaction products of the component (A) and the component (B), the storage elastic modulus (G') of the binder resin tends to be further increased, and the heat resistance at high temperature tends to be further improved.
The compound represented by the following general formula (1) is a compound in which the epoxy group in the component (B) and the terminal carboxy group of the component (A) are reacted, and is represented by the following general formula (2). The compound is a compound in which the epoxy group in the component (B) and the hydroxy group at the end of the component (A) are reacted.
式(1)中、R1は炭化水素基であり、R2は水素原子または炭化水素基であり、R3およびR4はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基であり、R5はポリエステル樹脂から末端のカルボキシ基を除いた残基である。
式(2)中、R6は炭化水素基であり、R7は水素原子または炭化水素基であり、R8およびR9はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基であり、R10はポリエステル樹脂から末端のヒドロキシ基を除いた残基である。
In formula (1), R 1 is a hydrocarbon group, R 2 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group, R 3 and R 4 are independently hydrogen atoms or a methyl group, and R 5 is a polyester. It is a residue obtained by removing the terminal carboxy group from the resin.
In formula (2), R 6 is a hydrocarbon group, R 7 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group, R 8 and R 9 are independently hydrogen atoms or methyl groups, and R 10 is a polyester. It is a residue obtained by removing the terminal hydroxy group from the resin.
(B)成分は、単官能の(メタ)アクリル酸アルキルエステル50〜100質量部と、これと共重合可能な他のビニル単量体を必要に応じて50質量部以下とを含む合計100質量部を重合して得ることができる。 The component (B) is a total of 100 parts by mass including 50 to 100 parts by mass of a monofunctional (meth) acrylic acid alkyl ester and 50 parts by mass or less of another vinyl monomer copolymerizable therewith, if necessary. It can be obtained by polymerizing parts.
他のビニル単量体として、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−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、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−デンシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−フェニルスチレン、3,4−ジシクロスチレン等のスチレン系モノマー;不飽和ジカルボン酸ジエステル(具体的にはマレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジブチル等)、不飽和モノカルボン酸(具体的には(メタ)アクリル酸、ケイヒ酸等)、不飽和ジカルボン酸(具体的にはマレイン酸、フマル酸、イタコン酸等)、不飽和ジカルボン酸モノエステル(具体的にはマレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノブチル等)等のカルボン酸含有ビニル系モノマー;(メタ)アクリロニトリル;(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ここで、「(メタ)アクリル酸」はアクリル酸およびメタクリル酸の総称であり、「(メタ)アクリロニトリル」はアクリロニトリルおよびメタクリロニトリルの総称であり、「(メタ)アクリルアミド」はアクリルアミドおよびメタクリルアミドの総称である。
Other vinyl monomers include, for example, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-densyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-phenyl styrene, 3, Styrene-based monomers such as 4-dicyclostyrene; unsaturated dicarboxylic acid diesters (specifically, dimethyl maleate, diethyl maleate, dibutyl maleate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dibutyl fumarate, etc.), unsaturated mono Styrene (specifically, (meth) acrylic acid, silicic acid, etc.), unsaturated dicarboxylic acid (specifically, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, etc.), unsaturated dicarboxylic acid monoester (specifically, malein) Examples thereof include carboxylic acid-containing vinyl-based monomers such as monomethyl acid, monoethyl maleate, monobutyl maleate, monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, monobutyl fumarate, etc.; (meth) acrylonitrile; (meth) acrylamide and the like. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
Here, "(meth) acrylic acid" is a general term for acrylic acid and methacrylic acid, "(meth) acrylonitrile" is a general term for acrylonitrile and methacrylic acid, and "(meth) acrylamide" is a general term for acrylamide and methacrylamide. It is a generic term.
さらに、他のビニル単量体として、多官能性ビニル単量体を使用することもできる。多官能性ビニル単量体としては、例えばジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、メタクリル酸アリル、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Furthermore, as another vinyl monomer, a polyfunctional vinyl monomer can also be used. Examples of the polyfunctional vinyl monomer include divinylbenzene, divinylnaphthalene, allyl methacrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, and 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate. Examples thereof include 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, polybutylene glycol di (meth) acrylate, and trimethylolpropane tri (meth) acrylate.
One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
(B)成分を製造するための重合法としては、乳化重合法による一段重合もしくは逐次多段重合が好ましい。ただし、特にこれに制限されることはなく、例えば、乳化重合後最外層重合体の重合時に、懸濁重合系に転換させる乳化懸濁重合によっても製造できる。
(B)成分の製造においては、例えば、乳化重合法によって製造した重合体ラテックスを、各種凝固剤により分離回収し、あるいはスプレードライにより固形分を分離回収し、その重合体粉末を得ることができる。
As the polymerization method for producing the component (B), one-step polymerization or sequential multi-step polymerization by an emulsion polymerization method is preferable. However, the present invention is not particularly limited, and for example, it can be produced by emulsion suspension polymerization in which the outermost layer polymer is converted into a suspension polymerization system at the time of polymerization of the outermost layer polymer after emulsion polymerization.
In the production of the component (B), for example, the polymer latex produced by the emulsion polymerization method can be separated and recovered by various coagulants, or the solid content can be separated and recovered by spray drying to obtain the polymer powder. ..
(B)成分の平均粒子径は、500μm以下が好ましい。(B)成分の平均粒子径が500μm以下であれば、粒子径を単分散に制御しやすい。(B)成分の平均粒子径の下限値については特に制限されないが、粒子として分離する際の生産性が向上する観点から、(B)成分の平均粒子径は0.01μm以上が好ましい。
平均粒子径が500μm以下の粒子径のうち、5μmより大きい粒子を得たい場合は懸濁重合法を用いるのが好ましく、5μm以下の粒子を得たい場合は、乳化重合法や分散重合等を選択するのが好ましい。乳化剤の影響でトナーの保存安定性が低位になる場合は、乳化剤フリー重合を用いてもよい。
(B)成分の平均粒子径とは、レーザ回折法を用いて測定した体積分布基準での累積50%に相当する粒子径のことである。具体的には、以下のように測定する。
The average particle size of the component (B) is preferably 500 μm or less. When the average particle size of the component (B) is 500 μm or less, it is easy to control the particle size to monodisperse. The lower limit of the average particle size of the component (B) is not particularly limited, but the average particle size of the component (B) is preferably 0.01 μm or more from the viewpoint of improving the productivity when separated as particles.
Of the particle sizes with an average particle size of 500 μm or less, the suspension polymerization method is preferably used when particles larger than 5 μm are desired, and an emulsion polymerization method or dispersion polymerization is selected when particles of 5 μm or less are desired to be obtained. It is preferable to do so. If the storage stability of the toner becomes low due to the influence of the emulsifier, emulsifier-free polymerization may be used.
The average particle size of the component (B) is a particle size corresponding to a cumulative 50% based on the volume distribution measured by using a laser diffraction method. Specifically, the measurement is performed as follows.
(B)成分の粒度分布を、レーザ回折型粒径測定機(堀場製作所社製、「LA−920」)を用いて測定する。該装置の操作マニュアルに従い、測定用フローセルを用いて、セル内に蒸留水を加え、相対屈折率を1.20に選択設定し、粒径基準を体積基準にし、光軸の調整、光軸の微調整、ブランク測定を実施する。次に透過率70〜90%の範囲になる濃度まで(B)成分を添加し、超音波処理を強度5で1分間実施し、樹脂粒子の粒度分布測定を実施する。測定した粒度分布から、体積分布基準の累積50%に相当する粒子径(メジアン径)を平均粒子径とする。 The particle size distribution of the component (B) is measured using a laser diffraction type particle size measuring machine (manufactured by HORIBA, Ltd., “LA-920”). According to the operation manual of the device, using a flow cell for measurement, distilled water is added into the cell, the relative refractive index is selectively set to 1.20, the particle size reference is set as the volume reference, the optical axis is adjusted, and the optical axis is adjusted. Perform fine adjustment and blank measurement. Next, the component (B) is added to a concentration in the range of 70 to 90% of the transmittance, ultrasonic treatment is carried out at an intensity of 5 for 1 minute, and the particle size distribution measurement of the resin particles is carried out. From the measured particle size distribution, the particle size (median diameter) corresponding to the cumulative 50% of the volume distribution standard is defined as the average particle size.
(B)成分としては市販品を用いることができ、例えば、三菱レイヨン株式会社製の商品名:メタブレンP−1900、P−1901などが挙げられる。 As the component (B), a commercially available product can be used, and examples thereof include trade names: Metabrene P-1900 and P-1901 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
ポリエステル樹脂(A)/アクリル系重合体(B)で表される質量比(以下、「A/B比」ともいう。)は、99.9/0.1〜92/8であり、99.9/0.1〜94/6が好ましい。(A)成分が多すぎると、結着樹脂の軟化温度が低下する傾向にある。一方、(A)成分が少なすぎると(A)成分と(B)成分とを混練機等を用いて混練して結着樹脂を製造する際に、混練機内で混合物が固化してしまい、結着樹脂を取り出しにくくなる。A/B比が上記範囲内であれば、結着樹脂の生産性を良好に維持しつつ、結着樹脂の軟化温度を所望の値に制御しやすくなる。 The mass ratio represented by the polyester resin (A) / acrylic polymer (B) (hereinafter, also referred to as “A / B ratio”) is 99.9 / 0.1 to 92/8, and 99. 9 / 0.1-94 / 6 is preferable. If the amount of the component (A) is too large, the softening temperature of the binder resin tends to decrease. On the other hand, if the amount of the component (A) is too small, when the component (A) and the component (B) are kneaded using a kneader or the like to produce a binder resin, the mixture solidifies in the kneader and condenses. It becomes difficult to take out the resin. When the A / B ratio is within the above range, it becomes easy to control the softening temperature of the binder resin to a desired value while maintaining good productivity of the binder resin.
<製造方法>
結着樹脂は、(A)成分と(B)成分とを混合することで得られる。
(A)成分と(B)成分との混合には、公知の混練機を用いることができる。混練機の具体例としては、単軸押出機、2軸押出機、連続密閉式混合機、ギア押出機、ディスク押出機、ロールミル押出機、スタティックミキサー等の連続溶融混合装置;バンバリーミキサー、ブラベンダーミキサー、ハーケミキサー等のバッチ密閉式溶融混合装置などが挙げられる。
<Manufacturing method>
The binder resin is obtained by mixing the component (A) and the component (B).
A known kneader can be used for mixing the component (A) and the component (B). Specific examples of the kneader include a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a continuously sealed mixer, a gear extruder, a disc extruder, a roll mill extruder, a static mixer, and other continuous melt mixers; Examples thereof include a batch closed-type melt-mixer such as a mixer and a harke mixer.
(A)成分と(B)成分とを混合する際の混合温度は、100〜200℃が好ましい。混合温度が上記範囲内であれば、混合時の生産性低下を抑制できる。 The mixing temperature when the component (A) and the component (B) are mixed is preferably 100 to 200 ° C. When the mixing temperature is within the above range, a decrease in productivity during mixing can be suppressed.
<物性>
結着樹脂の軟化温度は130℃以上であり、140℃以上が好ましい。結着樹脂の軟化温度が130℃以上であれば、高温における耐熱性が良好となる。結着樹脂の軟化温度の上限値については特に制限されないが、本発明の結着樹脂をトナー用途や捺染用途に用いる場合、紙への印刷時の耐ホットオフセット性や、紙から布地への転写時の耐布地樹脂移行性が向上する観点から、結着樹脂の軟化温度は240℃以下が好ましく、230℃以下がより好ましい。本発明の結着樹脂を捺染用途に用いる場合、結着樹脂の軟化温度が240℃以下であれば紙と布地の剥離性も向上する。
結着樹脂の軟化温度は、(A)成分の軟化温度やA/B比を調整することで制御できる。例えば、(A)成分として軟化温度が140〜170℃のポリエステル樹脂を用い、A/B比を上記範囲内とすることで、結着樹脂の軟化温度を130〜240℃に容易に制御できる。
<Physical characteristics>
The softening temperature of the binder resin is 130 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher. When the softening temperature of the binder resin is 130 ° C. or higher, the heat resistance at a high temperature is good. The upper limit of the softening temperature of the binder resin is not particularly limited, but when the binder resin of the present invention is used for toner applications or printing applications, it has hot offset resistance during printing on paper and transfer from paper to fabric. From the viewpoint of improving the transferability of the fabric resin at the time, the softening temperature of the binder resin is preferably 240 ° C. or lower, more preferably 230 ° C. or lower. When the binding resin of the present invention is used for printing, if the softening temperature of the binding resin is 240 ° C. or lower, the peelability between the paper and the fabric is also improved.
The softening temperature of the binder resin can be controlled by adjusting the softening temperature of the component (A) and the A / B ratio. For example, by using a polyester resin having a softening temperature of 140 to 170 ° C. as the component (A) and setting the A / B ratio within the above range, the softening temperature of the binder resin can be easily controlled to 130 to 240 ° C.
結着樹脂の軟化温度は、1mmφ×10mmのノズルにより、荷重294N(30Kgf)、昇温速度3℃/分の等速昇温下の条件で測定し、サンプル1.0g中の1/2が流出したときの温度である。
結着樹脂の軟化温度は、フローテスターを用いて測定することができる。
The softening temperature of the binder resin was measured with a nozzle of 1 mmφ × 10 mm under the conditions of a load of 294 N (30 kgf) and a temperature rise rate of 3 ° C./min at a constant rate of temperature rise, and 1/2 of 1.0 g of the sample was measured. It is the temperature at the time of spillage.
The softening temperature of the binder resin can be measured using a flow tester.
結着樹脂のゲル分率は、結着樹脂の総質量に対して5〜40質量%が好ましく、10〜35質量%がより好ましい。結着樹脂のゲル分率が上記範囲内であれば、高温における耐熱性がより良好となる。
結着樹脂のゲル分率は、(A)成分や(B)成分の組成により調整できる。
The gel fraction of the binder resin is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 35% by mass, based on the total mass of the binder resin. When the gel fraction of the binder resin is within the above range, the heat resistance at high temperature becomes better.
The gel fraction of the binder resin can be adjusted by the composition of the component (A) and the component (B).
結着樹脂のゲル分率は、以下のようにして求められる。
まず、結着樹脂約0.5gを100mLの三角フラスコ内に秤量し(X1(g))、テトラヒドロフラン(THF)を50mL加え、結着樹脂を溶解する。
別途、ガラスフィルターに6〜7分目までセライトを充填し、充分に乾燥した後に、乾燥したガラスフィルターを秤量する(X2(g))。
次いで、乾燥したガラスフィルター内に、結着樹脂が溶解したTHF溶液を移して吸引濾過する。フィルター内に溶剤が残らないように吸引続けた後に、真空乾燥機で充分にガラスフィルターを乾燥して、乾燥したガラスフィルターを秤量し(X3(g))、下記式(i)に従ってゲル分率(THF不溶解分)を算出する。
ゲル分率(質量%)={(X3−X2)/X1}×100 ・・・(i)
The gel fraction of the binder resin is obtained as follows.
First, about 0.5 g of the binder resin is weighed in a 100 mL Erlenmeyer flask (X1 (g)), and 50 mL of tetrahydrofuran (THF) is added to dissolve the binder resin.
Separately, the glass filter is filled with Celite from 6 to 7 minutes, and after sufficiently drying, the dried glass filter is weighed (X2 (g)).
Next, the THF solution in which the binder resin is dissolved is transferred into a dry glass filter and suction filtered. After continuing suction so that no solvent remains in the filter, the glass filter is sufficiently dried in a vacuum dryer, the dried glass filter is weighed (X3 (g)), and the gel fraction is according to the following formula (i). (THF insoluble matter) is calculated.
Gel fraction (mass%) = {(X3-X2) / X1} x 100 ... (i)
<作用効果>
以上説明した本発明の結着樹脂は、(A)成分と(B)成分とを特定に質量比で含み、かつ、軟化温度が130℃以上であるので、高温における耐熱性に優れる。具体的には、本発明の結着樹脂は、200℃における貯蔵弾性率(G’)が150Pa以上になりやすく、高温における耐熱性に優れる。特に、結着樹脂中に上述した(A)成分および(B)成分との反応生成物が含まれていれば、結着樹脂の貯蔵弾性率(G’)が高まる傾向にあり、高温における耐熱性がより向上する。結着樹脂の貯蔵弾性率(G’)は1,000Pa以上が好ましい。また、結着樹脂の貯蔵弾性率(G’)の上限値については特に制限されないが、本発明の結着樹脂をトナー用途や捺染用途に用いる場合、紙への印刷時の耐ホットオフセット性や、紙から布地への転写時の耐布地樹脂移行性が向上する観点から、結着樹脂の貯蔵弾性率(G’)は10,000Pa以下が好ましく、8,000Pa以下がより好ましい。本発明の結着樹脂を捺染用途に用いる場合、結着樹脂の貯蔵弾性率(G’)が10,000Pa以下であれば紙と布地の剥離性も向上する。
<Effect>
The binder resin of the present invention described above contains the component (A) and the component (B) in a specific mass ratio, and has a softening temperature of 130 ° C. or higher, so that it is excellent in heat resistance at high temperatures. Specifically, the binder resin of the present invention tends to have a storage elastic modulus (G') at 200 ° C. of 150 Pa or more, and is excellent in heat resistance at high temperatures. In particular, if the binder resin contains the reaction products of the components (A) and (B) described above, the storage elastic modulus (G') of the binder resin tends to increase, and the heat resistance at high temperatures tends to increase. The sex is improved. The storage elastic modulus (G') of the binder resin is preferably 1,000 Pa or more. The upper limit of the storage elastic modulus (G') of the binder resin is not particularly limited, but when the binder resin of the present invention is used for toner applications or printing applications, it has a hot offset resistance during printing on paper. From the viewpoint of improving the fabric resin transferability during transfer from paper to fabric, the storage elastic modulus (G') of the binder resin is preferably 10,000 Pa or less, more preferably 8,000 Pa or less. When the binding resin of the present invention is used for printing, if the storage elastic modulus (G') of the binding resin is 10,000 Pa or less, the peelability between the paper and the fabric is also improved.
結着樹脂の貯蔵弾性率は、25mmφのパラレルプレートを用い、厚さ1mm、周波数1Hz、歪1%、昇温速度3℃/分の条件で、80℃から240℃まで測定したときの200℃における貯蔵弾性率である。
結着樹脂の貯蔵弾性率は、回転型レオメーターを用いて測定することができる。
The storage elastic modulus of the binder resin is 200 ° C. when measured from 80 ° C. to 240 ° C. under the conditions of a thickness of 1 mm, a frequency of 1 Hz, a strain of 1%, and a heating rate of 3 ° C./min using a parallel plate of 25 mmφ. It is the storage elastic modulus in.
The storage elastic modulus of the binder resin can be measured using a rotary rheometer.
<用途>
本発明の結着樹脂は、トナー材料、捺染材料、コーティング材料、接着剤、フィルム等の用途に用いることができる。特に、トナー用途および捺染用途に好適である。
<Use>
The binder resin of the present invention can be used for applications such as toner materials, printing materials, coating materials, adhesives, and films. In particular, it is suitable for toner applications and printing applications.
「トナー」
本発明のトナーは、上述した本発明の結着樹脂を含む。
本発明の結着樹脂の含有量は、トナーの総質量に対して5〜95質量%が好ましい。
"toner"
The toner of the present invention contains the above-mentioned binder resin of the present invention.
The content of the binder resin of the present invention is preferably 5 to 95% by mass with respect to the total mass of the toner.
本発明のトナーは、本発明の結着樹脂以外に、着色剤と、必要に応じて任意成分とを含む。
着色剤としては、トナーに用いられる公知の顔料等の着色剤が挙げられる。
任意成分としては、トナーに用いられる公知の各種添加剤が挙げられ、具体的には、荷電制御剤、離型剤、流動改質剤などが挙げられる。
また、トナーは、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、本発明の結着樹脂以外の樹脂(例えば、スチレン系樹脂、環状オレフィン樹脂、エポキシ樹脂等)などを含んでいてもよい。
The toner of the present invention contains, in addition to the binder resin of the present invention, a colorant and, if necessary, an optional component.
Examples of the colorant include colorants such as known pigments used for toner.
Examples of the optional component include various known additives used for toner, and specific examples thereof include a charge control agent, a mold release agent, and a flow modifier.
Further, the toner may contain a resin other than the binder resin of the present invention (for example, a styrene resin, a cyclic olefin resin, an epoxy resin, etc.) as long as the effect of the present invention is not impaired.
本発明のトナーを製造する方法としては特に制限されないが、本発明の結着樹脂と、着色剤と、必要に応じて任意成分とを混合した後、2軸押出機などで溶融混練し、粗粉砕、微粉砕、分級を行い、必要に応じて無機粒子の外添処理等を行って製造する方法(粉砕法);本発明の結着樹脂と、着色剤と、必要に応じて任意成分とを溶剤に溶解・分散させ、水系媒体中にて造粒した後に溶剤を除去し、洗浄、乾燥してトナー粒子を得て、必要に応じて無機粒子の外添処理等を行って製造する方法(ケミカル法)などが挙げられる。 The method for producing the toner of the present invention is not particularly limited, but the binder resin of the present invention, a colorant, and if necessary, an arbitrary component are mixed, and then melt-kneaded with a twin-screw extruder or the like to coarsen the mixture. A method of pulverizing, finely pulverizing, classifying, and externally treating inorganic particles as necessary (crushing method); the binder resin of the present invention, a colorant, and an optional component if necessary. Is dissolved and dispersed in a solvent, granulated in an aqueous medium, the solvent is removed, washed and dried to obtain toner particles, and if necessary, inorganic particles are externally added to produce the particles. (Chemical method) and the like.
なお、粉砕法では、予め(A)成分と(B)成分とを混合して結着樹脂を調製しておいてから、着色剤および必要に応じて任意成分と混合してもよいし、(A)成分と(B)成分と着色剤と必要に応じて任意成分とを混合してもよい。生産性低下を抑制しつつ、染料昇華を抑制できる観点から、混合時や溶融混練時の温度は100〜200℃が好ましい。
ケミカル法では、予め(A)成分と(B)成分とを混合して結着樹脂を調製しておいてから、着色剤および必要に応じて任意成分と共に溶剤に溶解・分散させてもよいし、(A)成分と(B)成分と着色剤と必要に応じて任意成分とを溶剤に溶解・分散させてもよい。
In the pulverization method, the component (A) and the component (B) may be mixed in advance to prepare a binder resin, and then mixed with a colorant and, if necessary, an arbitrary component. A) component, (B) component, a colorant, and an optional component may be mixed if necessary. From the viewpoint of suppressing dye sublimation while suppressing a decrease in productivity, the temperature at the time of mixing or melt-kneading is preferably 100 to 200 ° C.
In the chemical method, the component (A) and the component (B) may be mixed in advance to prepare a binder resin, and then dissolved / dispersed in a solvent together with a colorant and, if necessary, an arbitrary component. , (A) component, (B) component, a colorant, and if necessary, an arbitrary component may be dissolved / dispersed in a solvent.
本発明のトナーは、磁性1成分現像剤、非磁性1成分現像剤、2成分現像剤の何れの現像剤としても使用できる。
本発明のトナーを磁性1成分現像剤として用いる場合、トナーは磁性体を含有する。磁性体としては、トナーに用いられる公知の磁性体が挙げられる。
本発明のトナーを2成分現像剤として用いる場合、本発明のトナーはキャリアと併用して用いられる。キャリアとしては、トナーに用いられる公知のキャリアが挙げられる。
The toner of the present invention can be used as any of a magnetic one-component developer, a non-magnetic one-component developer, and a two-component developer.
When the toner of the present invention is used as a magnetic one-component developer, the toner contains a magnetic substance. Examples of the magnetic material include known magnetic materials used for toner.
When the toner of the present invention is used as a two-component developer, the toner of the present invention is used in combination with a carrier. Examples of the carrier include known carriers used for toner.
本発明のトナーは、上述した本発明の結着樹脂を含むので、高温における耐熱性に優れる。特に、本発明の結着樹脂の軟化温度が240℃以下であれば、紙への印刷時の耐ホットオフセット性にも優れる。 Since the toner of the present invention contains the binder resin of the present invention described above, it has excellent heat resistance at high temperatures. In particular, when the softening temperature of the binder resin of the present invention is 240 ° C. or lower, the hot offset resistance during printing on paper is also excellent.
「捺染用組成物」
本発明の捺染用組成物は、上述した本発明の結着樹脂を含む。
本発明の結着樹脂の含有量は、捺染用組成物の総質量に対して5〜95質量%が好ましい。
"Composition for printing"
The printing composition of the present invention contains the above-mentioned binding resin of the present invention.
The content of the binder resin of the present invention is preferably 5 to 95% by mass with respect to the total mass of the printing composition.
本発明の捺染用組成物は、本発明の結着樹脂以外に、着色剤と、必要に応じて任意成分とを含む。
着色剤としては、捺染用トナーに用いられる公知の染料等の着色剤が挙げられる。
任意成分としては、捺染用トナーに用いられる公知の各種添加剤が挙げられ、具体的には、荷電制御剤、離型剤、流動改質剤などが挙げられる。
また、捺染用組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、本発明の結着樹脂以外の樹脂(例えば、スチレン系樹脂、環状オレフィン樹脂、エポキシ樹脂等)などを含んでいてもよい。
The printing composition of the present invention contains, in addition to the binder resin of the present invention, a colorant and, if necessary, an optional component.
Examples of the colorant include colorants such as known dyes used for printing toner.
Examples of the optional component include various known additives used for printing toner, and specific examples thereof include a charge control agent, a mold release agent, and a flow modifier.
The printing composition contains a resin other than the binder resin of the present invention (for example, a styrene resin, a cyclic olefin resin, an epoxy resin, etc.) as long as the effect of the present invention is not impaired. May be good.
本発明の捺染用組成物を製造する方法としては特に制限されず、例えばトナーの説明において先に例示した粉砕法、ケミカル法などが挙げられる。 The method for producing the printing composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a pulverization method and a chemical method exemplified above in the description of the toner.
本発明の捺染用組成物は、上述した本発明の結着樹脂を含むので、高温における耐熱性に優れる。特に、本発明の結着樹脂の軟化温度が240℃以下であれば、紙への印刷時の耐ホットオフセット性、紙から布地への転写時の耐布地樹脂移行性、昇華性や、紙と布地の剥離性にも優れる。 Since the printing composition of the present invention contains the binding resin of the present invention described above, it is excellent in heat resistance at high temperatures. In particular, when the softening temperature of the binder resin of the present invention is 240 ° C. or lower, hot offset resistance during printing on paper, fabric resin transfer resistance during transfer from paper to fabric, sublimation resistance, and paper Excellent peelability of fabric.
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[測定・評価方法]
<軟化温度の測定>
ポリエステル樹脂、アクリル系重合体および結着樹脂の軟化温度は、フローテスター(株式会社島津製作所製、「CFT−500D」)を用いて、1mmφ×10mmのノズル、荷重294N、昇温速度3℃/minの等速昇温下で、樹脂サンプル1.0g中の1/2量が流出したときの温度を測定し、これを軟化温度とした。
[Measurement / evaluation method]
<Measurement of softening temperature>
The softening temperature of the polyester resin, the acrylic polymer and the binder resin is 1 mmφ × 10 mm nozzle, load 294 N, heating rate 3 ° C./using a flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation, “CFT-500D”). The temperature at which 1/2 amount of 1.0 g of the resin sample flowed out was measured under a constant temperature rise of min, and this was taken as the softening temperature.
<ゲル分率の測定>
結着樹脂のゲル分率は、以下のようにして測定した。
測定サンプル約0.5gを100mLの三角フラスコ内に秤量し(X1(g))、THF50mLを加え、70℃に設定したウォーターバスに3時間浸漬し、測定サンプルをTHFに溶解させた。
別途、ガラスフィルター1GP100に6〜7分目までセライト545をきつく充填し、105℃の乾燥機で3時間以上乾燥して、乾燥したガラスフィルターを秤量した(X2(g))。
次いで、乾燥したガラスフィルター内に、測定サンプルが溶解したTHF溶液を移して、吸引ろ過した。アセトンを用いて三角フラスコの壁に残存した内容物すべてをガラスフィルター内に移し、ガラスフィルター内はアセトンを流して可溶解分は吸引瓶に落とし、フィルター内に溶剤が残らないように吸引続けた後に、80℃の真空乾燥機で1時間以上乾燥して、乾燥したガラスフィルターを秤量し(X3(g))、下記式(i)に従ってゲル分率(THF不溶解分)を算出した。
ゲル分率(質量%)={(X3−X2)/X1}×100 ・・・(i)
<Measurement of gel fraction>
The gel fraction of the binder resin was measured as follows.
About 0.5 g of the measurement sample was weighed in a 100 mL Erlenmeyer flask (X1 (g)), 50 mL of THF was added, and the measurement sample was immersed in a water bath set at 70 ° C. for 3 hours to dissolve the measurement sample in THF.
Separately, the glass filter 1GP100 was tightly filled with Celite 545 from 6 to 7 minutes, dried in a dryer at 105 ° C. for 3 hours or more, and the dried glass filter was weighed (X2 (g)).
Then, the THF solution in which the measurement sample was dissolved was transferred into a dry glass filter and suction filtered. Using acetone, all the contents remaining on the wall of the Erlenmeyer flask were transferred into a glass filter, and acetone was poured through the glass filter to drop the soluble components into a suction bottle, and suction was continued so that no solvent remained in the filter. Later, it was dried in a vacuum dryer at 80 ° C. for 1 hour or more, the dried glass filter was weighed (X3 (g)), and the gel fraction (THF insoluble matter) was calculated according to the following formula (i).
Gel fraction (mass%) = {(X3-X2) / X1} x 100 ... (i)
<耐熱性の評価>
回転型レオメーター(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、「HAAKE MARSIII」)を用いて、200℃における結着樹脂の貯蔵弾性率(G’)を測定した。測定条件は以下の通りである。貯蔵弾性率(G’)が高い程、高温における耐熱性に優れることを意味する。
・ジオメトリー:25mmφパラレルプレート
・GAP:1mm
・周波数:1Hz
・ひずみ:0.01
・測定温度:80〜240℃(3℃/minで昇温)
<Evaluation of heat resistance>
The storage elastic modulus (G') of the binder resin at 200 ° C. was measured using a rotary rheometer (“HAAKE MARS III” manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.). The measurement conditions are as follows. The higher the storage elastic modulus (G'), the better the heat resistance at high temperatures.
・ Geometry: 25mmφ parallel plate ・ GAP: 1mm
・ Frequency: 1Hz
・ Strain: 0.01
-Measurement temperature: 80 to 240 ° C (heated at 3 ° C / min)
<生産性の評価>
結着樹脂の製造において、ポリエステル樹脂(A)とアクリル系重合体(B)とを混練機にて混練する際の状態を目視にて判断し、以下の評価基準にて生産性を評価した。
○:混練物が固化せず、結着樹脂を混練機から取り出せる。
×:混練物が固化し、結着樹脂を混練機から取り出せない。
<Evaluation of productivity>
In the production of the binder resin, the state when the polyester resin (A) and the acrylic polymer (B) were kneaded with a kneader was visually judged, and the productivity was evaluated according to the following evaluation criteria.
◯: The kneaded product does not solidify, and the binder resin can be taken out from the kneading machine.
X: The kneaded product is solidified and the binder resin cannot be taken out from the kneading machine.
[ポリエステル樹脂(A)の製造]
以下に示すようにして、A−1〜A−5を製造した。
表1に示す仕込み組成の多価カルボン酸と、多価アルコールと、触媒とを蒸留塔備え付けの反応容器に投入した。なお、ビスフェノールAアルキレンオキシド付加物として、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド誘導体(PO2.3モル付加体)を用いた。
次いで、反応容器中の攪拌翼の回転数を200rpmに保ち、昇温を開始し、反応系内の温度が265℃になるように加熱し、この温度を保持してエステル化反応を行った。反応系からの水の留出がなくなりエステル化反応が終了した後、反応系内の温度を230℃に保持し、反応系内を約40分かけて減圧し、真空度を133Paとし、反応系から多価アルコールを留出させながら縮合反応を行った。
反応とともに反応系の粘度が上昇し、粘度上昇とともに真空度を上昇させ、攪拌翼のトルクが所望の軟化温度を示す値となるまで縮合反応を実施した。そして、所定のトルクを示した時点で撹拌を停止し、反応系を常圧に戻し、窒素により加圧して反応物を取り出し、ポリエステル樹脂(A−1)〜(A−5)を得た。なお、ポリエステル樹脂(A−1)〜(A−5)の重合終点は、重合途中でサンプリングを実施し、軟化温度測定により決定した。
得られたポリエステル樹脂(A)について軟化温度を測定した。結果を表1に示す。
[Manufacturing of polyester resin (A)]
A-1 to A-5 were produced as shown below.
The polyvalent carboxylic acid, the polyhydric alcohol, and the catalyst having the charged compositions shown in Table 1 were charged into a reaction vessel equipped with a distillation column. As the bisphenol A alkylene oxide adduct, a propylene oxide derivative of bisphenol A (PO2.3 molar adduct) was used.
Next, the rotation speed of the stirring blade in the reaction vessel was maintained at 200 rpm, the temperature was started, the temperature in the reaction system was heated to 265 ° C., and the esterification reaction was carried out while maintaining this temperature. After the distillation of water from the reaction system disappeared and the esterification reaction was completed, the temperature inside the reaction system was maintained at 230 ° C., the pressure inside the reaction system was reduced over about 40 minutes, the degree of vacuum was set to 133 Pa, and the reaction system was set to 133 Pa. The condensation reaction was carried out while distilling out the polyhydric alcohol.
The viscosity of the reaction system increased with the reaction, the degree of vacuum was increased with the increase in viscosity, and the condensation reaction was carried out until the torque of the stirring blade reached a value indicating the desired softening temperature. Then, when a predetermined torque was exhibited, stirring was stopped, the reaction system was returned to normal pressure, and the reaction product was taken out by pressurizing with nitrogen to obtain polyester resins (A-1) to (A-5). The polymerization end points of the polyester resins (A-1) to (A-5) were determined by measuring the softening temperature by sampling during the polymerization.
The softening temperature of the obtained polyester resin (A) was measured. The results are shown in Table 1.
[アクリル系重合体(B)]
アクリル系重合体(B)として、以下に示す化合物を用いた。
・B−1:グリシジルメタクリレートの単独重合体(三菱レイヨン株式会社製、「P−1900」、軟化温度140℃)。
・B−2:グリシジルメタクリレートの単独重合体(三菱レイヨン株式会社製、「P−1901」、軟化温度170℃)。
[Acrylic polymer (B)]
The following compounds were used as the acrylic polymer (B).
B-1: A homopolymer of glycidyl methacrylate (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., "P-1900", softening temperature 140 ° C.).
B-2: homopolymer of glycidyl methacrylate (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., "P-1901", softening temperature 170 ° C.).
[実施例1〜4、比較例1〜4]
表2、3に示す配合組成に従い、ポリエステル樹脂(A)とアクリル系重合体(B)とを二軸混練機で溶融混練し、結着樹脂を得た。
得られた結着樹脂について、軟化温度およびゲル分率を測定し、耐熱性および生産性を評価した。これらの結果を表2、3に示す。
[Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 4]
According to the compounding composition shown in Tables 2 and 3, the polyester resin (A) and the acrylic polymer (B) were melt-kneaded with a twin-screw kneader to obtain a binder resin.
The softening temperature and gel fraction of the obtained binder resin were measured, and the heat resistance and productivity were evaluated. These results are shown in Tables 2 and 3.
表2の結果から明らかなように、各実施例で得られた結着樹脂は、貯蔵弾性率(G’)が210Pa以上と高く、高温における耐熱性に優れていた。また、生産性も良好であった。
一方、表3の結果から明らかなように、アクリル系重合体(B)を含まず、軟化温度が130℃未満である比較例1の結着樹脂は、耐熱性に劣っていた。
軟化温度が130℃未満である比較例2の結着樹脂は、耐熱性に劣っていた。
アクリル系重合体(B)の割合が少なく、軟化温度が130℃未満である比較例3の結着樹脂は、耐熱性に劣っていた。
アクリル系重合体(B)の割合が多い比較例4の場合、混練中に混練機内で混練物が固化してしまい、結着樹脂を取り出すことができなかった。よって耐熱性は評価できなかった。
As is clear from the results in Table 2, the binder resin obtained in each example had a high storage elastic modulus (G') of 210 Pa or more, and was excellent in heat resistance at high temperatures. The productivity was also good.
On the other hand, as is clear from the results in Table 3, the binder resin of Comparative Example 1 which did not contain the acrylic polymer (B) and had a softening temperature of less than 130 ° C. was inferior in heat resistance.
The binder resin of Comparative Example 2 having a softening temperature of less than 130 ° C. was inferior in heat resistance.
The binder resin of Comparative Example 3 in which the proportion of the acrylic polymer (B) was small and the softening temperature was less than 130 ° C. was inferior in heat resistance.
In the case of Comparative Example 4 in which the proportion of the acrylic polymer (B) was large, the kneaded product solidified in the kneading machine during kneading, and the binder resin could not be taken out. Therefore, the heat resistance could not be evaluated.
Claims (4)
前記ポリエステル樹脂(A)の軟化温度が150〜170℃であり、
前記結着樹脂の軟化温度が130〜240℃であり、
前記アクリル系重合体(B)がグリシジルメタクリレートの単独重合体であり、
ポリエステル樹脂(A)/アクリル系重合体(B)で表される質量比が99.9/0.1〜92/8である、結着樹脂。 A binder resin containing a polyester resin (A) and an acrylic polymer (B).
The softening temperature of the polyester resin (A) is 150 to 170 ° C.
The softening temperature of the binder resin is 130 to 240 ° C.
The acrylic polymer (B) is a homopolymer of glycidyl methacrylate.
A binder resin having a mass ratio of 99.9 / 0.1 to 92/8 represented by the polyester resin (A) / acrylic polymer (B).
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