JP7199830B2 - toner - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真及び静電印刷のような画像形成方法に用いられる静電荷像を現像するためのトナーに関する。 The present invention relates to toners for developing electrostatic images used in imaging processes such as electrophotography and electrostatic printing.
近年、複写機やプリンターは新たな市場地域で使用され、様々な環境下での使用に対して、印刷の高速化と高い画像安定性が求められている。例えば、従来は温度湿度が制御されたオフィス内で使用されることが主流であったプリンターなどが、高温高湿の過酷な環境下でも使用されるようになってきている。 In recent years, copiers and printers have been used in new market areas, and high speed printing and high image stability are required for use in various environments. For example, printers and the like, which were conventionally used mainly in offices where the temperature and humidity were controlled, are now being used in harsh environments of high temperature and high humidity.
特許文献1では、高温高湿環境下で良好な現像性を維持するために、表面処理をした無機微粒子を外添し、トナーの濡れ性が制御されたトナーが開示されている。
特許文献2では、トナー間の二粒子間力が制御されたトナーが開示されている。
Patent Document 2 discloses a toner in which the force between two particles of the toner is controlled.
該特許文献1に開示されたトナーは、低温低湿環境下において、チャージアップに起因する規制不良が発生する場合や、トナーの流動性低下に起因する、ベタ追従性の低下という課題があった。ここで、該規制不良は、トナー担持体にトナーが付着することにより発生する画像不良を意味する。
一方、該特許文献2に開示されたトナーは、高温高湿環境下において、かぶりが抑制されるものの、低温低湿環境下ではトナーの流動性が低下し、やはりベタ追従性が低下するという課題があった。
以上の理由から、高温高湿環境下及び低温低湿環境下において、優れたベタ追従性を示し、かつ、規制不良が抑えられたトナーの開発が望まれている。
本発明は、高温高湿環境下及び低温低湿環境下において、優れたベタ追従性を示し、かつ、規制不良が抑えられたトナーを提供するものである。
The toner disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200001 has problems such as poor control due to charge-up in a low-temperature and low-humidity environment, and a decrease in solid-color followability due to a decrease in fluidity of the toner. Here, the regulation defect means an image defect caused by toner adhering to the toner carrier.
On the other hand, the toner disclosed in Patent Document 2 suppresses fogging in a high-temperature, high-humidity environment. there were.
For the above reasons, there is a demand for the development of a toner that exhibits excellent solid followability in high-temperature and high-humidity environments and in low-temperature and low-humidity environments and that suppresses defective regulation.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a toner exhibiting excellent solid followability in a high-temperature and high-humidity environment and a low-temperature and low-humidity environment, and in which defective regulation is suppressed.
本発明は、着色剤及び結着樹脂を含有するトナーであって、
該トナーが、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
該有機ケイ素重合体が、下記式(R
a
T3)で表される構造を有する重合体であり、
R
a
-SiO
3/2
(R
a
T3)
[式(R
a
T3)中、R
a
は、炭素数が1以上6以下の炭化水素基を表す。]
該トナーは、メタノール/水混合溶媒に対する濡れ性試験において、波長780nmの光の透過率が50%のときのメタノール濃度が、5.0体積%以上30.0体積%以下であり、
該トナーを、78.5Nの荷重で圧縮して形成されたトナーの圧密体を破断させて測定される二粒子間力が、1.0nN以上25.0nN以下であることを特徴とするトナーである。
The present invention provides a toner containing a colorant and a binder resin,
the toner has a surface layer containing an organosilicon polymer;
The organosilicon polymer is a polymer having a structure represented by the following formula (R a T3),
R a —SiO 3/2 (R a T3)
[In the formula (R a T3), R a represents a hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms. ]
In a methanol/water mixed solvent wettability test, the toner has a methanol concentration of 5.0% by volume or more and 30.0% by volume or less when the transmittance of light having a wavelength of 780 nm is 50%;
A toner characterized by having an interparticle force of 1.0 nN or more and 25.0 nN or less, which is measured by breaking a compacted body of the toner formed by compressing the toner with a load of 78.5 N. be.
本発明によれば、高温高湿環境下及び低温低湿環境下において、優れたベタ追従性を示し、かつ、規制不良が抑えられたトナーを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a toner exhibiting excellent solid followability in a high-temperature and high-humidity environment and a low-temperature and low-humidity environment and in which defective regulation is suppressed.
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○~××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
本発明は、着色剤及び結着樹脂を含有するトナーであって、
該トナーは、メタノール/水混合溶媒に対する濡れ性試験において、波長780nmの光の透過率が50%のときのメタノール濃度が、5.0体積%以上30.0体積%以下であり、
該トナーを、78.5Nの荷重で圧縮して形成されたトナーの圧密体を破断させて測定される二粒子間力が、1.0nN以上25.0nN以下であることを特徴とするトナーに関する。
In the present invention, unless otherwise specified, the descriptions of "○○ or more and XX or less" and "○○ to XX", which represent numerical ranges, mean numerical ranges including the lower and upper limits that are endpoints.
The present invention provides a toner containing a colorant and a binder resin,
In a methanol/water mixed solvent wettability test, the toner has a methanol concentration of 5.0% by volume or more and 30.0% by volume or less when the transmittance of light having a wavelength of 780 nm is 50%;
The toner is characterized in that the force between two particles measured by breaking a compact body of the toner formed by compressing the toner with a load of 78.5 N is 1.0 nN or more and 25.0 nN or less. .
高温高湿環境下では、トナー又は外添剤が水分を吸着することにより、トナーの帯電量の低下や流動性の低下を生じる。その結果、かぶりが生じる場合や、ベタ追従性が低下する場合がある。そのため、従来は外添剤に疎水化処理を施すことで課題の解決が図られていた。
疎水化処理された外添剤を用いることで水分吸着は抑えられるが、一方でトナーに付与された電荷がリークせず、特に低温低湿環境下ではチャージアップに起因する規制不良が発生する。
そこで、本発明者らは、トナーの親水性を高めた状態で、トナーの帯電量や流動性が低下しなければ、高温高湿環境下及び低温低湿環境下でのこれら課題を解決できるのではないかという考えに至った。
発明者らが鋭意検討した結果、以下の知見を得た。
トナーの親水性は、メタノール/水混合溶媒に対する濡れ性により制御できること。
一方、トナーの流動性は、トナーの二粒子間力を低減させることで向上すること。
該二粒子間力の低減により、現像器内でトナーの凝集が抑制され、トナーを速やかにほぐしうること。その結果、優れた帯電性を発揮すること。
すなわち、トナーの親水性を高めた状態で、トナーの二粒子間力を調整することで上記課題を解決しうることを見出した。
In a high-temperature and high-humidity environment, the toner or the external additive adsorbs moisture, resulting in a decrease in charge amount and fluidity of the toner. As a result, fogging may occur, and solid followability may deteriorate. Therefore, conventionally, the problem has been solved by applying a hydrophobic treatment to the external additive.
Water adsorption can be suppressed by using a hydrophobized external additive, but on the other hand, the charge imparted to the toner does not leak, and regulation failure due to charge build-up occurs especially in a low temperature and low humidity environment.
Therefore, the present inventors believe that these problems can be solved in high-temperature and high-humidity environments and in low-temperature and low-humidity environments if the charge amount and fluidity of the toner do not decrease while the hydrophilicity of the toner is increased. I came to the idea that there is no.
As a result of earnest studies by the inventors, the following findings were obtained.
The hydrophilicity of the toner can be controlled by the wettability to methanol/water mixed solvent.
On the other hand, the fluidity of toner should be improved by reducing the force between two toner particles.
The reduction in the force between the two particles suppresses aggregation of the toner in the developing device, so that the toner can be quickly loosened. As a result, it should exhibit excellent chargeability.
That is, the inventors have found that the above problem can be solved by adjusting the force between two toner particles while the hydrophilicity of the toner is increased.
トナーは、メタノール/水混合溶媒に対する濡れ性試験において、波長780nmの光の透過率が50%のときのメタノール濃度(TA;以下、濡れ性ともいう)が、5.0体積%以上30.0体積%以下である。また、該メタノール濃度は、5.0体積%以上20.0体積%以下であることが好ましい。
該メタノール濃度が上記範囲である場合、トナーの親水性は高く、低温低湿環境下でのチャージアップを防ぐことができる。該メタノール濃度の測定方法の詳細は後述する。
In a methanol/water mixed solvent wettability test, the toner has a methanol concentration (TA; hereinafter also referred to as wettability) of 5.0% by volume or more and 30.0% when the transmittance of light having a wavelength of 780 nm is 50%. % by volume or less. Moreover, the methanol concentration is preferably 5.0% by volume or more and 20.0% by volume or less.
When the methanol concentration is within the above range, the hydrophilicity of the toner is high, and charge-up can be prevented in a low-temperature, low-humidity environment. The details of the method for measuring the methanol concentration will be described later.
一方、トナーを、78.5Nの荷重で圧縮して形成されたトナーの圧密体を破断させて測定される二粒子間力は、1.0nN以上25.0nN以下である。また、該二粒子間力は、3.0nN以上20.0nN以下であることが好ましく、3.0nN以上17.0nN以下であることがより好ましい。
ここで、二粒子間力は、上下二分割の円筒セル内に収容されたトナーに対して、78.5Nの垂直加重をかけて、トナーの圧密体を形成する。該トナーの圧密体を引っ張り、該トナーの圧密体が破断されたときに得られる最大引張破断力に基づき算出される。
78.5Nでの圧縮条件は、カートリッジ内の圧密したトナーが規制部を通過する際にかかる負荷を想定した値である。
該二粒子間力が上記範囲である場合、高温高湿環境下でもカートリッジ内の規制部でト
ナーが凝集することなく、ベタ追従性が良好となる。二粒子間力の測定方法の詳細は後述する。
また、該メタノール濃度(TA)と二粒子間力を満たすことで静電凝集を抑えることができ、低温低湿環境下でのベタ追従性も良好となる。
On the other hand, the force between two particles measured by breaking a compacted body of toner formed by compressing the toner with a load of 78.5 N is 1.0 nN or more and 25.0 nN or less. The force between two particles is preferably 3.0 nN or more and 20.0 nN or less, more preferably 3.0 nN or more and 17.0 nN or less.
Here, the force between the two particles applies a vertical load of 78.5N to the toner accommodated in the upper and lower cylindrical cells to form a toner compact. It is calculated based on the maximum tensile breaking force obtained when the compacted body of the toner is pulled and the compacted body of the toner is broken.
The compression condition at 78.5N is a value assuming the load applied when the compacted toner in the cartridge passes through the regulating portion.
When the force between the two particles is within the above range, the toner does not agglomerate at the regulating portion in the cartridge even in a high-temperature and high-humidity environment, resulting in good solid followability. The details of the method for measuring the force between two particles will be described later.
Further, by satisfying the methanol concentration (TA) and the force between two particles, electrostatic aggregation can be suppressed, and solid followability in a low-temperature and low-humidity environment is also improved.
該メタノール濃度(TA)と二粒子間力を上記範囲に調整するための手段は、特に限定されない。ただし、一般的なトナーに用いられている有機樹脂の表層と表面処理された無機微粒子を外添する手段では達成が難しい。
該メタノール濃度(TA)と二粒子間力を上記範囲に調整するための一手段として、例えば、トナーが有機ケイ素重合体を含有する表層を有する態様を挙げることができる。
有機ケイ素重合体をトナーの表層に含有させることで、トナー表面の濡れ性を好適に制御することができる。一方、二粒子間力を増加させるほどトナーの表層及び内部まで吸湿することを防止できる。
材料の選択として、有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している官能基の炭素数や炭素鎖数などによって、濡れ性と二粒子間力を調整することが可能である。
また、有機ケイ素重合体を含有する表層の凸凹形状や凸間を繋ぐネットワーク構造の調整などにより濡れ性と二粒子間力を制御することが可能である。
これらの調整は、有機ケイ素重合体を含有する表層をトナーに形成させる工程において、有機ケイ素重合体を添加するタイミングや形態;有機ケイ素重合体を前処理する際のpH、温度、及び時間などによって調整可能である。
Means for adjusting the methanol concentration (TA) and the force between two particles within the above ranges are not particularly limited. However, it is difficult to achieve this by externally adding an organic resin surface layer and a surface-treated inorganic fine particle, which are used in general toners.
As one means for adjusting the methanol concentration (TA) and the force between two particles within the above ranges, for example, a mode in which the toner has a surface layer containing an organosilicon polymer can be mentioned.
By including the organosilicon polymer in the surface layer of the toner, the wettability of the toner surface can be suitably controlled. On the other hand, the more the force between two particles is increased, the more the surface layer and the inside of the toner can be prevented from absorbing moisture.
As for material selection, it is possible to adjust the wettability and the force between two particles by adjusting the number of carbon atoms and the number of carbon chains of the functional groups directly bonded to the silicon atoms of the organosilicon polymer.
In addition, it is possible to control the wettability and the force between two particles by adjusting the uneven shape of the surface layer containing the organosilicon polymer and the network structure connecting the protrusions.
These adjustments depend on the timing and form of addition of the organosilicon polymer in the step of forming the surface layer containing the organosilicon polymer on the toner; the pH, temperature, and time when the organosilicon polymer is pretreated; Adjustable.
以下に具体例を説明するがこれに限定されるわけではない。
まず、結着樹脂及び着色剤を含有する、トナーのコア粒子を作製して水系媒体に分散し、コア粒子分散液を得る。この時のコア粒子濃度は、コア粒子分散液総量に対して、コア粒子の固形分が10質量%以上40質量%以下であることが好ましい。そして、該コア粒子分散液の温度は35℃以上に調整しておくことが好ましい。また、該コア粒子分散液のpHは有機ケイ素化合物の縮合が進みにくいpHに調整することが好ましい。有機ケイ素重合体の縮合が進みにくいpHは物質によって異なるため、最も反応が進みにくいpHを中心として、±0.5以内が好ましい。
一方、有機ケイ素化合物は加水分解処理を行ったものを用いることが好ましい。
例えば、有機ケイ素化合物の前処理として別容器で加水分解しておく方法が挙げられる。加水分解の仕込み濃度は有機ケイ素化合物の量を100質量部とした場合、イオン交換水やRO水などイオン分を除去した水40質量部以上500質量部以下であることが好ましく、より好ましくは水100質量部以上400質量部以下である。
加水分解の条件としては、好ましくは、pHが2以上7以下、温度が15℃以上80℃以下、時間が30分以上600分以下である。
得られた有機ケイ素化合物の加水分解液とコア粒子分散液とを混合して、有機ケイ素化合物の縮合に適したpH(好ましくは6以上12以下、又は1以上3以下、より好ましくは8以上12以下)に調整することで、有機ケイ素化合物を縮合させながらトナーのコア粒子表面に表層付けすることができる。縮合と表層付けは、35℃以上で60分間以上実施することが好ましい。また、縮合に適したpHに調整する前に35℃以上で保持する時間を調整することで表面のマクロ構造を調整可能であり、該保持時間は3分以上120分以下であることが好ましい。
上記方法により、有機ケイ素重合体中の反応残基が減って-Si-O-Si-構造の比率が増加することで親水性が高まると考えている。
さらに、得られた表層は凹凸形状を形成し、かつ、凸間においてもネットワークが形成されることからコア粒子の樹脂部分が露出しにくく、二粒子間力を低減できると考えている。
A specific example will be described below, but it is not limited to this.
First, toner core particles containing a binder resin and a colorant are prepared and dispersed in an aqueous medium to obtain a core particle dispersion. At this time, the core particle concentration is preferably such that the solid content of the core particles is 10% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total amount of the core particle dispersion. The temperature of the core particle dispersion is preferably adjusted to 35° C. or higher. Further, it is preferable to adjust the pH of the core particle dispersion to a pH at which condensation of the organosilicon compound does not easily proceed. Since the pH at which the condensation of the organosilicon polymer is difficult to proceed differs depending on the substance, it is preferably within ±0.5 around the pH at which the reaction is most difficult to proceed.
On the other hand, it is preferable to use the organosilicon compound that has been hydrolyzed.
For example, as a pretreatment of the organosilicon compound, hydrolysis may be carried out in a separate container. When the amount of the organosilicon compound is 100 parts by mass, the charge concentration for hydrolysis is preferably 40 parts by mass or more and 500 parts by mass or less of water from which ions have been removed, such as ion-exchanged water or RO water, and more preferably water. It is 100 mass parts or more and 400 mass parts or less.
The hydrolysis conditions are preferably pH 2 or more and 7 or less, temperature 15° C. or more and 80° C. or less, and
The obtained hydrolyzate of the organosilicon compound and the core particle dispersion are mixed and adjusted to a pH suitable for condensation of the organosilicon compound (preferably 6 or more and 12 or less, or 1 or more and 3 or less, more preferably 8 or more and 12 below), the organosilicon compound can be condensed to form a surface layer on the surface of the core particles of the toner. Condensation and surface layering are preferably carried out at 35° C. or higher for 60 minutes or longer. In addition, the surface macrostructure can be adjusted by adjusting the holding time at 35° C. or higher before adjusting the pH to a suitable one for condensation, and the holding time is preferably 3 minutes or more and 120 minutes or less.
It is believed that the above method reduces reactive residues in the organosilicon polymer and increases the ratio of the —Si—O—Si— structure, thereby increasing the hydrophilicity.
Furthermore, it is believed that the obtained surface layer has an uneven shape and a network is formed between the protrusions, so that the resin portion of the core particles is less likely to be exposed and the force between the two particles can be reduced.
有機ケイ素重合体を含有する表層を用いる場合には、トナー中の有機ケイ素重合体の含
有量が、0.5質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、1.5質量%以上5.0質量%以下であることがより好ましい。
有機ケイ素重合体の含有量が上記範囲にあることで、トナーの耐久性を向上させることができる。有機ケイ素重合体の含有量は、有機ケイ素重合体形成に用いる有機ケイ素化合物の種類及び量、有機ケイ素重合体形成時の製造方法、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。有機ケイ素重合体の含有量の測定方法は後述する。
When a surface layer containing an organosilicon polymer is used, the content of the organosilicon polymer in the toner is preferably 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less, and preferably 1.5% by mass or more. It is more preferably 5.0% by mass or less.
When the content of the organosilicon polymer is within the above range, durability of the toner can be improved. The content of the organosilicon polymer can be controlled by the type and amount of the organosilicon compound used to form the organosilicon polymer, the production method for the formation of the organosilicon polymer, reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH. . A method for measuring the content of the organosilicon polymer will be described later.
有機ケイ素重合体を含有する表層を用いる場合には、有機ケイ素重合体のトナーに対する固着率が、90.0%以上100.0%以下であることが好ましく、92.0%以上99.0%以下であることがより好ましい。
固着率が上記範囲であれば、有機ケイ素重合体の剥がれや脱離が少なく、カートリッジ内における部材に融着しないため、耐久出力を実施しても現像スジの発生が抑制される。有機ケイ素重合体のトナーに対する固着率の測定方法は後述する。
なお、該固着率は、有機ケイ素重合体形成時の製造方法、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHなどにより上記範囲に調整することができる。
When a surface layer containing an organosilicon polymer is used, the fixation rate of the organosilicon polymer to the toner is preferably 90.0% or more and 100.0% or less, and preferably 92.0% or more and 99.0%. The following are more preferable.
When the fixation rate is within the above range, the organosilicon polymer is less likely to peel off or detach, and is not fused to the members in the cartridge, so development streaks are suppressed even when a durable output is performed. A method for measuring the fixation rate of the organosilicon polymer to the toner will be described later.
The fixation rate can be adjusted within the above range depending on the production method, reaction temperature, reaction time, reaction solvent, pH, etc. during formation of the organosilicon polymer.
該有機ケイ素重合体は、下記式(RaT3)で表される構造を有する重合体であることが好ましい。
Ra-SiO3/2 (RaT3)
[式(RaT3)中、Raは、炭素数が1以上6以下の炭化水素基、又は下記式(i)若しくは下記式(ii)で表される部分構造を含むビニル系ポリマー部位を表す。]
The organosilicon polymer is preferably a polymer having a structure represented by the following formula (R a T3).
R a —SiO 3/2 (R a T3)
[In the formula (R a T3), R a is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a vinyl-based polymer moiety containing a partial structure represented by the following formula (i) or the following formula (ii): show. ]
[式(i)及び式(ii)において、*は該(RaT3)で表される構造中のSi元素との結合部位を表し、式(ii)におけるLは、アルキレン基又はアリーレン基を表す。]
該アルキレン基はメチレン基が好ましく、該アリーレン基はフェニレン基が好ましい。
[In formulas (i) and (ii), * represents a bonding site with the Si element in the structure represented by (R a T3), and L in formula (ii) represents an alkylene group or an arylene group. show. ]
The alkylene group is preferably a methylene group, and the arylene group is preferably a phenylene group.
有機ケイ素重合体が上記構造を有することで、トナー表面の電荷が速やかに流れ、トナーの帯電立ち上がり性が向上する。その結果、ベタ画像を出力した直後でもトナー担持体上のトナーが供給されベタ追従性がより向上する。
式(RaT3)中のSi原子の4個の原子価電子について、1個はRaとの結合に関与し、残り3個はO原子との結合に関与する。O原子は、2個の原子価電子がいずれもSi原子との結合に関与している状態、つまり、シロキサン結合(Si-O-Si)を構成する。
有機ケイ素重合体としてのSi原子とO原子を考えると、Si原子2個でO原子3個を
有することになるため、-SiO3/2と表現される。
式(RaT3)中の、シロキサン重合体部位(-SiO3/2)の存在は、トナーのテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMRの測定によって確認できる。
また、式(i)及び式(ii)で表される構造の存在は、トナーのテトラヒドロフラン不溶分の13C-NMRの測定によって確認できる。
When the organosilicon polymer has the structure described above, the charge on the surface of the toner flows quickly, and the charge rising property of the toner is improved. As a result, the toner on the toner carrier is supplied even immediately after the solid image is output, and the solid followability is further improved.
Of the four valence electrons of the Si atom in formula (R a T3), one participates in bonding with R a and the remaining three participate in bonding with the O atom. The O atom constitutes a state in which both valence electrons are involved in bonding with the Si atom, that is, a siloxane bond (Si—O—Si).
Considering Si atoms and O atoms as an organosilicon polymer, it is expressed as —SiO 3/2 because it has two Si atoms and three O atoms.
The presence of the siloxane polymer moiety (--SiO 3/2 ) in the formula (R a T3) can be confirmed by 29 Si-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner.
The existence of the structures represented by formulas (i) and (ii) can be confirmed by 13 C-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble matter of the toner.
トナーのテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMRの測定で得られるチャートにおいて、有機ケイ素重合体の全ピーク面積に対する式(RaT3)の構造に帰属されるピーク面積の割合が20%以上であることが好ましい。 In the chart obtained by 29 Si-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble matter of the toner, the ratio of the peak area attributed to the structure of the formula (R a T3) to the total peak area of the organosilicon polymer is 20% or more. is preferred.
該有機ケイ素重合体の製造例としては、ゾルゲル法が挙げられる。
ゾルゲル法は液体原料を出発原料に用いて、加水分解及び縮合重合させ、ゾル状態を経てゲル化する方法であり、ガラス、セラミックス、有機-無機ハイブリット、ナノコンポジットを合成する方法に用いられる。この製造方法を用いれば、表層、繊維、バルク体、微粒子などの種々の形状の機能性材料を液相から低温で作製することができる。
トナーの表層に存在する有機ケイ素重合体は、具体的には、アルコキシシランに代表されるケイ素化合物の加水分解及び縮重合によって生成されることが好ましい。
この有機ケイ素重合体を含有する表層をトナーに設けることによって、環境安定性が向上し、かつ、長期使用時におけるトナーの性能低下が生じにくく、保存安定性に優れたトナーを得ることができる。
さらに、ゾルゲル法は、液体から出発し、その液体をゲル化することによって材料を形成しているため、様々な微細構造及び形状をつくることができる。特に、トナーが水系媒体中で製造される場合には、有機ケイ素化合物のシラノール基のような親水基による親水性によってトナーの表面に析出させやすくなる。上記微細構造及び形状は反応温度、反応時間、反応溶媒、pHや有機金属化合物の種類及び量などによって調整することができる。
Examples of the production of the organosilicon polymer include a sol-gel method.
The sol-gel method is a method in which a liquid raw material is used as a starting material, hydrolyzed and condensation-polymerized, and gelled through a sol state, and is used in a method for synthesizing glasses, ceramics, organic-inorganic hybrids, and nanocomposites. By using this production method, functional materials in various shapes such as surface layers, fibers, bulk bodies, and fine particles can be produced from the liquid phase at low temperatures.
Specifically, the organosilicon polymer present in the surface layer of the toner is preferably produced by hydrolysis and polycondensation of a silicon compound represented by alkoxysilane.
By providing the toner with the surface layer containing the organosilicon polymer, it is possible to obtain a toner with improved environmental stability, less deterioration in toner performance during long-term use, and excellent storage stability.
Furthermore, the sol-gel method starts from a liquid and forms a material by gelling the liquid, so various microstructures and shapes can be produced. In particular, when the toner is produced in an aqueous medium, it is easily deposited on the surface of the toner due to the hydrophilicity of the hydrophilic group such as the silanol group of the organosilicon compound. The fine structure and shape can be adjusted by the reaction temperature, reaction time, reaction solvent, pH, the type and amount of the organometallic compound, and the like.
表層に含有される有機ケイ素重合体は、下記式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物の縮重合物であることが好ましい。 The organosilicon polymer contained in the surface layer is preferably a polycondensation product of an organosilicon compound having a structure represented by the following formula (Z).
[式(Z)中、R1は、炭化水素基を表し、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基を表す。]
尚、R1は、式(RaT3)中のRaとなる官能基であり、下記式(A)若しくは下記式(B)で表される構造も含む。
[式(A)及び(B)において、*は式(Z)で表される構造中のSi元素との結合部位を表し、式(B)におけるLは、アルキレン基又はアリーレン基を表す。]
該アルキレン基はメチレン基が好ましく、該アリーレン基はフェニレン基が好ましい。
[In formula (Z), R 1 represents a hydrocarbon group, and R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group, or an alkoxy group. ]
R 1 is a functional group that becomes R a in the formula (R a T3), and includes structures represented by the following formula (A) or the following formula (B).
[In the formulas (A) and (B), * represents a bonding site with the Si element in the structure represented by the formula (Z), and L in the formula (B) represents an alkylene group or an arylene group. ]
The alkylene group is preferably a methylene group, and the arylene group is preferably a phenylene group.
R1の炭化水素基により疎水性を向上することができ、環境安定性に優れたトナーを得ることができる。また、炭化水素基として芳香族炭化水素基であるアリール基、例えば、フェニル基を用いることもできる。R1の疎水性が大きい場合、様々な環境において帯電量変動が大きくなる傾向を示すことから、環境安定性を鑑みてR1は炭素数1以上3以下の脂肪族炭化水素基であることがより好ましく、炭素数1以上3以下のアルキル基であることがさらに好ましい。
R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基である(以下、反応基ともいう)。これらの反応基が加水分解、付加重合及び縮重合して架橋構造を形成し、耐部材汚染及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。
加水分解性が室温で穏やかであり、トナーの表面への析出性と被覆性の観点から、アルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基やエトキシ基であることがより好ましい。
また、R2、R3及びR4の加水分解、付加重合及び縮合重合は、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。
Hydrophobicity can be improved by the hydrocarbon group of R1 , and a toner excellent in environmental stability can be obtained. An aryl group, which is an aromatic hydrocarbon group, such as a phenyl group, can also be used as the hydrocarbon group. When the hydrophobicity of R 1 is large, the charge amount tends to increase in various environments. Therefore, in view of environmental stability, R 1 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 or more and 3 or less carbon atoms. More preferably, it is an alkyl group having 1 or more and 3 or less carbon atoms.
R 2 , R 3 and R 4 are each independently a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group, or an alkoxy group (hereinafter also referred to as a reactive group). These reactive groups form a crosslinked structure through hydrolysis, addition polymerization, and condensation polymerization, and a toner excellent in member contamination resistance and development durability can be obtained.
An alkoxy group is preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is more preferable, from the viewpoints of mild hydrolyzability at room temperature and deposition and coating properties on the surface of the toner.
Also, the hydrolysis, addition polymerization and condensation polymerization of R 2 , R 3 and R 4 can be controlled by reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH.
有機ケイ素重合体を得るには、上記式(Z)中のR1を除く一分子中に3つの反応基(R2、R3及びR4)を有する有機ケイ素化合物(以下、三官能性シランともいう)を1種又は複数種を組み合わせて用いるとよい。
式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物としては以下のものが挙げられる。
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルジエトキシメトキシシラン、ビニルエトキシジメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルメトキシジクロロシラン、ビニルエトキシジクロロシラン、ビニルジメトキシクロロシラン、ビニルメトキシエトキシクロロシラン、ビニルジエトキシクロロシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジアセトキシメトキシシラン、ビニルジアセトキシエトキシシラン、ビニルアセトキシジメトキシシラン、ビニルアセトキシメトキシエトキシシラン、ビニルアセトキシジエトキシシラン、ビニルトリヒドロキシシラン、ビニルメトキシジヒドロキシシラン、ビニルエトキシジヒドロキシシラン、ビニルジメトキシヒドロキシシラン、ビニルエトキシメトキシヒドロキシシラン、ビニルジエトキシヒドロキシシラン、のような三官能性のビニルシラン;アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルジエトキシメトキシシラン、アリルエトキシジメトキシシラン、アリルトリクロロシラン、アリルメトキシジクロロシラン、アリルエトキシジクロロシラン、アリルジメトキシクロロシラン、アリルメトキシエトキシクロロシラン、アリルジエトキシクロロシラン、アリルトリアセトキシシラン、アリルジアセトキシメトキシシラン、アリルジアセトキシエトキシシラン、アリルアセトキシジメトキシシラン、アリルアセトキシメトキシエトキシシラン、アリルアセトキシジエトキシシラン、アリルトリヒドロキシシラン、アリルメトキシジヒドロキシシラン、アリルエトキシジヒドロキシシラン、アリルジメトキシヒドロキシシラン、アリルエトキシメトキシヒドロキシシラン、アリルジエトキシヒドロキシシラン、のような三官能性のアリルシラン;p-スチリルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシメトキシシラン、メチルエトキシジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルメトキシジクロロシラン、メチルエトキシジクロロシラン、メチルジメトキシクロロシラン、メチルメトキシエトキシクロロシラン、メチルジエトキシクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシメトキシシラン、メチルジアセトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジメトキシシラン、メチルアセトキシメトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジエトキシシラン、メチルトリヒドロキシシラン、メチルメトキシジヒドロキシシラン、メチルエトキシジヒドロキシシラン、メチルジメトキシヒドロキシシラン、メチルエトキシメトキシヒドロキシシラン、メチルジエトキシヒドロキシシラン、のような三官能性のメチルシラン;エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、エ
チルトリアセトキシシラン、エチルトリヒドロキシシラン、のような三官能性のエチルシラン;プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリクロロシラン、プロピルトリアセトキシシラン、プロピルトリヒドロキシシラン、のような三官能性のプロピルシラン;ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリクロロシラン、ブチルトリアセトキシシラン、ブチルトリヒドロキシシラン、のような三官能性のブチルシラン;ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルトリクロロシラン、ヘキシルトリアセトキシシラン、ヘキシルトリヒドロキシシラン、のような三官能性のヘキシルシラン;フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリアセトキシシラン、フェニルトリヒドロキシシランのような三官能性のフェニルシラン。有機ケイ素化合物は単独で用いても、又は2種類以上を複合して用いてもよい。
To obtain an organosilicon polymer, an organosilicon compound ( hereinafter referred to as a trifunctional silane (also referred to as ) may be used singly or in combination.
Examples of organosilicon compounds having a structure represented by formula (Z) include the following.
Vinyltrimethoxysilane, Vinyltriethoxysilane, Vinyldiethoxymethoxysilane, Vinylethoxydimethoxysilane, Vinyltrichlorosilane, Vinylmethoxydichlorosilane, Vinylethoxydichlorosilane, Vinyldimethoxychlorosilane, Vinylmethoxyethoxychlorosilane, Vinyldiethoxychlorosilane, Vinyl Triacetoxysilane, Vinyldiacetoxymethoxysilane, Vinyldiacetoxyethoxysilane, Vinylacetoxydimethoxysilane, Vinylacetoxymethoxyethoxysilane, Vinylacetoxydiethoxysilane, Vinyltrihydroxysilane, Vinylmethoxydihydroxysilane, Vinylethoxydihydroxysilane, Vinyldimethoxysilane trifunctional vinylsilanes such as hydroxysilane, vinylethoxymethoxyhydroxysilane, vinyldiethoxyhydroxysilane; allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, allyldiethoxymethoxysilane, allylethoxydimethoxysilane, allyltrichlorosilane, allyl Methoxydichlorosilane, allylethoxydichlorosilane, allyldimethoxychlorosilane, allylmethoxyethoxychlorosilane, allyldiethoxychlorosilane, allyltriacetoxysilane, allyldiacetoxymethoxysilane, allyldiacetoxyethoxysilane, allylacetoxydimethoxysilane, allylacetoxymethoxyethoxysilane , allylacetoxydiethoxysilane, allyltrihydroxysilane, allylmethoxydihydroxysilane, allylethoxydihydroxysilane, allyldimethoxyhydroxysilane, allylethoxymethoxyhydroxysilane, allyldiethoxyhydroxysilane; p- styryltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyldiethoxymethoxysilane, methylethoxydimethoxysilane, methyltrichlorosilane, methylmethoxydichlorosilane, methylethoxydichlorosilane, methyldimethoxychlorosilane, methylmethoxyethoxychlorosilane, methyl Diethoxychlorosilane, Methyltriacetoxysilane, Methyldiacetoxymethoxysilane, Methyldiacetoxyethoxysilane, Methylacetoxydimethoxysilane, Methylacetoxymethoxyethoxysilane, Methylacetoxydiethoxysilane trifunctional methylsilanes such as trifunctional methylsilanes, such as silane, methyltrihydroxysilane, methylmethoxydihydroxysilane, methylethoxydihydroxysilane, methyldimethoxyhydroxysilane, methylethoxymethoxyhydroxysilane, methyldiethoxyhydroxysilane; ethyltrimethoxysilane, ethyltrihydroxysilane; trifunctional ethylsilanes such as ethoxysilane, ethyltrichlorosilane, ethyltriacetoxysilane, ethyltrihydroxysilane; propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltrichlorosilane, propyltriacetoxysilane, propyltrihydroxysilane, trifunctional propylsilanes such as; trifunctional butylsilanes such as butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltrichlorosilane, butyltriacetoxysilane, butyltrihydroxysilane; hexyltrimethoxysilane, hexyltri trifunctional hexylsilanes such as ethoxysilane, hexyltrichlorosilane, hexyltriacetoxysilane, hexyltrihydroxysilane; phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltrichlorosilane, phenyltriacetoxysilane, phenyltrihydroxysilane; Trifunctional phenylsilanes such as. An organosilicon compound may be used alone or in combination of two or more.
加水分解及び重縮合の結果、有機ケイ素重合体中の、式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物の含有量は、50モル%以上が好ましく、より好ましくは60モル%以上である。
また、該式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物以外に、一分子中に4つの反応基を有する有機ケイ素化合物(四官能性シラン)、一分子中に3つの反応基を有する有機ケイ素化合物(三官能性シラン)、一分子中に2つの反応基を有する有機ケイ素化合物(二官能性シラン)又は1つの反応基を有する有機ケイ素化合物(一官能性シラン)を併用してもよい。例えば、以下のようなものが挙げられる。
ジメチルジエトキシシラン、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-アニリノプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、トリメチルシリルクロライド、トリエチルシリルクロライド、トリイソプロピルシリルクロライド、t-ブチルジメチルシリルクロライド、N,N‘-ビス(トリメチルシリル)ウレア、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフロロアセトアミド、トリメチルシリルトリフロロメタンスルホネート、1,3-ジクロロ-1,1,3,3-テトライソプロピルジシロキサン、トリメチルシリルアセチレン、ヘキサメチルジシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、テトライソシアネートシラン、メチルトリイソシアネートシラン、ビニルトリイソシアネートシラン。
As a result of hydrolysis and polycondensation, the content of the organosilicon compound having the structure represented by formula (Z) in the organosilicon polymer is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more. .
In addition to the organosilicon compound having the structure represented by the formula (Z), an organosilicon compound having four reactive groups in one molecule (tetrafunctional silane) and three reactive groups in one molecule An organosilicon compound (trifunctional silane), an organosilicon compound having two reactive groups in one molecule (bifunctional silane), or an organosilicon compound having one reactive group (monofunctional silane) may be used in combination. good. For example:
dimethyldiethoxysilane, tetraethoxysilane, hexamethyldisilazane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxy propyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3- Acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3 -aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane Silane, 3-anilinopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, trimethylsilyl chloride, triethylsilyl chloride, triisopropylsilyl chloride, t-butyldimethylsilyl chloride, N,N'-bis(trimethylsilyl)urea, N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide, trimethylsilyltrifluoromethanesulfonate, 1,3-dichloro-1 , 1,3,3-tetraisopropyldisiloxane, trimethylsilylacetylene, hexamethyldisilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, tetraisocyanatosilane, methyltriisocyanatosilane, vinyltriisocyanatosilane.
有機ケイ素重合体を含有する表層と、トナーのコア粒子は、隙間なく接していることが好ましい。これにより、トナーの表層よりも内部の樹脂成分や離型剤などによるブリードの発生が抑えられ、保存安定性、環境安定性及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。
表層には有機ケイ素重合体の他に、スチレン-アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂や各種添加剤などが含有されていてもよい。
It is preferable that the surface layer containing the organosilicon polymer and the core particles of the toner are in contact with each other without a gap. As a result, bleeding due to the resin component, release agent, and the like inside the toner can be suppressed, and a toner excellent in storage stability, environmental stability, and development durability can be obtained.
In addition to the organosilicon polymer, the surface layer may contain resins such as styrene-acrylic copolymer resins, polyester resins and urethane resins, various additives, and the like.
[結着樹脂]
トナーは、結着樹脂を含有する。該結着樹脂は特段限定されず、従来公知のものを用いることができる。結着樹脂はビニル系樹脂、ポリエステル樹脂などが好ましく例示できる。ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂及びその他の結着樹脂として、以下の樹脂又は重合体が例示できる。
ポリスチレン、ポリビニルトルエンのようなスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体、スチレン-アクリル酸オクチル共重合体、スチレン-アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸エステル共重合体のようなスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂。これら結着樹脂は単独又は混合して使用できる。
[Binder resin]
The toner contains a binder resin. The binder resin is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Preferred examples of the binder resin include vinyl-based resins and polyester resins. Examples of vinyl resins, polyester resins and other binder resins include the following resins or polymers.
Homopolymers of styrene and substituted products thereof such as polystyrene and polyvinyltoluene; styrene-propylene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers, styrene-vinylnaphthalene copolymers, styrene-methyl acrylate copolymers, styrene - ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-methacrylic acid Ethyl copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer Styrenic copolymers such as coalescence, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, poly Vinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin. These binder resins can be used alone or in combination.
結着樹脂は、カルボキシ基を含有することが帯電性の観点で好ましく、カルボキシ基を含む重合性単量体を用いて製造された樹脂であることが好ましい。
該重合性単量体としては、例えば、アクリル酸;メタクリル酸、α-エチルアクリル酸、クロトン酸などのα-アルキル不飽和カルボン酸又はβ-アルキル不飽和カルボン酸;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸;コハク酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、コハク酸モノアクリロイルオキシエチレンエステル、フタル酸モノアクリロイルオキシエチルエステル、フタル酸モノメタクリロイルオキシエチルエステルなどの不飽和ジカルボン酸モノエステル誘導体など。
ポリエステル樹脂としては、下記に挙げるカルボン酸成分とアルコール成分との縮重合物を用いることができる。
カルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、及び、トリメリット酸が挙げられる。
アルコール成分としては、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、及び、ペンタエリスリトールが挙げられる。
また、ポリエステル樹脂は、ウレア基を含有したポリエステル樹脂であってもよい。ポリエステル樹脂としては末端などのカルボキシ基はキャップしないことが好ましい。
トナーにおいては、高温時におけるトナーの粘度変化の改良を目的として結着樹脂が重合性官能基を有していてもよい。重合性官能基としては、ビニル基、イソシアナート基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基が挙げられる。
The binder resin preferably contains a carboxy group from the viewpoint of chargeability, and is preferably a resin produced using a polymerizable monomer containing a carboxy group.
Examples of the polymerizable monomer include acrylic acid; α-alkyl unsaturated carboxylic acids or β-alkyl unsaturated carboxylic acids such as methacrylic acid, α-ethylacrylic acid and crotonic acid; fumaric acid, maleic acid, citracone; Acids, unsaturated dicarboxylic acids such as itaconic acid; unsaturated dicarboxylic acid monoesters such as succinic acid monoacryloyloxyethyl ester, succinic acid monoacryloyloxyethylene ester, phthalic acid monoacryloyloxyethyl ester, phthalic acid monomethacryloyloxyethyl ester derivatives, etc.
As the polyester resin, a polycondensation product of a carboxylic acid component and an alcohol component listed below can be used.
Carboxylic acid components include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, fumaric acid, maleic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and trimellitic acid.
Alcohol components include bisphenol A, hydrogenated bisphenol, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol.
Moreover, the polyester resin may be a polyester resin containing a urea group. As for the polyester resin, it is preferable not to cap carboxyl groups such as terminals.
In the toner, the binder resin may have a polymerizable functional group for the purpose of improving the viscosity change of the toner at high temperatures. Polymerizable functional groups include vinyl groups, isocyanate groups, epoxy groups, amino groups, carboxy groups, and hydroxy groups.
[架橋剤]
結着樹脂の分子量をコントロールする為に、重合性単量体の重合に際して、架橋剤を添加してもよい。
例えば、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジビニルベンゼン、ビス(4-アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、1,3-ブチレングリコールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,5-ペンタンジ
オールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200、#400、#600の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート(MANDA 日本化薬)、及び以上のアクリレートをメタクリレートに変えたもの。
架橋剤の添加量としては、重合性単量体100質量部に対して、0.001質量部以上15.000質量部以下であることが好ましい。
[Crosslinking agent]
In order to control the molecular weight of the binder resin, a cross-linking agent may be added during the polymerization of the polymerizable monomer.
For example, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, divinylbenzene, bis(4 -acryloxypolyethoxyphenyl)propane, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate , polyethylene glycol #200, #400, and #600 diacrylates, dipropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, polyester type diacrylate (MANDA Nippon Kayaku), and methacrylates obtained by converting the above acrylates.
The amount of the cross-linking agent to be added is preferably 0.001 parts by mass or more and 15.000 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
[離型剤]
トナーは、離型剤を含有してもよい。該離型剤としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムのような石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックスのような天然ワックス及びその誘導体、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸のような脂肪酸、又はその誘導体、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、シリコ-ン樹脂が挙げられる。なお、誘導体には酸化物や、ビニルモノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。
なお、離型剤の含有量は、結着樹脂又は重合性単量体100.0質量部に対して、5.0質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。
[Release agent]
The toner may contain a release agent. Examples of the release agent include paraffin wax, microcrystalline wax, petroleum wax such as petrolatum and its derivatives, montan wax and its derivatives, hydrocarbon waxes produced by the Fischer-Tropsch process and its derivatives, and polyolefin waxes such as polyethylene and polypropylene. and derivatives thereof, natural waxes such as carnauba wax and candelilla wax and derivatives thereof, higher fatty alcohols, fatty acids such as stearic acid, palmitic acid, or derivatives thereof, acid amide waxes, ester waxes, ketones, hydrogenated castor oil and derivatives thereof, vegetable waxes, animal waxes, and silicone resins. Derivatives include oxides, block copolymers with vinyl monomers, and graft modified products.
The content of the release agent is preferably 5.0 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin or polymerizable monomer.
[着色剤]
トナーは、着色剤を含有する。着色剤は特段限定されず、例えば以下に示す公知のものを使用することができる。
黄色顔料としては、黄色酸化鉄、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキなどの縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物が用いられる。具体的には以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、155、168、180。
橙色顔料としては以下のものが挙げられる。
パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジRK、インダスレンブリリアントオレンジGK。
赤色顔料としては、ベンガラ、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドC、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、ブリラントカーミン3B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキなどの縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が挙げられる。具体的には以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254。
青色顔料としては、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBGなどの銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物などが挙げられる。具体的には以下のものが
挙げられる。
C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66。
紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
緑色顔料としては、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンGが挙げられる。白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛が挙げられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、非磁性フェライト、マグネタイト、上記黄色系着色剤、赤色系着色剤及び青色系着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。これらの着色剤は、単独又は混合して、さらには固溶体の状態で用いることができる。
必要により、重合阻害のない物質による着色剤の表面処理を施して表面改質を行ってもよい。
なお、着色剤の含有量は、結着樹脂又は重合性単量体100.0質量部に対して、3.0質量部以上15.0質量部以下であることが好ましい。
[Coloring agent]
A toner contains a colorant. Colorants are not particularly limited, and for example, known ones shown below can be used.
Yellow pigments include yellow iron oxide, navels yellow, naphthol yellow S, hansa yellow G, hansa yellow 10G, benzidine yellow G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, condensed azo compounds such as tartrazine lake, Isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specific examples include the following.
C. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 155, 168, 180.
Examples of orange pigments include the following.
Permanent Orange GTR, Pyrazolone Orange, Vulcan Orange, Benzidine Orange G, Indanthrene Brilliant Orange RK, Indanthrene Brilliant Orange GK.
Red pigments include condensation of red iron oxide, permanent red 4R, lithol red, pyrazolone red, watching red calcium salt, lake red C, lake red D, brilliant carmine 6B, brilliant carmine 3B, eosin lake, rhodamine lake B, and alizarin lake. azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. Specific examples include the following.
C. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 122, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 254.
Blue pigments include copper phthalocyanine compounds and their derivatives such as alkali blue lake, victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partial chloride, fast sky blue, and indanthrene blue BG, anthraquinone compounds, and basic dye lakes. compound and the like. Specific examples include the following.
C. I.
Purple pigments include Fast Violet B and Methyl Violet Lake.
Examples of green pigments include Pigment Green B, Malachite Green Lake, and Final Yellow Green G. White pigments include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
Examples of black pigments include carbon black, aniline black, non-magnetic ferrite, magnetite, and those toned black using the above yellow, red, and blue colorants. These colorants can be used singly or in combination, or in the form of a solid solution.
If necessary, the colorant may be surface-treated with a substance that does not inhibit polymerization to modify the surface.
The content of the colorant is preferably 3.0 parts by mass or more and 15.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin or polymerizable monomer.
[荷電制御剤]
トナーは、荷電制御剤を含有してもよい。該荷電制御剤としては、公知のものが使用できる。特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナーを直接重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が好ましい。
荷電制御剤として、トナーを負荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。
有機金属化合物及びキレート化合物として、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸などの金属化合物。他には、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、又はエステル類、ビスフェノールのようなフェノール誘導体類なども含まれる。さらに、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーンが挙げられる。
一方、トナーを正荷電性に制御する荷電制御剤としては、以下のものが挙げられる。
ニグロシン及び脂肪酸金属塩のようなによるニグロシン変性物;グアニジン化合物;イミダゾール化合物;トリブチルベンジルアンモニウム-1-ヒドロキシ-4-ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートのような4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩のようなオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など);高級脂肪酸の金属塩;樹脂系荷電制御剤。
該荷電制御剤は単独で又は2種類以上組み合わせて含有することができる。
該荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100.00質量部に対して、0.01質量部以上10.00質量部以下であることが好ましい。
[Charge control agent]
The toner may contain a charge control agent. A known charge control agent can be used. In particular, a charge control agent that has a high charging speed and can stably maintain a constant charge amount is preferred. Furthermore, when the toner is produced by a direct polymerization method, a charge control agent that has a low polymerization inhibitory property and substantially no solubilized substances in an aqueous medium is preferred.
Examples of charge control agents that control the toner to be negatively charged include the following.
Metal compounds such as monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids and dicarboxylic acids as organometallic compounds and chelate compounds. Others include aromatic oxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, or esters, phenol derivatives such as bisphenol, and the like. Furthermore, urea derivatives, metal-containing salicylic acid-based compounds, metal-containing naphthoic acid-based compounds, boron compounds, quaternary ammonium salts, and calixarenes are included.
On the other hand, the charge control agent for controlling the toner to be positively chargeable includes the following.
nigrosine and nigrosine modifications such as fatty acid metal salts; guanidine compounds; imidazole compounds; tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate; and their lake pigments; triphenylmethane dyes and their lake pigments (the lake agents include phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungsten molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide, ferrocyanide, etc.); metal salts of higher fatty acids; resin charge control agents.
The charge control agent can be contained alone or in combination of two or more.
The content of the charge control agent is preferably 0.01 parts by mass or more and 10.00 parts by mass or less with respect to 100.00 parts by mass of the binder resin.
[外添剤]
トナーは、外添剤を含有させることなくトナーとすることもできるが、流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するために、本発明の効果を損なわない程度に、外添剤として流動化剤、クリーニング助剤などを含有してもよい。
外添剤としては、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、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、又は、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が挙げられる。これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
該無機微粒子は、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、シランカップリング剤、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処理されていてもよい。
外添剤のBET比表面積は、10m2/g以上450m2/g以下であることが好ましい。
BET比表面積は、BET法(好ましくはBET多点法)に従って、動的定圧法による低温ガス吸着法により求めることができる。例えば、比表面積測定装置(商品名:ジェミニ2375 Ver.5.0、(株)島津製作所製)を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて測定することにより、BET比表面積(m2/g)を算出することができる。
これらの種々の外添剤の添加量は、その合計が、外添前の粒子100質量部に対して、0.05質量部以上5質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.1質量部以上3質量部以下である。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。
[External Additive]
The toner may be prepared without containing an external additive. agents, cleaning aids, and the like.
Examples of external additives include inorganic oxide fine particles such as silica fine particles, alumina fine particles and titanium oxide fine particles, inorganic stearic acid compound fine particles such as aluminum stearate fine particles and zinc stearate fine particles, or strontium titanate and zinc titanate. and inorganic titanate compound fine particles such as These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The inorganic fine particles may be treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a higher fatty acid, a silicone oil, or the like in order to improve heat-resistant storage stability and environmental stability.
The BET specific surface area of the external additive is preferably 10 m 2 /g or more and 450 m 2 /g or less.
The BET specific surface area can be determined by a low temperature gas adsorption method using a dynamic constant pressure method according to the BET method (preferably the BET multipoint method). For example, using a specific surface area measuring device (trade name: Gemini 2375 Ver.5.0, manufactured by Shimadzu Corporation), nitrogen gas is adsorbed on the surface of the sample, and the BET multipoint method is used for measurement. BET specific surface area (m 2 /g) can be calculated.
The total amount of these various external additives added is preferably 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.1 part by mass, relative to 100 parts by mass of the particles before external addition. It is at least 3 parts by mass and no more than 3 parts by mass. In addition, various external additives may be used in combination.
[現像剤]
トナーは、磁性又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、磁性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。
磁性キャリアとしては、例えば、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属;該金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金;など公知の材料からなる磁性粒子を用いることができる。これらの中ではフェライト粒子を用いることが好ましい。
また、磁性キャリアとしては、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粒子を分散してなる樹脂分散型キャリアなどを用いてもよい。
該磁性キャリアの体積平均粒径は、15μm以上100μm以下であることが好ましく、25μm以上80μm以下であることがより好ましい。
[Developer]
The toner can be used as a magnetic or non-magnetic one-component developer, but may be mixed with a magnetic carrier and used as a two-component developer.
As the magnetic carrier, for example, magnetic particles made of known materials such as metals such as iron, ferrite and magnetite; alloys of these metals with metals such as aluminum and lead can be used. Among these, it is preferable to use ferrite particles.
As the magnetic carrier, a coated carrier in which the surface of magnetic particles is coated with a coating agent such as a resin, or a resin-dispersed carrier in which magnetic particles are dispersed in a binder resin may be used.
The volume average particle size of the magnetic carrier is preferably 15 μm or more and 100 μm or less, more preferably 25 μm or more and 80 μm or less.
該トナーの製造方法は、公知の手段を用いることができる。例えば、混練粉砕法や湿式製造法が挙げられる。
トナー粒径の均一化や形状制御性の観点から、湿式製造法が好ましい。また、湿式製造法として、懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合凝集法、乳化凝集法などを挙げることができる。
以下、懸濁重合法について説明するがこれに限定されるわけではない。
懸濁重合法では、結着樹脂を形成するための重合性単量体、着色剤、及び、必要に応じてその他の添加剤を、ボールミル又は超音波分散機のような分散機を用いて、均一に溶解又は分散させて重合性単量体組成物を調製する(重合性単量体組成物の調製工程)。
該その他の添加剤としては、多官能性単量体、連鎖移動剤、離型剤としてのワックス、荷電制御剤、及び可塑剤などが挙げられる。
重合性単量体として、以下に示すビニル重合性単量体が好適に例示できる。
スチレン;α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、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-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレンのようなスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、iso-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、iso-ブチルアクリレート、tert-ブチルアクリレート、n-アミルアクリレート、n-ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレー
ト、n-オクチルアクリレート、n-ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2-ベンゾイルオキシエチルアクリレートのようなアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-プロピルメタクリレート、iso-プロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、iso-ブチルメタクリレート、tert-ブチルメタクリレート、n-アミルメタクリレート、n-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、n-オクチルメタクリレート、n-ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートのようなメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル、蟻酸ビニルのようなビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルのようなビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトン。
A known means can be used for the method for producing the toner. Examples thereof include a kneading pulverization method and a wet manufacturing method.
A wet manufacturing method is preferable from the viewpoint of uniformity of toner particle size and shape controllability. Examples of wet production methods include a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, an emulsion polymerization aggregation method, an emulsion aggregation method, and the like.
The suspension polymerization method will be described below, but the method is not limited thereto.
In the suspension polymerization method, a polymerizable monomer for forming a binder resin, a colorant, and optionally other additives are dispersed using a dispersing machine such as a ball mill or an ultrasonic dispersing machine. A polymerizable monomer composition is prepared by uniformly dissolving or dispersing (preparation step of a polymerizable monomer composition).
The other additives include polyfunctional monomers, chain transfer agents, waxes as release agents, charge control agents, and plasticizers.
As the polymerizable monomer, the following vinyl polymerizable monomers can be suitably exemplified.
Styrene; α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, p- styrene derivatives such as n-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene; methyl acrylate; , ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, n - acrylic polymerizable monomers such as nonyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, dimethyl phosphate ethyl acrylate, diethyl phosphate ethyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate , n-propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, n-nonyl methacrylate , diethyl phosphate ethyl methacrylate, dibutyl phosphate ethyl methacrylate, methacrylic polymerizable monomers; methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl butyrate, vinyl formate, etc. vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether; vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropyl ketone.
次に、上記重合性単量体組成物を予め用意しておいた水系媒体中に投入し、高せん断力を有する撹拌機や分散機により、所望のトナーのサイズになるように、重合性単量体組成物の液滴を形成する(造粒工程)。
造粒工程における水系媒体は分散安定剤を含有していることが、トナーの粒径制御、粒度分布のシャープ化、製造過程におけるトナーの合一を抑制するために好ましい。
分散安定剤としては、一般的に立体障害による反発力を発現させる高分子と、静電気的な反発力で分散安定化を図る難水溶性無機化合物とに大別される。難水溶性無機化合物の微粒子は、酸やアルカリにより溶解するため、重合後に酸やアルカリで洗浄することにより溶解させて容易に除去することができるため、好適に用いられる。
難水溶性無機化合物の分散安定剤としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、アルミニウム、リンのいずれかが含まれているものが好ましく用いられる。より好ましくは、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、リンのいずれかが含まれていることである。具体的には、以下のものが挙げられる。
リン酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ヒドロキシアパタイド。
該分散安定剤として、有機系化合物、例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプンを併用しても構わない。
該分散安定剤の含有量は、重合性単量体100質量部に対して、0.01質量部以上2.00質量部以下であることが好ましい。
また、該分散安定剤の微細化のために、0.001質量%以上0.1質量%以下の界面活性剤を併用してもよい。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が利用できる。例えばドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムが挙げられる。
Next, the polymerizable monomer composition is put into an aqueous medium prepared in advance, and the polymerizable monomer composition is dispersed by a stirrer or disperser having a high shear force so that the toner has a desired size. Form droplets of the polymer composition (granulation step).
It is preferable that the aqueous medium in the granulation step contain a dispersion stabilizer in order to control the particle size of the toner, sharpen the particle size distribution, and suppress coalescence of the toner in the production process.
Dispersion stabilizers are generally classified broadly into macromolecules that generate a repulsive force due to steric hindrance and poorly water-soluble inorganic compounds that stabilize dispersion by electrostatic repulsive force. Fine particles of poorly water-soluble inorganic compounds are preferably used because they are dissolved by acid or alkali and can be dissolved and easily removed by washing with acid or alkali after polymerization.
As the dispersion stabilizer for the sparingly water-soluble inorganic compound, one containing any one of magnesium, calcium, barium, zinc, aluminum and phosphorus is preferably used. More preferably, it contains any one of magnesium, calcium, aluminum and phosphorus. Specifically, the following are mentioned.
Magnesium phosphate, tricalcium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, hydroxyapatide.
As the dispersion stabilizer, an organic compound such as polyvinyl alcohol, gelatin, methylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, ethylcellulose, sodium salt of carboxymethylcellulose, and starch may be used in combination.
The content of the dispersion stabilizer is preferably 0.01 parts by mass or more and 2.00 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
Further, a surfactant of 0.001% by mass or more and 0.1% by mass or less may be used in combination to make the dispersion stabilizer finer. Specifically, commercially available nonionic, anionic, and cationic surfactants can be used. Examples include sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, and calcium oleate.
造粒工程の後、又は造粒工程を行いながら、50℃以上90℃以下程度の温度に設定して、重合性単量体組成物に含まれる重合性単量体の重合を行い、トナー分散液を得るとよい(重合工程)。
重合工程では、容器内の温度分布が均一になる様に攪拌操作を行うとよい。重合開始剤を添加する場合、任意の時期と所要時間で行うことができる。また、所望の分子量分布を得る目的で重合反応後半に昇温してもよい。さらに、未反応の重合性単量体、副生成物などを系外に除去するために反応後半、又は反応終了後に、一部水系媒体を蒸留操作により留去してもよい。蒸留操作は常圧又は減圧下で行うことができる。
After the granulation step or while performing the granulation step, the temperature is set to about 50° C. or more and 90° C. or less to polymerize the polymerizable monomer contained in the polymerizable monomer composition and disperse the toner. It is preferable to obtain a liquid (polymerization step).
In the polymerization step, it is preferable to perform a stirring operation so that the temperature distribution in the container becomes uniform. When a polymerization initiator is added, it can be added at any desired time and required time. Further, the temperature may be raised in the second half of the polymerization reaction for the purpose of obtaining a desired molecular weight distribution. Furthermore, in order to remove unreacted polymerizable monomers, by-products and the like out of the system, part of the aqueous medium may be distilled off in the latter half of the reaction or after the completion of the reaction. The distillation operation can be performed under normal pressure or reduced pressure.
該重合開始剤としては、一般的に油溶性開始剤が用いられる。例えば、以下のものが挙げられる。
2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、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のようなアゾ化合物;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシイソブチレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、tert-ブチルヒドロパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシピバレート、クメンヒドロパーオキサイドのようなパーオキサイド系開始剤。
重合開始剤は必要に応じて水溶性開始剤を併用してもよく、以下のものが挙げられる。
過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、2,2’-アゾビス(N,N’-ジメチレンイソブチロアミジン)塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)塩酸塩、アゾビス(イソブチルアミジン)塩酸塩、2,2’-アゾビスイソブチロニトリルスルホン酸ナトリウム、硫酸第一鉄又は過酸化水素。
該重合開始剤は単独又は併用して使用でき、重合性単量体の重合度を制御するために、連鎖移動剤、重合禁止剤などをさらに添加し用いることも可能である。
An oil-soluble initiator is generally used as the polymerization initiator. For example:
2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-4 - azo compounds such as methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile; acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, propionyl peroxide, acetyl peroxide, tert- Butyl peroxy-2-ethylhexanoate, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxyisobutyrate, cyclohexanone peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, di-tert-butylperoxide peroxide initiators such as oxide, tert-butyl peroxypivalate and cumene hydroperoxide;
If necessary, a water-soluble initiator may be used in combination with the polymerization initiator, and examples thereof include the following.
ammonium persulfate, potassium persulfate, 2,2'-azobis(N,N'-dimethyleneisobutyroamidine) hydrochloride, 2,2'-azobis(2-amidinopropane) hydrochloride, azobis(isobutylamidine) hydrochloride salt, sodium 2,2'-azobisisobutyronitrile sulfonate, ferrous sulfate or hydrogen peroxide.
The polymerization initiators can be used alone or in combination, and chain transfer agents, polymerization inhibitors and the like can be further added and used to control the degree of polymerization of the polymerizable monomers.
トナーの重量平均粒径は、高精細かつ高解像の画像を得るという観点から、3.0μm以上10.0μm以下であることが好ましい。
トナーの重量平均粒径は、細孔電気抵抗法により測定することができる。例えば「コールター・カウンター Multisizer 3」(ベックマン・コールター(株)製)用いて測定することができる。
得られたトナー分散液は、トナーと水系媒体を固液分離する濾過工程へと送られる。
該固液分離は、一般的な濾過方法で行うことができる。
その後、トナー表面から除去しきれなかった異物を除去するため、リスラリーや洗浄水を用いて洗浄を行うことが好ましい。
十分な洗浄が行われた後に、再び固液分離してトナーケーキを得る。その後、公知の乾燥手段により乾燥し、必要であれば分級により所定外の粒径を有する粒子群を分離してトナーを得るとよい。
トナーの表面に有機ケイ素重合体を有する表層を形成する場合は、得られたトナーの分散液をコア粒子分散液として用いて、前述のように有機ケイ素化合物の加水分解液を添加し、表層を形成させるとよい。
The weight-average particle size of the toner is preferably 3.0 μm or more and 10.0 μm or less from the viewpoint of obtaining high-definition and high-resolution images.
The weight average particle diameter of the toner can be measured by a pore electrical resistance method. For example, it can be measured using "Coulter Counter Multisizer 3" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
The obtained toner dispersion is sent to a filtration step for solid-liquid separation of the toner and the aqueous medium.
The solid-liquid separation can be performed by a common filtration method.
After that, it is preferable to wash the surface of the toner with reslurry or washing water in order to remove the foreign matter that has not been completely removed from the surface of the toner.
After sufficient washing is performed, solid-liquid separation is performed again to obtain a toner cake. After that, it is preferable to dry by a known drying means, and if necessary, to separate a particle group having a particle size outside the predetermined size by classification to obtain a toner.
In the case of forming a surface layer having an organosilicon polymer on the surface of the toner, the obtained toner dispersion is used as the core particle dispersion, and the hydrolyzate of the organosilicon compound is added as described above to form the surface layer. should be formed.
<メタノール/水混合溶媒に対する濡れ性試験の方法>
トナーのメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性試験は、粉体濡れ性試験機「WET-100P」(レスカ社製)を用い、下記の条件及び手順で測定し、得られたメタノール滴下透過率曲線から算出する。
直径5cm及び厚さ1.75mmの円筒型ガラス容器中に、フッ素樹脂コーティングされた長さ25mm及び最大胴径8mmの紡錘型回転子を入れる。
上記円筒型ガラス容器中に、逆浸透膜処理された水(RO水)60mLを入れ、気泡等を除去するために超音波分散器で5分間分散を行う。
この中に、トナーを0.1g精秤して添加し、測定用サンプル液を調製する。
マグネティックスターラーを用いて、円筒型ガラス容器中の紡錘型回転子を300rpmの速度で撹拌しながら、上記粉体濡れ性試験機を通して、該測定用サンプル液中に、メタノールを0.8mL/minの滴下速度で連続的に添加する。
波長780nmの光で透過率を測定し、図1に示したようなメタノール滴下透過率曲線を作成する。該メタノール滴下透過率曲線から、透過率が50%を示したときのメタノール濃度(TA)を読み取る。
なお、メタノール濃度(TA;体積%)は、
(円筒型ガラス容器中に存在するメタノールの体積/円筒型ガラス容器中に存在するメタノール及び水の混合物の体積)×100
により算出される値である。
<Method of Wettability Test for Methanol/Water Mixed Solvent>
The wettability test of the toner to a methanol/water mixed solvent was performed using a powder wettability tester "WET-100P" (manufactured by Lesca) under the following conditions and procedures. calculate.
A fluororesin-coated spindle rotor having a length of 25 mm and a maximum barrel diameter of 8 mm is placed in a cylindrical glass container having a diameter of 5 cm and a thickness of 1.75 mm.
60 mL of reverse osmosis membrane-treated water (RO water) is put into the cylindrical glass container, and dispersed for 5 minutes with an ultrasonic disperser to remove bubbles and the like.
To this, 0.1 g of toner is accurately weighed and added to prepare a sample solution for measurement.
While stirring the spindle-shaped rotor in the cylindrical glass container at a speed of 300 rpm using a magnetic stirrer, 0.8 mL / min of methanol is passed through the powder wettability tester into the measurement sample liquid. Add continuously at a drop rate.
The transmittance is measured with light having a wavelength of 780 nm, and a methanol dropping transmittance curve as shown in FIG. 1 is created. From the methanol dropping transmittance curve, the methanol concentration (TA) is read when the transmittance shows 50%.
In addition, the methanol concentration (TA; volume %) is
(volume of methanol present in cylindrical glass container/volume of mixture of methanol and water present in cylindrical glass container) x 100
It is a value calculated by
<二粒子間力の測定方法>
トナーの二粒子間力は、ホソカワミクロン社製アグロボット(Aggrobot)を用い、該装置の説明書に従い測定する。
具体的な測定方法及び測定条件は、以下の通りである。
(試料条件)
粉体の仕込質量: 磁性トナーの場合9.2(g)、非磁性トナーの場合7.7(g)バインダー質量:0(g)
粉体の真密度:トナーの真密度(kg/m3)
液体バインダーの密度:0(kg/m3)
粉体の体面積平均径:トナーの重量平均粒径(D4)(μm)
比表面積形状係数:6(-)
乾燥粉体の最小空間率:0.26(-)
(測定条件)
環境温度:25℃
湿度:50%
セル内径:25mm
セル内高さ:37.5mm
セル温度:25℃
バネ線径:1.0mm
圧縮速度:1.0mm/sec
圧縮保持時間:0.0sec
圧縮応力:8kg/cm2
引張速度:0.40mm/sec
引張サンプリング開始時間:0.0sec
引張サンプリング時間:25sec
(1)磁性トナーの場合
25℃/50%環境下において、図2(A)に記載の上下二分割の円筒セル内にトナー9.2gを充填する。その後、1.0mm/secで圧縮棒を下ろすことで、78.5Nの垂直荷重をかけて、トナーの圧密体を形成する。
その後、図2(B)に記載の通り、上部セルをバネで0.40mm/secの速度で持ち上げてトナーの圧密体を引っ張り、トナーの圧密体が破断されたときに得られる最大引張破断力から二粒子間力(nN)を算出する。なお、二粒子間力(nN)は自動的に計算される。
(2)非磁性トナーの場合
25℃/50%環境下において、図2(A)に記載の上下二分割の円筒セル内にトナー7.7gを充填する。その後、1.0mm/secで圧縮棒を下ろすことで、78.5Nの垂直荷重をかけて、トナーの圧密体を形成する。
その後、図2(B)に記載の通り、上部セルをバネで0.40mm/secの速度で持ち上げてトナーの圧密体を引っ張り、トナーの圧密体が破断されたときに得られる最大引張破断力から二粒子間力(nN)を算出する。なお、二粒子間力(nN)は自動的に計算される。
<Method for measuring force between two particles>
The force between two toner particles is measured using a Hosokawa Micron Aggrobot according to the instructions for the apparatus.
Specific measurement methods and measurement conditions are as follows.
(Sample conditions)
Charged mass of powder: 9.2 (g) for magnetic toner, 7.7 (g) for non-magnetic toner Binder mass: 0 (g)
True density of powder: True density of toner (kg/m 3 )
Density of liquid binder: 0 (kg/m 3 )
Body area average diameter of powder: Weight average particle diameter of toner (D4) (μm)
Specific surface area shape factor: 6 (-)
Minimum void ratio of dry powder: 0.26 (-)
(Measurement condition)
Environmental temperature: 25°C
Humidity: 50%
Cell inner diameter: 25mm
In-cell height: 37.5mm
Cell temperature: 25°C
Spring wire diameter: 1.0mm
Compression speed: 1.0mm/sec
Compression holding time: 0.0 sec
Compressive stress: 8 kg/cm 2
Tensile speed: 0.40mm/sec
Tensile sampling start time: 0.0 sec
Tensile sampling time: 25 sec
(1) Magnetic Toner Under the environment of 25° C./50%, 9.2 g of toner is filled into the upper and lower cylindrical cells shown in FIG. 2(A). After that, the compressing rod is lowered at 1.0 mm/sec to apply a vertical load of 78.5 N to form a toner compact.
After that, as shown in FIG. 2B, the upper cell was lifted by a spring at a speed of 0.40 mm/sec to pull the compacted toner, and the maximum tensile breaking force obtained when the compacted toner was broken. to calculate the force between two particles (nN). Note that the force between two particles (nN) is automatically calculated.
(2) Non-Magnetic Toner Under an environment of 25° C./50%, 7.7 g of toner is filled into the upper and lower cylindrical cells shown in FIG. 2(A). After that, the compressing rod is lowered at 1.0 mm/sec to apply a vertical load of 78.5 N to form a toner compact.
After that, as shown in FIG. 2B, the upper cell was lifted by a spring at a speed of 0.40 mm/sec to pull the compacted toner, and the maximum tensile breaking force obtained when the compacted toner was broken. to calculate the force between two particles (nN). Note that the force between two particles (nN) is automatically calculated.
<有機ケイ素重合体の含有量の測定方法>
トナー中の有機ケイ素重合体の含有量は、波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「SuperQ ver.4.0F」(PANalytical社製)を用いて測定する。
なお、X線管球のアノードとしてはRhを用い、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は27mm、測定時間10秒とする。
また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ(PC)、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ(SC)で検出する。
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリングの中にトナー4gを入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRE-32」(前川試験機製作所社製)を用いて、20MPaで、60秒間加圧し、厚さ2mm、直径39mmに成型したペレットを用いる。
有機ケイ素重合体を含まないトナー(外添剤を添加していないものを用いる)100質量部に対して、シリカ(SiO2)微粉末を0.5質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粉末を5.0質量部、10.0質量部となるようにトナーとそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。
それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、PETを分光結晶に用いた際に回折角(2θ)=109.08°に観測されるSi-Kα線の計数率(単位:cps)を測定する。
この際、X線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、24kV、100mAとする。得られたX線の計数率を縦軸に、各検量線用試料中のSiO2添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。
次に、分析対象のトナーを、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにしてペレットとし、そのSi-Kα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線からトナー中の有機ケイ素重合体の含有量を求める。
<Method for Measuring Content of Organosilicon Polymer>
The content of the organosilicon polymer in the toner was measured using a wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometer "Axios" (manufactured by PANalytical) and dedicated software "SuperQ ver.4" for setting measurement conditions and analyzing measurement data. 0F" (manufactured by PANalytical).
Rh is used as the anode of the X-ray tube, the measurement atmosphere is vacuum, the measurement diameter (collimator mask diameter) is 27 mm, and the measurement time is 10 seconds.
A proportional counter (PC) is used to measure light elements, and a scintillation counter (SC) is used to measure heavy elements.
As a measurement sample, 4 g of toner was placed in a special aluminum ring for press and leveled, and a tablet press "BRE-32" (manufactured by Mayekawa Test Instruments Co., Ltd.) was used at 20 MPa for 60 seconds. Pellets that are pressed and molded to a thickness of 2 mm and a diameter of 39 mm are used.
Silica (SiO 2 ) fine powder was added to 0.5 parts by mass to 100 parts by mass of a toner containing no organosilicon polymer (to which an external additive was not added), and a coffee mill was used. Mix well with Similarly, 5.0 parts by mass and 10.0 parts by mass of fine silica powder were mixed with the toner, respectively, and these were used as samples for the calibration curve.
For each sample, a pellet of the sample for the calibration curve was prepared as described above using a tablet press, and when PET was used as the analyzing crystal, the diffraction angle (2θ) was observed at 109.08°. Measure the count rate (unit: cps) of Si-Kα rays.
At this time, the acceleration voltage and current value of the X-ray generator are set to 24 kV and 100 mA, respectively. A linear function calibration curve is obtained with the obtained X-ray count rate on the vertical axis and the amount of SiO 2 added in each calibration curve sample on the horizontal axis.
Next, the toner to be analyzed is made into pellets as described above using a tablet press, and the Si--Kα ray count rate of the pellets is measured. Then, the content of the organosilicon polymer in the toner is determined from the above calibration curve.
<式(RaT3)で表される構造の確認方法>
式(RaT3)で表される構造のうち、ケイ素原子に結合する炭化水素基などの構造は、13C-NMR(固体)により確認する。
また、式(RaT3)の詳細な構造は、13C-NMR(固体)及び29Si-NMR
により確認する。
以下に使用した装置、測定条件及び試料の調製方法を示す。
「13C-NMR(固体)の測定条件」
装置:JEOL RESONANCE製 JNM-ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナーのテトラヒドロフラン不溶分 150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:123.25MHz(13C)
基準物質:アダマンタン(外部標準:29.5ppm)
試料回転数:20kHz
コンタクト時間:2ms
遅延時間:2s
積算回数:1024回
<Method for Confirming Structure Represented by Formula (R a T3)>
Among the structures represented by the formula (R a T3), structures such as hydrocarbon groups bonded to silicon atoms are confirmed by 13 C-NMR (solid).
Further, the detailed structure of formula (R a T3) is 13 C-NMR (solid) and 29 Si-NMR
Confirm by
The apparatus, measurement conditions, and sample preparation method used are shown below.
" 13 C-NMR (solid) measurement conditions"
Device: JNM-ECX500II manufactured by JEOL RESONANCE
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran-insoluble matter of toner for NMR measurement
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measurement nuclear frequency: 123.25 MHz ( 13 C)
Reference substance: adamantane (external standard: 29.5 ppm)
Sample rotation speed: 20 kHz
Contact time: 2ms
Delay time: 2s
Accumulated times: 1024 times
「試料調製方法」
測定試料の調製:トナー10.0gを秤量し、円筒濾紙(東洋濾紙製No.86R)に入れてソックスレー抽出器にかけ、溶媒としてテトラヒドロフラン200mLを用いて20時間抽出し、円筒濾紙中のろ物を40℃で数時間真空乾燥して得られたものをNMR測定用のサンプルとする。
なお、トナーに外添剤などが添加されている場合は、下記方法によって、該外添剤を除去し、トナーを得る。
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブにショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ、分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
遠心分離用チューブをシェイカーにて350spm(strokes per min)、20minで振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機にて3500rpm、30minの条件で分離する。
この操作により、トナーと外れた外添剤が分離する。トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラなどで採取する。採取したトナーを減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥し、トナーを得る。この操作を複数回実施して、必要量を確保する。
"Sample preparation method"
Preparation of measurement sample: 10.0 g of toner was weighed, placed in a filter paper thimble (No. 86R manufactured by Toyo Roshi Kaisha Ltd.), put in a Soxhlet extractor, and extracted with 200 mL of tetrahydrofuran as a solvent for 20 hours. A sample obtained by vacuum drying at 40° C. for several hours is used as a sample for NMR measurement.
When the toner contains an external additive or the like, the toner is obtained by removing the external additive by the following method.
160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved in a hot water bath to prepare a concentrated sucrose solution. In a centrifugation tube, 31 g of concentrated sucrose and Contaminon N (a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for washing precision measuring instruments with a pH of 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, 6 mL of Kojunyaku Kogyo Co., Ltd.) is added to prepare a dispersion liquid. 1.0 g of toner is added to this dispersion, and clumps of toner are loosened with a spatula or the like.
The centrifuge tube is shaken on a shaker at 350 spm (strokes per min) for 20 minutes. After shaking, the solution is replaced in a swing rotor glass tube (50 mL) and separated in a centrifuge at 3500 rpm for 30 minutes.
This operation separates the toner from the external additive. It is visually confirmed that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and the separated toner on the uppermost layer is collected with a spatula or the like. After the collected toner is filtered with a vacuum filter, it is dried with a dryer for 1 hour or more to obtain a toner. This operation is carried out multiple times to ensure the required amount.
式(RaT3)において、Raが、上記式(i)で表される構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチン基(>CH-Si)に起因するシグナルの有無により、上記式(i)で表される構造の存在を確認する。
式(RaT3)において、Raが、上記式(ii)で表される構造の場合、ケイ素原子に結合しているメチレン基(Si-CH2-)、エチレン基(Si-C2H4-)などのアルキレン基又はアリーレン基(例えば、フェニレン基(Si-C6H4-))などに起因するシグナルの有無により、上記式(ii)で表される構造の存在を確認する。
式(RaT3)において、Raが炭素数1以上6以下の炭化水素基の場合、ケイ素原子に結合しているメチル基(Si-CH3)、エチル基(Si-C2H5)、プロピル基(Si-C3H7)、ブチル基(Si-C4H9)、ペンチル基(Si-C5H11)、ヘキシル基(Si-C6H13)、フェニル基(Si-C6H5)などに起因するシグナルの有無により、その存在を確認する。
In formula (R a T3), when R a has a structure represented by formula (i) above, the presence or absence of a signal due to a methine group (>CH—Si) bonded to a silicon atom determines Confirm the existence of the structure represented by (i).
In the formula (R a T3), when R a has a structure represented by the above formula (ii), a methylene group (Si—CH 2 —) or an ethylene group (Si—C 2 H 4- ) or an arylene group (for example, a phenylene group (Si--C 6 H 4 --)) or the like, the presence or absence of a signal resulting from such a structure confirms the presence of the structure represented by the above formula (ii).
In the formula (R a T3), when R a is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a methyl group (Si—CH 3 ) or an ethyl group (Si—C 2 H 5 ) bonded to a silicon atom , propyl group (Si—C 3 H 7 ), butyl group (Si—C 4 H 9 ), pentyl group (Si—C 5 H 11 ), hexyl group (Si—C 6 H 13 ), phenyl group (Si— C 6 H 5 ) or the like confirms its presence.
<トナーのテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMRで測定される、式(RaT3)の構造に帰属されるピーク面積の測定方法>
トナーのテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMR(固体)測定は、以下の測定条件で行う。
「29Si-NMR(固体)の測定条件」
装置:JEOL RESONANCE製 JNM-ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナーのテトラヒドロフラン不溶分 150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:97.38MHz(29Si)
基準物質:DSS(外部標準:1.534ppm)
試料回転数:10kHz
コンタクト時間:10ms
遅延時間:2s
積算回数:2000~8000回
上記測定後に、トナーのテトラヒドロフラン不溶分の、置換基及び結合基の異なる複数のシラン成分をカーブフィッティングにて下記X1構造、X2構造、X3構造、及びX4構造にピーク分離して、それぞれピーク面積を算出する。
X1構造:(Ri)(Rj)(Rk)SiO1/2 式(12)
X2構造:(Rg)(Rh)Si(O1/2)2 式(13)
X3構造:RmSi(O1/2)3 式(14)
X4構造:Si(O1/2)4 式(15)
<Method for Measuring Peak Area Assigned to Structure of Formula (R a T3), Measured by 29 Si-NMR of Tetrahydrofuran-Insoluble Content of Toner>
The 29 Si-NMR (solid) measurement of the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner is performed under the following measurement conditions.
" 29 Si-NMR (solid) measurement conditions"
Device: JNM-ECX500II manufactured by JEOL RESONANCE
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran-insoluble matter of toner for NMR measurement
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measured nuclear frequency: 97.38 MHz ( 29 Si)
Reference substance: DSS (external standard: 1.534 ppm)
Sample rotation speed: 10 kHz
Contact time: 10ms
Delay time: 2s
Cumulative number of times: 2000 to 8000 times After the above measurement, multiple silane components with different substituents and bonding groups in the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner are subjected to curve fitting to separate the peaks into the following X1 structure, X2 structure, X3 structure, and X4 structure. and calculate the peak area.
X1 structure: (Ri) (Rj) (Rk) SiO 1/2 formula (12)
X2 structure: (Rg)(Rh)Si(O 1/2 ) 2 Formula (13)
X3 structure: RmSi(O 1/2 ) 3 formula (14)
X4 structure: Si(O 1/2 ) 4 formula (15)
[式(12)、(13)及び(14)中のRi、Rj、Rk、Rg、Rh、及びRmはケイ素原子に結合している炭素数が1以上6以下の炭化水素基などの有機基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基又はアルコキシ基を示す。]
[Ri, Rj, Rk, Rg, Rh, and Rm in formulas (12), (13) and (14) are organic groups such as hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms bonded to a silicon atom; , a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group or an alkoxy group. ]
トナーのテトラヒドロフラン不溶分の29Si-NMRの測定で得られるチャートにおいて、上記X3構造中の置換基及び結合基の異なる複数のシラン成分を、化学シフト値によって特定する。
それらをカーブフィッティングにて測定結果と合成ピークの差分が最も小さくなるようにピーク分離し、ピーク面積を求める。
該手法により有機ケイ素重合体の全ピーク面積に対する式(RaT3)の構造に帰属されるピーク面積の割合を算出する。
In the chart obtained by 29 Si-NMR measurement of the tetrahydrofuran-insoluble matter of the toner, a plurality of silane components having different substituents and bonding groups in the X3 structure are identified by chemical shift values.
These are peak-separated by curve fitting so that the difference between the measurement result and the synthesized peak is minimized, and the peak area is obtained.
By this method, the ratio of the peak area attributed to the structure of the formula (R a T3) to the total peak area of the organosilicon polymer is calculated.
<有機ケイ素重合体のトナーに対する固着率の算出方法>
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブ(容量50mL)に上記ショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1gを添加し、スパチュラ
などでトナーのかたまりをほぐす。
遠心分離用チューブをシェイカーにて350spm(strokes per min)、20分間で振とうして水洗する。
振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機(H-9R 株式会社コクサン製)にて3500rpm、30minの条件で分離する。
トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラなどで採取する。採取されたトナーを含む水溶液を減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥する。
乾燥品をスパチュラで解砕し、蛍光X線で有機ケイ素重合体の量を測定する。水洗後のトナーと初期のトナーの測定対象の元素量比から固着率(%)を計算する。
各元素の蛍光X線の測定は、JIS K 0119-1969に準ずるが、具体的には以下の通りである。
測定装置としては、波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「SuperQ ver.4.0F」(PANalytical社製)を用いる。
なお、X線管球のアノードとしてはRhを用い、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は10mm、測定時間10秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ(PC)、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ(SC)で検出する。
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリング直径10mmの中に水洗後のトナーと初期のトナーを約1g入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRE-32」(前川試験機製作所社製)を用いて、20MPaで60秒間加圧し、厚さ約2mmに成型したペレットを用いる。
上記条件で測定を行い、得られたX線のピーク位置をもとに元素を同定し、単位時間あたりのX線光子の数である計数率(単位:cps)からその濃度を算出する。
トナー中のケイ素量の定量方法としては、トナー100質量部に対して、例えば、シリカ(SiO2)微粉末を0.5質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粉末を2.0質量部、5.0質量部となるようにトナーとそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。
それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、PETを分光結晶に用いた際に回折角(2θ)=109.08°に観測されるSi-Kα線の計数率(単位:cps)を測定する。この際、X線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、24kV、100mAとする。得られたX線の計数率を縦軸に、各検量線用試料中のSiO2添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。
次に、分析対象のトナーを、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにしてペレットとし、そのSi-Kα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線からトナー中の有機ケイ素重合体の含有量を求める。上記方法により算出した初期のトナーの元素量に対して、水洗後のトナーの元素量の比率を求め、トナーに対する固着率(%)とした。
<Method for calculating fixation ratio of organic silicon polymer to toner>
160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved in a hot water bath to prepare a concentrated sucrose solution. In a centrifugation tube (capacity: 50 mL), 31 g of the concentrated sucrose solution and Contaminon N (a pH 7 neutral detergent for cleaning precision measuring instruments consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder) were added. 6 mL of a mass % aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to prepare a dispersion. 1 g of toner is added to this dispersion, and clumps of toner are loosened with a spatula or the like.
The centrifugation tube is shaken on a shaker at 350 spm (strokes per min) for 20 minutes and washed with water.
After shaking, the solution is replaced in a swing rotor glass tube (50 mL) and separated in a centrifuge (H-9R manufactured by Kokusan Co., Ltd.) at 3500 rpm for 30 minutes.
It is visually confirmed that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and the separated toner on the uppermost layer is collected with a spatula or the like. After the collected aqueous solution containing the toner is filtered with a vacuum filter, it is dried with a dryer for 1 hour or more.
The dried product is pulverized with a spatula, and the amount of organosilicon polymer is measured with fluorescent X-rays. The fixation rate (%) is calculated from the ratio of the amount of element to be measured between the toner after water washing and the initial toner.
Fluorescent X-ray measurement of each element conforms to JIS K 0119-1969, but is specifically as follows.
As a measurement device, a wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometer "Axios" (manufactured by PANalytical) and attached dedicated software "SuperQ ver.4.0F" (manufactured by PANalytical) for setting measurement conditions and analyzing measurement data ) is used.
Rh is used as the anode of the X-ray tube, the measurement atmosphere is vacuum, the measurement diameter (collimator mask diameter) is 10 mm, and the measurement time is 10 seconds. A proportional counter (PC) is used to measure light elements, and a scintillation counter (SC) is used to measure heavy elements.
As a measurement sample, about 1 g of the toner after washing with water and the initial toner was placed in a dedicated press aluminum ring with a diameter of 10 mm, and the toner was flattened. ), pressurized at 20 MPa for 60 seconds, and used pellets molded to a thickness of about 2 mm.
Measurement is performed under the above conditions, the element is identified based on the obtained X-ray peak position, and the concentration is calculated from the count rate (unit: cps), which is the number of X-ray photons per unit time.
As a method for quantifying the amount of silicon in the toner, for example, 0.5 parts by mass of silica (SiO 2 ) fine powder is added to 100 parts by mass of the toner, and the mixture is thoroughly mixed using a coffee mill. Similarly, 2.0 parts by mass and 5.0 parts by mass of fine silica powder were mixed with the toner, respectively, and these were used as samples for the calibration curve.
For each sample, a pellet of the sample for the calibration curve was prepared as described above using a tablet press, and when PET was used as the analyzing crystal, the diffraction angle (2θ) was observed at 109.08°. Measure the count rate (unit: cps) of Si-Kα rays. At this time, the acceleration voltage and current value of the X-ray generator are set to 24 kV and 100 mA, respectively. A linear function calibration curve is obtained with the obtained X-ray count rate on the vertical axis and the amount of SiO 2 added in each calibration curve sample on the horizontal axis.
Next, the toner to be analyzed is made into pellets as described above using a tablet press, and the Si--Kα ray count rate of the pellets is measured. Then, the content of the organosilicon polymer in the toner is determined from the above calibration curve. The ratio of the elemental amount of the toner after washing with water to the elemental amount of the initial toner calculated by the above method was obtained and defined as the fixation rate (%) to the toner.
<トナーの重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナーの重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
測定に使用する電解水溶液は、特級の塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コー
ルター社製)が使用できる。
尚、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOMME)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。
前記専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250mL丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mLを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100mL平底ビーカーに前記電解水溶液約30mLを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3mL加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3Lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2mL添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。尚、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
<Method for Measuring Weight Average Particle Diameter (D4) of Toner>
The weight average particle diameter (D4) of toner is calculated as follows. As a measuring device, a precision particle size distribution measuring device "Coulter Counter Multisizer 3" (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) using a pore electrical resistance method equipped with a 100 μm aperture tube is used. The attached dedicated software "Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used for setting the measurement conditions and analyzing the measurement data. The measurement is performed with 25,000 effective measurement channels.
As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, special-grade sodium chloride dissolved in ion-exchanged water to a concentration of about 1% by mass, for example, "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.
Before performing measurement and analysis, the dedicated software is set as follows.
On the "Change standard measurement method (SOMME)" screen of the dedicated software, set the total count number in control mode to 50000 particles, set the number of measurements to 1, and set the Kd value to "standard particle 10.0 μm" (Beckman Coulter (manufactured by Co., Ltd.) is used to set the value obtained. By pressing the "threshold/noise level measurement button", the threshold and noise level are automatically set. Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and put a check in the “Flush aperture tube after measurement” box.
On the "pulse-to-particle size conversion setting" screen of the dedicated software, set the bin interval to logarithmic particle size, the particle size bin to 256 particle size bins, and the particle size range from 2 μm to 60 μm.
A specific measuring method is as follows.
(1) About 200 mL of the electrolytic aqueous solution is placed in a 250 mL glass round-bottomed beaker exclusively for Multisizer 3, set on a sample stand, and stirred counterclockwise at 24 rpm with a stirrer rod. Then, remove dirt and air bubbles inside the aperture tube using the dedicated software's "Flush Aperture" function.
(2) About 30 mL of the electrolytic aqueous solution is placed in a 100 mL flat-bottom glass beaker. As a dispersant, "Contaminon N" (a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments at pH 7 consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a dispersant. ) is diluted with ion-exchanged water to about 3 times the mass, and about 0.3 mL of the diluted solution is added.
(3) Prepare an ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispersion System Tetora 150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) having an electric output of 120 W and incorporating two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz with a phase shift of 180 degrees. About 3.3 L of ion-exchanged water is placed in the water tank of the ultrasonic disperser, and about 2 mL of Contaminon N is added to this water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. Then, the height position of the beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolytic aqueous solution in the beaker is maximized.
(5) While the electrolytic aqueous solution in the beaker in (4) above is being irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added little by little to the electrolytic aqueous solution and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion treatment is continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water in the water tank is appropriately adjusted to 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) The electrolytic aqueous solution of (5) above, in which the toner is dispersed, is dropped into the round-bottomed beaker of (1) above set in the sample stand, and adjusted so that the measured concentration is about 5%. . The measurement is continued until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) Analyze the measurement data with the dedicated software attached to the apparatus, and calculate the weight average particle size (D4). Incidentally, the weight average particle diameter (D4) is the "average diameter" on the "analysis/volume statistical value (arithmetic mean)" screen when graph/vol% is set in the dedicated software.
<トナーの真密度の測定方法>
トナーの真密度は、乾式自動密度計アキュピックII 1340 シリーズ(島津製作所社製)により測定する。セルのサイズは10mL、トナーの質量は5.0gで測定を行う。
<Method for Measuring True Density of Toner>
The true density of the toner is measured by a dry automatic densitometer Accupic II 1340 series (manufactured by Shimadzu Corporation). Measurement is performed with a cell size of 10 mL and a toner mass of 5.0 g.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中及び比較例中の各材料の「部」及び「%」は特に断りがない場合、全て質量基準である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these. All "parts" and "%" of each material in Examples and Comparative Examples are based on mass unless otherwise specified.
[実施例1]
(水系媒体1の調製工程)
反応容器中のイオン交換水1000.0部に、リン酸ナトリウム(ラサ工業社製・12水和物)14.0部を投入し、窒素パージしながら65℃で1.0時間保温した。
T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、12000rpmにて攪拌しながら、イオン交換水10.0部に9.2部の塩化カルシウム(2水和物)を溶解した塩化カルシウム水溶液を一括投入し、分散安定剤を含む水系媒体を調製した。さらに、水系媒体に10質量%塩酸を投入し、pHを6.0に調整し、水系媒体1を得た。
[Example 1]
(Preparation step of aqueous medium 1)
To 1000.0 parts of ion-exchanged water in a reaction vessel, 14.0 parts of sodium phosphate (12 hydrate, manufactured by Rasa Kogyo Co., Ltd.) was added, and the mixture was kept at 65° C. for 1.0 hour while purging with nitrogen.
T. K. Using a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), while stirring at 12000 rpm, a calcium chloride aqueous solution obtained by dissolving 9.2 parts of calcium chloride (dihydrate) in 10.0 parts of ion-exchanged water is mixed together. to prepare an aqueous medium containing a dispersion stabilizer. Furthermore, 10% by mass hydrochloric acid was added to the aqueous medium to adjust the pH to 6.0, and an
(重合性単量体組成物の調製工程)
・スチレン: 60.0部
・C.I.ピグメントブルー15:3: 6.5部
前記材料をアトライター(三井三池化工機株式会社製)に投入し、さらに直径1.7mmのジルコニア粒子を用いて、220rpmで5.0時間分散させて、顔料分散液を調製した。
前記顔料分散液に下記材料を加えた。
・スチレン: 15.0部
・n-ブチルアクリレート: 25.0部
・ジビニルベンゼン(架橋剤): 0.3部
・飽和ポリエステル樹脂: 4.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)とテレフタル酸との重縮合物(モル比10:12)、ガラス転移温度(Tg)=68℃、重量平均分子量(Mw)=10000、分子量分布(Mw/Mn)=5.12)
・フィッシャートロプシュワックス(融点78℃): 9.0部
これらを65℃に保温し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、500rpmにて均一に溶解、分散し、重合性単量体組成物を調製した。
(Preparation step of polymerizable monomer composition)
・Styrene: 60.0 parts ・C.I. I. Pigment Blue 15:3: 6.5 parts The above material was placed in an attritor (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.), and further dispersed using zirconia particles with a diameter of 1.7 mm at 220 rpm for 5.0 hours, A pigment dispersion was prepared.
The following materials were added to the pigment dispersion.
・Styrene: 15.0 parts ・n-Butyl acrylate: 25.0 parts ・Divinylbenzene (crosslinking agent): 0.3 parts ・Saturated polyester resin: 4.0 parts (propylene oxide-modified bisphenol A (2 mol adduct) and terephthalic acid (molar ratio 10:12), glass transition temperature (Tg) = 68 ° C., weight average molecular weight (Mw) = 10000, molecular weight distribution (Mw / Mn) = 5.12)
Fischer-Tropsch wax (melting point 78°C): 9.0 parts K. A homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) was used to uniformly dissolve and disperse at 500 rpm to prepare a polymerizable monomer composition.
(表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程)
撹拌機、温度計を備えた反応容器に、イオン交換水60.0部を秤量し、10質量%の塩酸を用いてpHを3.0に調整した。これを撹拌しながら加熱し、温度を70℃にした。
その後、メチルトリエトキシシラン40.0部を添加して2時間撹拌して表層用有機ケイ素化合物の加水分解を行った。加水分解の終点は目視にて油水が分離せず1層になったことで確認を行い、冷却して表層用有機ケイ素化合物の加水分解液1を得た。
(Hydrolysis step of organosilicon compound for surface layer)
60.0 parts of ion-exchanged water was weighed into a reactor equipped with a stirrer and a thermometer, and the pH was adjusted to 3.0 using 10% by mass hydrochloric acid. This was heated with stirring to bring the temperature to 70°C.
Thereafter, 40.0 parts of methyltriethoxysilane was added and stirred for 2 hours to hydrolyze the organosilicon compound for the surface layer. The end point of the hydrolysis was visually confirmed by checking that the oil and water did not separate into a single layer, and after cooling, a
(造粒工程)
水系媒体1の温度を70℃、T.K.ホモミクサーの回転数を12000rpmに保ちながら、水系媒体1中に重合性単量体組成物を投入し、重合開始剤であるt-ブチルパーオキシピバレート9.0部を添加した。そのまま該撹拌装置にて12000rpmを維持しつつ10分間造粒した。
(Granulation process)
The temperature of the
(重合工程)
造粒工程の後、撹拌機をプロペラ撹拌羽根に換え、150rpmで攪拌しながら70℃を保持して5.0時間重合を行い、95℃に昇温して2.0時間加熱することで重合反応を行ってコア粒子のスラリーを得た。
その後、スラリーの温度を60℃に冷却してpHを測定したところ、pH=5.0だった。60℃で撹拌を継続したまま、表層用有機ケイ素化合物の加水分解液1を20.0部添加してトナーの表層形成を開始した。そのまま30分間保持した後に、水酸化ナトリウム水溶液を用いてスラリーを縮合完結用にpH=9.0に調整してさらに300分保持し、表層を形成させた。
(Polymerization process)
After the granulation step, the stirrer was changed to a propeller stirring blade, and the mixture was stirred at 150 rpm while maintaining the temperature at 70°C for 5.0 hours to polymerize, and then heated to 95°C for 2.0 hours to polymerize. A reaction was carried out to obtain a slurry of core particles.
After that, the temperature of the slurry was cooled to 60° C. and the pH was measured to be pH=5.0. While stirring was continued at 60° C., 20.0 parts of the
(洗浄、乾燥工程)
重合工程終了後、得られたトナーのスラリーを冷却し、トナーのスラリーに塩酸を加えpH=1.5以下に調整して1時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。
これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が5.0μS/cm以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。
得られたトナーケーキは気流乾燥機フラッシュジェットドライヤー(セイシン企業製)にて乾燥を行い、さらにコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて微粗粉をカットしてトナー1を得た。
乾燥の条件は、吹き込み温度90℃、乾燥機出口温度40℃、トナーケーキの供給速度はトナーケーキの含水率に応じて出口温度が40℃から外れない速度に調整した。
本実施例においては、得られたトナー1は外添剤を添加せずにそのままトナー1として用いた。
トナー1が、有機ケイ素重合体を含有する表層を有することを前述の方法により確認した。得られたトナー1の物性を表2に示す。トナー1の評価方法について以下に述べる。また、結果は表3に示す。
(Washing and drying process)
After completion of the polymerization process, the obtained toner slurry is cooled, and hydrochloric acid is added to the toner slurry to adjust the pH to 1.5 or less, and the mixture is left with stirring for 1 hour and then solid-liquid separated by a pressurized filter to obtain toner. got cake.
This was reslurried with ion-exchanged water to form a dispersion again, and then subjected to solid-liquid separation with the aforementioned filter. After reslurry and solid-liquid separation were repeated until the electrical conductivity of the filtrate became 5.0 μS/cm or less, solid-liquid separation was finally performed to obtain a toner cake.
The resulting toner cake was dried with a flash jet dryer (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.).
The drying conditions were as follows: the blowing temperature was 90°C, the outlet temperature of the dryer was 40°C, and the feeding speed of the toner cake was adjusted so that the outlet temperature did not deviate from 40°C according to the moisture content of the toner cake.
In this example, the obtained
<レーザービームプリンタを用いたトナーの現像性評価>
市販のキヤノン製レーザービームプリンタ「LBP7600C」の改造機を用いた。
改造点は、評価機本体のギア及びソフトウェアを変更することにより、現像ローラーの回転数をドラムに対して2倍の周速で回転するように設定した。LBP7600Cのトナーカートリッジに、トナー40gを装填した。
<Evaluation of developability of toner using laser beam printer>
A commercially available Canon laser beam printer "LBP7600C" modified was used.
The modifications were made by changing the gears and software of the main body of the evaluation machine so that the number of revolutions of the developing roller was twice that of the drum. A toner cartridge of LBP7600C was loaded with 40 g of toner.
(1)低温低湿環境下の評価(ベタ追従性、規制不良、現像スジ)
低温低湿環境下(15℃/10%RH)にて、LETTERサイズのXEROX4200用紙(XEROX社製、75g/m2)に全ベタ画像を5枚出力した(初期評価)。
さらに、ハーフトーンの画像を1枚出力した(初期評価)。
その後、印字率1%の画像を5000枚出力した。
その後、同様に全ベタ画像5枚(耐久後評価)及びハーフトーン画像1枚(耐久後評価)を出力した。
得られた全ベタ画像及びハーフトーン画像に対して、ベタ追従性、規制不良、現像スジの評価を行った。
なお、画像濃度の測定は、「マクベス反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いて付属の取扱説明書に沿って、画像濃度が0.00の白地部分の画像に対する相対濃度を測定することによって行い、得られた相対濃度を画像濃度の値とした。
(1) Evaluation under low-temperature and low-humidity environment (solid followability, poor regulation, development streaks)
Under a low-temperature and low-humidity environment (15° C./10% RH), five solid images were printed on LETTER-size XEROX4200 paper (manufactured by XEROX, 75 g/m 2 ) (initial evaluation).
Furthermore, one halftone image was output (initial evaluation).
After that, 5,000 sheets of images with a print rate of 1% were output.
Thereafter, 5 solid images (evaluation after durability) and 1 halftone image (evaluation after durability) were output in the same manner.
All solid images and halftone images obtained were evaluated for solid followability, poor regulation, and development streaks.
The image density is measured by using a Macbeth reflection densitometer RD918 (manufactured by Macbeth Co.) according to the attached instruction manual and measuring the relative density of the white background portion with an image density of 0.00. and the obtained relative density was used as the value of the image density.
[評価基準]
(ベタ追従性)
全ベタ画像1枚目先端部の画像濃度と全ベタ画像3枚目後端部の画像濃度との差で評価した。
A:画像濃度差が0.10未満
B:画像濃度差が0.10以上0.20未満
C:画像濃度差が0.20以上0.30未満
D:画像濃度差が0.30以上
[Evaluation criteria]
(Solid followability)
Evaluation was made on the basis of the difference between the image density at the leading edge of the first solid image and the trailing edge of the third solid image.
A: Image density difference is less than 0.10 B: Image density difference is 0.10 or more and less than 0.20 C: Image density difference is 0.20 or more and less than 0.30 D: Image density difference is 0.30 or more
(規制不良)
ハーフトーン画像上に現れた斑点状スジ及びトナー塊の量で評価した。
A:未発生。
B:斑点状のスジはないが、2、3個所の小さなトナー塊がある。
C:端部に斑点状スジが若干ある、若しくは4、5個所の小さなトナー塊がある。
D:全面に斑点状のスジある、若しくは5個所以上小さなトナー塊又は明らかなトナー塊がある。
(poor regulation)
The amount of spot streaks and toner lumps appearing on the halftone image was evaluated.
A: Not occurred.
B: There are no spotty streaks, but there are two or three small toner lumps.
C: Slight spotty streaks at edges, or 4 or 5 small toner lumps.
D: There are spotty streaks on the entire surface, or there are 5 or more small toner masses or obvious toner masses.
(現像スジ)
現像ローラー上とハーフトーン画像上に現れた縦スジの本数で評価した。
A:現像ローラー上にも、画像上にも排紙方向の縦スジは見られない。
B:現像ローラーの両端に周方向の細いスジが5本以下見られる。又は、画像上に排紙方向の縦スジがほんの少し見られる。
C:現像ローラーの両端に周方向の細いスジが6本以上20本以下見られる。又は画像上に細かいスジが数本見られる。
D:現像ローラーの両端に周方向の細いスジが21本以上見られる。又は画像上に顕著なスジがみられる。
(Development streak)
Evaluation was made by the number of vertical streaks appearing on the developing roller and on the halftone image.
A: No vertical streaks in the paper ejection direction are observed on the developing roller or on the image.
B: Five or less thin streaks in the circumferential direction are observed on both ends of the developing roller. Alternatively, a slight vertical streak in the paper discharge direction can be seen on the image.
C: 6 or more and 20 or less thin streaks in the circumferential direction are observed on both ends of the developing roller. Or a few fine streaks can be seen on the image.
D: 21 or more thin streaks in the circumferential direction are observed on both ends of the developing roller. Or conspicuous streaks are seen on the image.
(2)高温高湿環境下の評価(ベタ追従性、かぶり、現像スジ)
高温高湿環境下(35℃/80%RH)にて、トナーを充填したプロセスカートリッジを3日間保管した。その後、キヤノンカラーレーザーコピー用紙(A4:81.4g/m2、キヤノン社製)に0%印字比率のベタ白画像1枚(初期評価)と全ベタ画像を5枚出力した(初期評価)。
さらに、ハーフトーンの画像を1枚出力した(初期評価)。
その後、印字率1%の画像を5000枚出力した。
その後、同様にベタ白画像1枚(耐久後評価)と全ベタ画像を5枚(耐久後評価)及びハーフトーン画像1枚(耐久後評価)を出力した。
得られた全ベタ画像及びハーフトーン画像に対して、低温低湿環境下の評価と同じ基準でベタ追従性、現像スジの評価を行った。
また、得られたベタ白画像に対し、かぶりの評価を行った。
なお、かぶり濃度(%)の測定は、「REFLECTMETER MODEL TC-6DS」(東京電色社製)を用い、測定した画像の白地部分の白色度と転写紙の白色度の差から、かぶり濃度(%)を算出することにより行った。フィルターは、アンバーフィルターを用いた。
(評価基準)
A:かぶり濃度0.5%未満
B:かぶり濃度0.5%以上1.0%未満
C:かぶり濃度1.0%以上2.0%未満
D:かぶり濃度2.0%以上
(2) Evaluation under high-temperature and high-humidity environment (solid followability, fogging, development streaks)
The process cartridge filled with toner was stored for 3 days in a high-temperature and high-humidity environment (35° C./80% RH). After that, one solid white image with a 0% print ratio (initial evaluation) and 5 sheets of all solid images were output on Canon color laser copy paper (A4: 81.4 g/m 2 , manufactured by Canon Inc.) (initial evaluation).
Furthermore, one halftone image was output (initial evaluation).
After that, 5,000 sheets of images with a print rate of 1% were output.
Thereafter, one solid white image (evaluation after running), five solid images (evaluation after running), and one halftone image (evaluation after running) were output in the same manner.
All solid images and halftone images obtained were evaluated for solid followability and development streaks based on the same criteria as those used for evaluation under a low-temperature, low-humidity environment.
Further, fogging was evaluated for the obtained solid white image.
The fogging density (%) was measured using "REFLECTMETER MODEL TC-6DS" (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.). %). An amber filter was used as the filter.
(Evaluation criteria)
A: Fogging density less than 0.5% B: Fogging density 0.5% to less than 1.0% C: Fogging density 1.0% to less than 2.0% D: Fogging density 2.0% or more
(3)帯電立上りの評価
高温高湿環境下(35℃/80%RH)にて、トナーを充填したプロセスカートリッジを3日間保管した。その後、画像を15枚出力する。15枚目の出力中に強制的にマシンを停止して、規制ブレードを通過した直後の現像ローラー上のトナー帯電量を測定する。
現像ローラー上の帯電量の測定は、図3に示すファラデーケージを用いて行った。
内部(図の右側)を減圧状態にして現像ローラー上のトナーが吸い込まれるようにし、トナーフィルター33を設けてトナーを捕集した(なお、31は吸引部を、32はホルダーをそれぞれ表す。)。
この捕集したトナーの質量(M)とクーロンメーターにて直接測定した電荷(Q)より、単位質量当たりの電荷量Q/M(μC/g)を計算し、トナー帯電量(Q/M)として、以下の通りランク付けを行った。
A:-40μC/g未満
B:-40μC/g以上-30μC/g未満
C:-30μC/g以上-25μC/g未満
D:-25μC/g以上-20μC/g未満
E:-20μC/g以上
(3) Evaluation of Charge Rise A process cartridge filled with toner was stored for 3 days under a high temperature and high humidity environment (35° C./80% RH). After that, 15 images are output. The machine is forcibly stopped during the output of the 15th sheet, and the toner charge amount on the developing roller immediately after passing through the regulation blade is measured.
A Faraday cage shown in FIG. 3 was used to measure the amount of charge on the developing roller.
The inside (the right side of the figure) was made to be in a decompressed state so that the toner on the developing roller was sucked in, and a
From the mass (M) of the collected toner and the charge (Q) directly measured with a coulomb meter, the charge amount Q/M (μC/g) per unit mass is calculated, and the toner charge amount (Q/M) is calculated. were ranked as follows.
A: Less than -40 μC/g B: -40 μC/g or more and less than -30 μC/g C: -30 μC/g or more and less than -25 μC/g D: -25 μC/g or more and less than -20 μC/g E: -20 μC/g or more
<実施例2~14、比較例4>
実施例1において、「表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程」で使用した有機ケイ素化合物の種類、及び、「重合工程」における加水分解液1の添加時の条件を、表1のように変更した以外は、実施例1と同様の方法でトナー2~14及びトナー18を作製した。
得られたトナーが、有機ケイ素重合体を含有する表層を有することを前述の方法により確認した。得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Examples 2 to 14, Comparative Example 4>
In Example 1, the type of the organosilicon compound used in the "hydrolysis step of the organosilicon compound for the surface layer" and the conditions for adding the
It was confirmed by the method described above that the obtained toner had a surface layer containing an organosilicon polymer. Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
<比較例1>
実施例1において、「表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程」を実施しなかった代わりに、表層用有機ケイ素化合物のメチルトリエトキシシラン15部をモノマーのまま「重合性単量体組成物の調製工程」で添加した。
また、「重合工程」では、コア粒子のスラリーを得た後に加水分解液の添加を行わず、pH調整とその後の保持のみを実施した。
上記以外は実施例1と同様の方法でトナー15を作製した。
得られたトナーが、有機ケイ素重合体を含有する表層を有することを前述の方法により確認した。得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 1>
In Example 1, instead of performing the "hydrolysis step of the organosilicon compound for the surface layer", 15 parts of methyltriethoxysilane of the organosilicon compound for the surface layer was used as a monomer in the "preparation of the polymerizable monomer composition." added in the process.
In addition, in the "polymerization step", the hydrolyzate was not added after the core particle slurry was obtained, and only pH adjustment and subsequent maintenance were carried out.
Toner 15 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
It was confirmed by the method described above that the obtained toner had a surface layer containing an organosilicon polymer. Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
<比較例2>
実施例1において、「表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程」を実施しなかった代わりに、表層用有機ケイ素化合物のメチルトリエトキシシラン8部をモノマーのまま「重合性単量体組成物の調製工程」で添加した。
また、「重合工程」では、コア粒子のスラリーを得た後に加水分解液の添加を行わず、pH調整とその後の保持のみを実施した。
上記以外は実施例1と同様の方法でトナー16を作製した。
得られたトナーが、有機ケイ素重合体を含有する表層を有することを前述の方法により確認した。得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 2>
In Example 1, instead of performing the "hydrolysis step of the organosilicon compound for the surface layer", 8 parts of methyltriethoxysilane of the organosilicon compound for the surface layer was used as a monomer in the "preparation of the polymerizable monomer composition." added in the process.
In addition, in the "polymerization step", the hydrolyzate was not added after the core particle slurry was obtained, and only pH adjustment and subsequent maintenance were carried out.
Toner 16 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
It was confirmed by the method described above that the obtained toner had a surface layer containing an organosilicon polymer. Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
<比較例3>
実施例1において、「表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程」を実施しなかった。
また、「重合工程」では、コア粒子のスラリーを得た後に加水分解液の添加を行わず、pH調整とその後の保持のみを実施した。
上記以外は実施例1と同様の方法でトナー17(外添剤添加前)を作製した。
該トナー17(外添剤添加前) 100.0部に対して、乾式法で合成された未処理のシリカ微粒子(商品名:アエロジル#200、比表面積約200m2/g、アエロジル社製)2.0部を、三井ヘンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社)を用い、3000rpmで15分間混合してトナー17とした。得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 3>
In Example 1, the "step of hydrolyzing the organosilicon compound for the surface layer" was not carried out.
In addition, in the "polymerization step", the hydrolyzate was not added after the core particle slurry was obtained, and only pH adjustment and subsequent maintenance were carried out.
Toner 17 (before addition of external additives) was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
To 100.0 parts of the toner 17 (before adding external additives), untreated silica fine particles synthesized by a dry method (trade name: Aerosil #200, specific surface area: about 200 m 2 /g, manufactured by Aerosil Co.) 2 0 part was mixed at 3000 rpm for 15 minutes using a Mitsui Henschel mixer (Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) to obtain Toner 17. Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
<比較例5>
比較例3で作製されたトナー17(外添剤添加前) 100.0部に対して、疎水性シリカ微粒子2.0部を、三井ヘンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社)を用い、3000rpmで15分間混合してトナー19を得た。
なお、流動性向上剤としての該疎水性シリカ微粒子は、ジメチルシリコーンオイル(20質量%)で処理され、BET比表面積:170m2/gのものを用いた。
得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 5>
To 100.0 parts of Toner 17 (before adding external additives) produced in Comparative Example 3, 2.0 parts of hydrophobic silica fine particles were added at 3000 rpm using a Mitsui Henschel mixer (Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.). Toner 19 was obtained after mixing for 15 minutes.
The hydrophobic silica fine particles used as the fluidity improver were treated with dimethylsilicone oil (20% by mass) and had a BET specific surface area of 170 m 2 /g.
Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
<比較例6>
比較例3で作製されたトナー17(外添剤添加前) 100.0部に対して、疎水性シ
リカ微粒子2.0部を、三井ヘンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社)を用い、3000rpmで15分間混合してトナー20を得た。
なお、流動性向上剤としての該疎水性シリカ微粒子は、ジメチルシリコーンオイル(20質量%)で処理され、BET比表面積:50m2/gのものを用いた。
得られたトナーの物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 6>
To 100.0 parts of Toner 17 (before adding external additives) produced in Comparative Example 3, 2.0 parts of hydrophobic silica fine particles were added at 3000 rpm using a Mitsui Henschel mixer (Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.).
The hydrophobic silica fine particles used as the fluidity improver were treated with dimethylsilicone oil (20% by mass) and had a BET specific surface area of 50 m 2 /g.
Table 2 shows the physical properties of the obtained toner, and Table 3 shows the evaluation results.
31:吸引部、32:ホルダー、33:トナーフィルター 31: suction unit, 32: holder, 33: toner filter
Claims (4)
該トナーが、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
該有機ケイ素重合体が、下記式(R a T3)で表される構造を有する重合体であり、
R a -SiO 3/2 (R a T3)
[式(R a T3)中、R a は、炭素数が1以上6以下の炭化水素基を表す。]
該トナーは、メタノール/水混合溶媒に対する濡れ性試験において、波長780nmの光の透過率が50%のときのメタノール濃度が、5.0体積%以上30.0体積%以下であり、
該トナーを、78.5Nの荷重で圧縮して形成されたトナーの圧密体を破断させて測定される二粒子間力が、1.0nN以上25.0nN以下である、
ことを特徴とするトナー。 A toner containing a colorant and a binder resin,
the toner has a surface layer containing an organosilicon polymer;
The organosilicon polymer is a polymer having a structure represented by the following formula (R a T3),
R a —SiO 3/2 (R a T3)
[In the formula (R a T3), R a represents a hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms. ]
In a methanol/water mixed solvent wettability test, the toner has a methanol concentration of 5.0% by volume or more and 30.0% by volume or less when the transmittance of light having a wavelength of 780 nm is 50%;
The toner is compressed with a load of 78.5 N, and the force between the two particles is 1.0 nN or more and 25.0 nN or less .
A toner characterized by:
4. The toner according to any one of claims 1 to 3, wherein the fixation rate of the organosilicon polymer to the toner is 90.0% or more and 100.0% or less.
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