JP7599992B2 - toner - Google Patents
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Description
本開示は、電子写真方式、静電記録方式、静電印刷方式及びトナージェット方式等に用いられるトナーに関する。 This disclosure relates to toners used in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, toner jet methods, etc.
近年、画像形成に際して、印刷画像の色味安定性の高いトナーが求められている。具体的には、長期の画像出力においても、現像効率を安定させるために、帯電量が変化しにくいトナーが求められている。
例えば、特許文献1にはポリエステル樹脂にシリコーンオイルを結合させた複合ポリエステル樹脂を用いることで、帯電安定性を向上させる取り組みがなされている。
In recent years, there has been a demand for toners that provide high color stability in printed images during image formation. Specifically, there has been a demand for toners that are less susceptible to change in charge amount in order to stabilize development efficiency even during long-term image output.
For example, in Patent Document 1, an approach is taken to improve the charging stability by using a composite polyester resin in which silicone oil is bonded to a polyester resin.
夏季長期休暇明け等、空調設備が切れた環境下から複写機を稼働させた際には上記文献に記載のようなトナーも帯電量が低下しており、さらなる改善が必要であることがわかった。
一方で、フルカラー印刷機の印刷市場への適用が始まり、印刷画像の耐画像キズ性が重要視されている。紙との密着性が低いトナーによる印刷画像を爪等で削ると、紙からトナーが剥がれる場合がある。
上記のような複合ポリエステルをトナーのメインバインダーとして使用すると、極性が低いためにトナーと紙との密着性が低くなる。その結果、「画像キズ」が発生し、さらなる改善が必要であることがわかった。
本開示は、帯電安定性をさらに改善し、耐画像キズ性に優れたトナーを提供する。
When the copier is operated in an air-conditioned environment, such as after the summer vacation, the charge amount of the toner as described in the above document also decreases, and it was found that further improvement is necessary.
On the other hand, as full-color printers have started to be applied to the printing market, the scratch resistance of printed images is becoming important. When a printed image made of toner that has low adhesion to paper is scratched with a fingernail, the toner may peel off from the paper.
When the above composite polyester is used as the main binder of the toner, the adhesion between the toner and the paper is low due to its low polarity. As a result, "image scratches" occur, and it was found that further improvement is necessary.
The present disclosure provides a toner that has further improved charging stability and excellent image scratch resistance.
本開示は、結着樹脂及び重合体Aを含有するトナー粒子を有するトナーであって、
該結着樹脂は下記式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂を含有し、
下記式(B)中、RXは、それぞれ独立して水素原子、メチル基又はフェニル基を表し、
Aは、ポリエステル部位を表し、
Bは、ポリエステル部位、又は、-R20OH、-R20COOH、
、及び-R20NH2からなる群から選択されるいずれかの官能基を表し、R20は、単結合又は炭素数1~4のアルキレン基を表し、
平均繰り返し数nは10~80であり、
該重合体Aが、下記式(I)で表される構造を有する第一のモノマーユニット、及び該第一のモノマーユニットとは異なる第二のモノマーユニットを有し、
下記式(I)中、RZ1は、水素原子又はメチル基を表し、Rは、炭素数18~36のアルキル基を表し、
該重合体A中の該第一のモノマーユニットの含有割合が、該重合体Aの全モノマーユニ
ットの総モル数を基準として、5.0モル%~60.0モル%であり、
該重合体A中の該第二のモノマーユニットの含有割合が、該重合体Aの全モノマーユニットの総モル数を基準として、20.0モル%~95.0モル%であり、
該第一のモノマーユニットのSP値をSP1(J/cm3)0.5とし、該第二のモノマーユニットのSP値をSP2(J/cm3)0.5とし、該式(B)で表される構造中の-(Si(RX)2O)n-Si(RX)2-で表されるシリコーン部位のSP値をSP3(J/cm3)0.5としたとき、下記式(1)~(3)を満たすトナーに関する。
SP1≦18.4 ・・・(1)
21.0≦SP2 ・・・(2)
SP1-SP3<SP2-SP1 ・・・(3)
The present disclosure provides a toner having toner particles containing a binder resin and a polymer A,
The binder resin contains a polyester resin having a structure represented by the following formula (B):
In the following formula (B), R and X each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, or a phenyl group.
A represents a polyester moiety;
B is a polyester moiety, or -R 20 OH, -R 20 COOH,
and -R 20 NH 2 , where R 20 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms;
The average number of repetitions n is 10 to 80;
The polymer A has a first monomer unit having a structure represented by the following formula (I) and a second monomer unit different from the first monomer unit,
In the following formula (I), R represents a hydrogen atom or a methyl group, R represents an alkyl group having 18 to 36 carbon atoms,
a content ratio of the first monomer unit in the polymer A is 5.0 mol % to 60.0 mol % based on the total number of moles of all monomer units in the polymer A,
the content ratio of the second monomer unit in the polymer A is 20.0 mol % to 95.0 mol % based on the total number of moles of all monomer units in the polymer A,
The toner relates to a toner which satisfies the following formulas (1) to (3), where the SP value of the first monomer unit is SP1 (J/cm 3 ) 0.5 , the SP value of the second monomer unit is SP2 (J/cm 3 ) 0.5 , and the SP value of the silicone moiety represented by -(Si(R x ) 2 O) n -Si(R x ) 2 - in the structure represented by formula (B) is SP3 (J/cm 3 ) 0.5 :
SP1≦18.4...(1)
21.0≦SP2...(2)
SP1-SP3<SP2-SP1...(3)
本開示は、帯電安定性をさらに改善し、耐画像キズ性に優れたトナーを提供できる。 This disclosure further improves charging stability and provides a toner with excellent image scratch resistance.
数値範囲を表す「XX以上YY以下」や「XX~YY」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。
(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルを意味する。
「モノマーユニット」とは、ポリマー中のモノマー物質の反応した形態をいい、ポリマー中のビニル系モノマーが重合した主鎖中の、炭素-炭素結合1区間を1ユニットとする。
ビニル系モノマーとは下記式(Z)で示すことができる。
結晶性樹脂とは、示差走査熱量計(DSC)測定において明確な吸熱ピークを示す樹脂を指す。
The expressions "XX to YY" and "XX to YY" representing a numerical range mean a numerical range including the endpoints, that is, the lower limit and the upper limit, unless otherwise specified.
The (meth)acrylic acid ester means an acrylic acid ester and/or a methacrylic acid ester.
The term "monomer unit" refers to the reacted form of a monomer substance in a polymer, and one section of carbon-carbon bond in the main chain formed by polymerization of a vinyl monomer in a polymer is defined as one unit.
The vinyl monomer can be represented by the following formula (Z).
The crystalline resin refers to a resin that shows a clear endothermic peak in a differential scanning calorimeter (DSC) measurement.
本開示は、結着樹脂及び重合体Aを含有するトナー粒子を有するトナーであって、
該結着樹脂は下記式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂を含有し、
下記式(B)中、RXは、それぞれ独立して水素原子、メチル基又はフェニル基を表し、
Aは、ポリエステル部位を表し、
Bは、ポリエステル部位、又は、-R20OH、-R20COOH、
、及び-R20NH2からなる群から選択されるいずれかの官能基を表し、R20は、単結合又は炭素数1~4のアルキレン基を表し、
平均繰り返し数nは10~80であり、
該重合体Aが、下記式(I)で表される構造を有する第一のモノマーユニット、及び該第一のモノマーユニットとは異なる第二のモノマーユニットを有し、
下記式(I)中、RZ1は、水素原子又はメチル基を表し、Rは、炭素数18~36のアルキル基を表し、
該重合体A中の該第一のモノマーユニットの含有割合が、該重合体Aの全モノマーユニットの総モル数を基準として、5.0モル%~60.0モル%であり、
該重合体A中の該第二のモノマーユニットの含有割合が、該重合体Aの全モノマーユニットの総モル数を基準として、20.0モル%~95.0モル%であり、
該第一のモノマーユニットのSP値をSP1(J/cm3)0.5とし、該第二のモノマーユニットのSP値をSP2(J/cm3)0.5とし、該式(B)で表される構造中の-(Si(RX)2O)n-Si(RX)2-で表されるシリコーン部位のSP値をSP3(J/cm3)0.5としたとき、下記式(1)~(3)を満たすトナーに関する。
SP1≦18.4 ・・・(1)
21.0≦SP2 ・・・(2)
SP1-SP3<SP2-SP1 ・・・(3)
The present disclosure provides a toner having toner particles containing a binder resin and a polymer A,
The binder resin contains a polyester resin having a structure represented by the following formula (B):
In the following formula (B), R and X each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, or a phenyl group.
A represents a polyester moiety;
B is a polyester moiety, or -R 20 OH, -R 20 COOH,
and -R 20 NH 2 , where R 20 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms;
The average number of repetitions n is 10 to 80;
The polymer A has a first monomer unit having a structure represented by the following formula (I) and a second monomer unit different from the first monomer unit,
In the following formula (I), R represents a hydrogen atom or a methyl group, R represents an alkyl group having 18 to 36 carbon atoms,
a content ratio of the first monomer unit in the polymer A is 5.0 mol % to 60.0 mol % based on the total number of moles of all monomer units in the polymer A,
the content ratio of the second monomer unit in the polymer A is 20.0 mol % to 95.0 mol % based on the total number of moles of all monomer units in the polymer A,
The toner relates to a toner which satisfies the following formulas (1) to (3), where the SP value of the first monomer unit is SP1 (J/cm 3 ) 0.5 , the SP value of the second monomer unit is SP2 (J/cm 3 ) 0.5 , and the SP value of the silicone moiety represented by -(Si(R x ) 2 O) n -Si(R x ) 2 - in the structure represented by formula (B) is SP3 (J/cm 3 ) 0.5 :
SP1≦18.4...(1)
21.0≦SP2...(2)
SP1-SP3<SP2-SP1...(3)
式(B)で表される構造中の-(Si(RX)2O)n-Si(RX)2-で表される部位、すなわち、式(B)のうちA及びBを除く構造を、シリコーン部位ともいう。
本発明者らが鋭意検討した結果、上記式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂に添加する重合体Aの式(I)で表されるモノマーユニットのモル比率、SP値、SP値の大小関係を特定の範囲に制御することにより、上記課題を解決できることを見出した。
上記課題を解決するに至った理由について、本発明者らは以下のように推測している。
The moiety represented by --(Si(R x ) 2 O) n --Si(R x ) 2 -- in the structure represented by formula (B), that is, the structure excluding A and B in formula (B), is also referred to as a silicone moiety.
As a result of intensive research, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by controlling the molar ratio, SP value, and magnitude relationship of the SP value of the monomer unit represented by formula (I) of polymer A to be added to a polyester resin having a structure represented by formula (B) within specific ranges.
The present inventors speculate as follows about the reason why the above problem has been solved.
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂は、極性が高いポリエステル部位と極性が低いシリコーン部位が結合(例えば、共有結合)した樹脂である。シリコーン部位は極性が低いため、帯電安定性が良好となるが、極性が高いポリエステル部位から電荷漏洩が生じるため、長期間の放置では帯電安定性にさらなる改善が必要であった。さらに、シリコーン部位は紙との密着性が低いため、耐画像キズ性に課題があった。 The polyester resin having the structure represented by formula (B) is a resin in which a polyester moiety with high polarity is bonded (for example, covalently bonded) to a silicone moiety with low polarity. The silicone moiety has low polarity, which results in good charging stability, but because charge leakage occurs from the polyester moiety with high polarity, further improvement in charging stability was required when the image was left for a long period of time. Furthermore, the silicone moiety has low adhesion to paper, which poses an issue with image scratch resistance.
そこで本発明者らは、SP値の高いモノマーユニットが結合した結晶性のビニル系樹脂を式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂に添加したトナーを検討した。その結果、帯電安定性がさらに良好になると共に、耐画像キズ性が良好になることを見出した。
重合体Aの第一のモノマーユニットが上記式(1):SP1≦18.4を満たすと、式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂のシリコーン部位と重合体Aの第一のモノマーユニットの親和性が高くなる。
重合体Aの第二のモノマーユニットが上記式(2):21.0≦SP2を満たすと、式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂のポリエステル部位と重合体Aの第二のモノマーユニットの親和性が高くなる。そのため、重合体Aがシリコーン部位の分散剤として機能し、シリコーン部位のトナー中の分散性が向上する。その結果、ポリエステル部位からの電荷漏洩をシリコーン部位が抑制することができ、帯電安定性を良好にすることができた。
また、重合体Aは結晶性樹脂であるため、式(B)で表される構造を有するポリエステ
ル樹脂に比べて定着時に粘性が低くなり、トナー粒子表面に析出する。表面自由エネルギーが小さいシリコーン部位が存在するため、重合体Aは紙に対して溶け拡がることができる。上記式(3):SP1-SP3<SP2-SP1を満たすと、重合体Aの第二のモノマーユニットに対してトナー内部の疎水性が高まり、重合体Aの第二のモノマーユニットは紙側に配向しやすくなるため、紙と擬似的な架橋構造を形成できる。その結果、画像と紙との密着性が向上し、耐画像キズ性が良化する。
Therefore, the present inventors have investigated a toner in which a crystalline vinyl resin having a monomer unit with a high SP value is added to a polyester resin having a structure represented by formula (B), and have found that the charging stability is further improved and the image scratch resistance is also improved.
When the first monomer unit of polymer A satisfies the above formula (1): SP1≦18.4, the affinity between the silicone moiety of the polyester resin having the structure represented by formula (B) and the first monomer unit of polymer A is increased.
When the second monomer unit of polymer A satisfies the above formula (2): 21.0≦SP2, the affinity between the polyester moiety of the polyester resin having the structure represented by formula (B) and the second monomer unit of polymer A is increased. Therefore, polymer A functions as a dispersant for the silicone moiety, improving the dispersibility of the silicone moiety in the toner. As a result, the silicone moiety can suppress charge leakage from the polyester moiety, and the charging stability can be improved.
In addition, since polymer A is a crystalline resin, it has a lower viscosity during fixing than polyester resin having the structure represented by formula (B), and precipitates on the surface of the toner particles. Since a silicone moiety with a low surface free energy is present, polymer A can dissolve and spread on paper. When formula (3): SP1-SP3<SP2-SP1 is satisfied, the hydrophobicity of the inside of the toner is increased with respect to the second monomer unit of polymer A, and the second monomer unit of polymer A is easily oriented toward the paper side, so that a pseudo-crosslinked structure can be formed with the paper. As a result, the adhesion between the image and the paper is improved, and the image scratch resistance is improved.
重合体Aは下記式(I)で表される構造を有する第一モノマーユニット、及び該第一のモノマーユニットとは異なる第二のモノマーユニットを有する。そして、重合体Aは、第一のモノマーユニット中に存在する長鎖アルキル基に由来する結晶性部位を有する。
第一のモノマーユニットは、炭素数18~36のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルからなる群から選択される少なくとも一つである第一の重合性単量体に由来する。
上記範囲の炭素数にすることで、重合体Aと、式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂のシリコーン部位と、の親和性が高まり、帯電安定性及び耐画像キズ性が良好となる。
第一(又は第二)のモノマーユニットは、例えば、第一(又は第二)の重合性単量体が付加重合(ビニル重合)したモノマーユニットである。
Polymer A has a first monomer unit having a structure represented by the following formula (I) and a second monomer unit different from the first monomer unit. Polymer A has a crystalline portion derived from a long-chain alkyl group present in the first monomer unit.
The first monomer unit is derived from a first polymerizable monomer which is at least one selected from the group consisting of (meth)acrylic acid esters having an alkyl group having 18 to 36 carbon atoms.
By adjusting the carbon number to within the above range, the affinity between the polymer A and the silicone moiety of the polyester resin having the structure represented by formula (B) is increased, resulting in good charging stability and image scratch resistance.
The first (or second) monomer unit is, for example, a monomer unit obtained by addition polymerization (vinyl polymerization) of a first (or second) polymerizable monomer.
[式(I)中、RZ1は、水素原子又はメチル基を表し、Rは、炭素数18~36のアルキル基(好ましくは炭素数18~30の直鎖のアルキル基)を表す。] [In formula (I), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and R represents an alkyl group having 18 to 36 carbon atoms (preferably a linear alkyl group having 18 to 30 carbon atoms).]
炭素数18~36のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、炭素数18~36の直鎖のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル[(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシル、(メタ)アクリル酸ヘンエイコサニル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸リグノセリル、(メタ)アクリル酸セリル、(メタ)アクリル酸オクタコシル、(メタ)アクリル酸ミリシル、(メタ)アクリル酸ドトリアコンチル等]及び炭素数18~36の分岐のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル[(メタ)アクリル酸2-デシルテトラデシル等]が挙げられる。
これらの内、低温定着性の観点から、好ましくは炭素数18~36の直鎖のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルからなる群から選択される少なくとも一であり、より好ましくは炭素数18~30の直鎖のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルからなる群から選択される少なくとも一である。さらに好ましいのは直鎖の(メタ)アクリル酸ステアリル及び(メタ)アクリル酸ベヘニルからなる群から選択される少なくとも一であり、直鎖の(メタ)アクリル酸ベヘニルからなる群から選択される少なくとも一がさらにより好ましい。
第一の重合性単量体は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
Examples of (meth)acrylic acid esters having an alkyl group having 18 to 36 carbon atoms include (meth)acrylic acid esters having a linear alkyl group having 18 to 36 carbon atoms [stearyl (meth)acrylate, nonadecyl (meth)acrylate, eicosyl (meth)acrylate, heneicosanyl (meth)acrylate, behenyl (meth)acrylate, lignoceryl (meth)acrylate, ceryl (meth)acrylate, octacosyl (meth)acrylate, myrisyl (meth)acrylate, dotriacontyl (meth)acrylate, etc.] and (meth)acrylic acid esters having a branched alkyl group having 18 to 36 carbon atoms [2-decyltetradecyl (meth)acrylate, etc.].
Among these, from the viewpoint of low temperature fixability, preferably at least one selected from the group consisting of (meth)acrylic acid esters having a linear alkyl group with 18 to 36 carbon atoms, more preferably at least one selected from the group consisting of (meth)acrylic acid esters having a linear alkyl group with 18 to 30 carbon atoms. Even more preferred is at least one selected from the group consisting of linear stearyl (meth)acrylate and behenyl (meth)acrylate, and even more preferred is at least one selected from the group consisting of linear behenyl (meth)acrylate.
The first polymerizable monomer may be used alone or in combination of two or more kinds.
また、重合体A中の第一のモノマーユニットの含有割合は、重合体Aの全モノマーユニットの総モル数を基準として、5.0モル%~60.0モル%である。好ましくは、20.0モル%~40.0モル%である。
含有割合が上記範囲であることで、シリコーン部位をトナー中に分散させることができるため、帯電安定性が良好になると共に、定着時の重合体Aの溶け拡がりが促進されるため、耐画像キズ性が良好となる。
重合体A中の第一のモノマーユニットの含有割合は、好ましくは40.0質量%~85.0質量%であり、より好ましくは50.0質量%~80.0質量%であり、さらに好ましくは60.0質量%~75.0質量%である。
The content of the first monomer unit in polymer A is 5.0 mol % to 60.0 mol %, preferably 20.0 mol % to 40.0 mol %, based on the total number of moles of all monomer units in polymer A.
By ensuring that the content is within the above range, the silicone moiety can be dispersed in the toner, improving the charging stability, and the dissolving and spreading of polymer A during fixing is promoted, improving the image scratch resistance.
The content of the first monomer unit in polymer A is preferably 40.0% by mass to 85.0% by mass, more preferably 50.0% by mass to 80.0% by mass, and further preferably 60.0% by mass to 75.0% by mass.
また、重合体A中の第一のモノマーユニットのSP値をSP1(J/cm3)0.5としたとき、下記式(1)を満たす。さらに下記式(1)’を満たすことが好ましい。
SP1≦18.4 ・・・(1)
18.2≦SP1≦18.4 ・・・(1)’
ここで、SP値とは、溶解度パラメータ(solubility parameter)の略であり、溶解性の指標となる値である。算出方法については後述する。
SP値の単位は、(J/cm3)0.5であるが、1(cal/cm3)0.5=2.045×103(J/cm3)0.5によって(cal/cm3)0.5の単位に換算することができる。
第一のモノマーユニットのSP値が上記範囲であることで、第一のモノマーユニットと、式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂のシリコーン部位と、の親和性が高まり、帯電安定性及び耐画像キズ性が良好となる。
When the SP value of the first monomer unit in polymer A is taken as SP1 (J/cm 3 ) 0.5 , the following formula (1) is satisfied. It is further preferred that the following formula (1)' is satisfied.
SP1≦18.4...(1)
18.2≦SP1≦18.4...(1)'
The SP value is an abbreviation for solubility parameter, and is a value that serves as an index of solubility. The calculation method will be described later.
The unit of the SP value is (J/cm 3 ) 0.5 , but it can be converted to a unit of (cal/cm 3 ) 0.5 by 1 (cal/cm 3 ) 0.5 = 2.045 × 10 3 (J/cm 3 ) 0.5 .
When the SP value of the first monomer unit is within the above range, the affinity between the first monomer unit and the silicone portion of the polyester resin having the structure represented by formula (B) is increased, resulting in good charging stability and image scratch resistance.
また、重合体Aは、第一のモノマーユニットとは異なる第二のモノマーユニットを有する。第二のモノマーユニットのSP値をSP2(J/cm3)0.5としたとき、下記式(2)を満たす。さらに下記式(2)’を満たすことが好ましい。
21.0≦SP2 ・・・(2)
25.0≦SP2≦30.0 ・・・(2)’
第二のモノマーユニットのSP値が上記範囲であることで、第二のモノマーユニットとポリエステル部位との親和性が高まり、帯電安定性が良好になると共に、紙とトナーが架橋構造を形成でき、耐画像キズ性が良好となる。
Polymer A also has a second monomer unit different from the first monomer unit. When the SP value of the second monomer unit is SP2 (J/cm 3 ) 0.5 , the following formula (2) is satisfied. It is further preferred that the following formula (2)′ is satisfied.
21.0≦SP2...(2)
25.0≦SP2≦30.0...(2)'
When the SP value of the second monomer unit is within the above range, the affinity between the second monomer unit and the polyester moiety is increased, the charging stability is improved, and a crosslinked structure can be formed between the paper and the toner, resulting in good image scratch resistance.
また、式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂中のシリコーン部位(-(Si(RX)2O)n-Si(RX)2-)のSP値をSP3(J/cm3)0.5としたとき、下記式(3)を満たす。
SP1-SP3<SP2-SP1 ・・・(3)
SP1、SP2及びSP3が上記式を満たすことは、第一のモノマーユニットとシリコーン部位との親和性が、第一のモノマーユニットと第二のモノマーユニットとの親和性よりも高いことを意味する。上記を満たすことで、シリコーン部位のトナー中の分散性が良くなり、帯電安定性が良好になると共に、定着時の重合体Aの溶け拡がりが促進されるため、耐画像キズ性が良好となる。
Furthermore, when the SP value of the silicone moiety (-(Si(R x ) 2 O) n -Si(R x ) 2 -) in the polyester resin having the structure represented by formula (B) is taken as SP3 (J/cm 3 ) 0.5 , the following formula (3) is satisfied.
SP1-SP3<SP2-SP1...(3)
The fact that SP1, SP2, and SP3 satisfy the above formula means that the affinity between the first monomer unit and the silicone moiety is higher than the affinity between the first monomer unit and the second monomer unit. By satisfying the above, the dispersibility of the silicone moiety in the toner is improved, the charging stability is improved, and the melting and spreading of the polymer A during fixing is promoted, resulting in good image scratch resistance.
また、重合体A中の第二のモノマーユニットの含有割合は、重合体Aの全モノマーユニットの総モル数を基準として、20.0モル%~95.0モル%である。好ましくは30.0モル%~70.0モル%であり、より好ましくは40.0モル%~60.0モル%である。
含有割合が上記範囲であることで、第二のモノマーユニットとポリエステル部位との親和性が高まり、帯電安定性が良好になると共に、紙と第二のモノマーユニットが架橋構造を形成できるため、耐画像キズ性が良好となる。
重合体A中の第二のモノマーユニットの含有割合は、好ましくは10.0質量%~50.0質量%であり、より好ましくは15.0質量%~40.0質量%であり、さらに好ましくは15.0質量%~30.0質量%である。
The content of the second monomer unit in polymer A is 20.0 mol % to 95.0 mol % based on the total number of moles of all monomer units in polymer A. It is preferably 30.0 mol % to 70.0 mol %, and more preferably 40.0 mol % to 60.0 mol %.
When the content ratio is within the above range, the affinity between the second monomer unit and the polyester moiety is increased, improving the charging stability, and the paper and the second monomer unit can form a crosslinked structure, improving the image scratch resistance.
The content of the second monomer unit in polymer A is preferably 10.0% by mass to 50.0% by mass, more preferably 15.0% by mass to 40.0% by mass, and even more preferably 15.0% by mass to 30.0% by mass.
第二のモノマーユニットは、下記式(II)で表されるモノマーユニット及び下記式(III)で表されるモノマーユニットからなる群から選択される少なくとも一であることが好ましい。 The second monomer unit is preferably at least one selected from the group consisting of a monomer unit represented by the following formula (II) and a monomer unit represented by the following formula (III).
(式(II)中、Xは単結合又は炭素数1~6のアルキレン基を示す。
R1は、ニトリル基(-C≡N)、
アミド基(-C(=O)NHR10(R10は水素原子、若しくは炭素数1~4のアルキル基を表す。))、
ヒドロキシ基、
-COOR11(R11は、水素原子、炭素数1~6(好ましくは1~4)のアルキル基若しくは炭素数1~6(好ましくは1~4)のヒドロキシアルキル基を表す。)、
ウレタン基(-NHCOOR12(R12は炭素数1~4のアルキル基を表す))、
ウレア基(-NH-C(=O)-N(R13)2(2つのR13はそれぞれ独立して、水素原子若しくは炭素数1~6(好ましくは1~4)のアルキル基を表す。))、
-COO(CH2)2NHCOOR14(R14は炭素数1~4のアルキル基を表す。)、又は
-COO(CH2)2-NH-C(=O)-N(R15)2(2つのR15はそれぞれ独立して、水素原子若しくは炭素数1~6(好ましくは1~4)のアルキル基を表す。)
である。R2は、水素原子又はメチル基を表す。)
(式(III)中、R3は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R4は、水素原子又はメチル基を表す。)
(In formula (II), X represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 is a nitrile group (-C≡N);
an amide group (-C(=O)NHR 10 (R 10 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms);
Hydroxy groups,
-COOR 11 (R 11 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4), or a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4));
a urethane group (-NHCOOR 12 (R 12 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms)),
a urea group (-NH-C(=O)-N( R13 ) 2 (wherein each of the two R13s independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4 carbon atoms));
-COO( CH2 ) 2NHCOOR14 ( R14 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or -COO( CH2 ) 2 -NH-C(=O)-N( R15 ) 2 (two R15s each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4).)
R2 represents a hydrogen atom or a methyl group.
(In formula (III), R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R4 represents a hydrogen atom or a methyl group.)
該第二のモノマーユニットが、上記式(II)及び(III)からなる群から選ばれる少なくとも一つを含むことで、ポリエステル部位との親和性が高まり、帯電安定性が良好になると共に、紙との架橋構造を形成できるため、耐画像キズ性が良好となる。
第二のモノマーユニットは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
なお、重合体A中に第一のモノマーユニットを2種以上併用する場合、モノマーユニットの含有割合は、それぞれのモノマーユニットの含有割合を足し合わせた値となる。第二のモノマーユニットに関しても同様である。
When the second monomer unit contains at least one selected from the group consisting of formulas (II) and (III), the affinity with the polyester moiety is increased, the charging stability is improved, and a crosslinked structure with paper can be formed, resulting in good image scratch resistance.
The second monomer unit may be used alone or in combination of two or more kinds.
When two or more kinds of the first monomer units are used in combination in the polymer A, the content of the monomer units is the sum of the contents of the respective monomer units. The same applies to the second monomer unit.
第二のモノマーユニットを形成する第二の重合性単量体としては、例えば以下のうち、式(2)及び(3)を満たす重合性単量体を用いることができる。第二の重合性単量体は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
ニトリル基を有する単量体;例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等。
ヒドロキシ基を有する単量体;例えば、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル等。
アミド基を有する単量体;例えば、アクリルアミド、炭素数1~30のアミンとエチレン性不飽和結合を有する炭素数2~30のカルボン酸(アクリル酸及びメタクリル酸等)を公知の方法で反応させた単量体等。
As the second polymerizable monomer forming the second monomer unit, for example, among the following polymerizable monomers satisfying the formulas (2) and (3) can be used. The second polymerizable monomer may be used alone or in combination of two or more kinds.
Monomers having a nitrile group; for example, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc.
Monomers having a hydroxy group: for example, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, etc.
Monomers having an amide group: for example, acrylamide, monomers obtained by reacting an amine having 1 to 30 carbon atoms with a carboxylic acid having 2 to 30 carbon atoms (acrylic acid, methacrylic acid, etc.) having an ethylenically unsaturated bond by a known method, and the like.
ウレタン基を有する単量体;例えば、エチレン性不飽和結合を有する炭素数2~22のアルコール(メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル、ビニルアルコール等)と、炭素数1~30のイソシアネート[モノイソシアネート化合物(ベンゼンスルフォニルイソシアネート、トシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、p-クロロフェニルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート、t-ブチルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、オクチルイソシアネート、2-エチルヘキシルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、アダマンチルイソシアネート、2,6-ジメチルフェニルイソシアネート、3,5-ジメチルフェニルイソシアネート及び2,6-ジプロピルフェニルイソシアネート等)、脂肪族ジイソシアネート化合物(トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート及び2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等)、脂環族ジイソシアネート化合物(1,3-シクロペンテンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート及び水素添加テトラメチルキシリレンジイソシアネート等)、及び芳香族ジイソシアネート化合物(フェニレンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-トルイジンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート及びキシリレンジイソシアネート等)等]とを公知の方法で反応させた単量体、及び
炭素数1~26のアルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、t-ブチルアルコール、ペンタノール、ヘプタノール、オクタノール、2-エチルヘキサノール、ノナノール、デカノール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、ドデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セタノール、ヘプタデカノール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、エライジルアルコール、オレイルアルコール、リノレイルアルコール、リノレニルアルコール、ノナデシルアルコール、ヘンエイコサノール、ベヘニルアルコール、エルシルアルコール等)と、エチレン性不飽和結合を有する炭素数2~30のイソシアネート[2-イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2-(0-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル、2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチル(メタ)アクリレート及び1,1-(ビス(メタ)アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等]とを公知の方法で反応させた単量体等。
Monomers having a urethane group; for example, alcohols having 2 to 22 carbon atoms having an ethylenically unsaturated bond (e.g., 2-hydroxyethyl methacrylate, vinyl alcohol, etc.) and isocyanates having 1 to 30 carbon atoms [monoisocyanate compounds (benzenesulfonyl isocyanate, tosyl isocyanate, phenyl isocyanate, p-chlorophenyl isocyanate, butyl isocyanate, hexyl isocyanate, t-butyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, octyl isocyanate, diisocyanate, 2-ethylhexyl isocyanate, dodecyl isocyanate, adamantyl isocyanate, 2,6-dimethylphenyl isocyanate, 3,5-dimethylphenyl isocyanate, 2,6-dipropylphenyl isocyanate, etc.), aliphatic diisocyanate compounds (trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, , dodecamethylene diisocyanate, and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate), alicyclic diisocyanate compounds (1,3-cyclopentene diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, and hydrogenated tetramethylxylylene diisocyanate), and aromatic A monomer obtained by reacting an aromatic diisocyanate compound (such as phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-toluidine diisocyanate, 4,4'-diphenylether diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, etc.) by a known method, and Alcohols having 1 to 26 carbon atoms (methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, t-butyl alcohol, pentanol, heptanol, octanol, 2-ethylhexanol, nonanol, decanol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, dodecyl alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, cetanol, heptadecanol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, elaidyl alcohol, oleyl alcohol, linoleyl alcohol, linolenyl alcohol, and monomers obtained by reacting, by a known method, an isocyanate having 2 to 30 carbon atoms and an ethylenically unsaturated bond [2-isocyanatoethyl (meth)acrylate, 2-(0-[1'-methylpropylideneamino]carboxyamino)ethyl (meth)acrylate, 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl)carbonylamino]ethyl (meth)acrylate, 1,1-(bis(meth)acryloyloxymethyl)ethyl isocyanate, etc.], and the like.
ウレア基を有する単量体;例えば、炭素数3~22のアミン[1級アミン(ノルマルブチルアミン、t-ブチルアミン、プロピルアミン及びイソプロピルアミン等)、2級アミン(ジノルマルエチルアミン、ジノルマルプロピルアミン、ジノルマルブチルアミン等)、アニリン及びシクロキシルアミン等]と、エチレン性不飽和結合を有する炭素数2~30のイソシアネートとを公知の方法で反応させた単量体等。
カルボキシ基を有する単量体;例えば、メタクリル酸、アクリル酸、(メタ)アクリル酸-2-カルボキシエチル等。
Monomers having a urea group: for example, monomers obtained by reacting an amine having 3 to 22 carbon atoms [primary amines (such as normal butylamine, t-butylamine, propylamine, and isopropylamine), secondary amines (such as di-normal ethylamine, di-normal propylamine, and di-normal butylamine), aniline, and cycloxylamine] with an isocyanate having 2 to 30 carbon atoms and an ethylenically unsaturated bond by a known method.
Monomers having a carboxy group: for example, methacrylic acid, acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth)acrylate, etc.
中でも、ニトリル基、アミド基、ウレタン基、ヒドロキシ基、又はウレア基を有する単量体を使用することが好ましい。より好ましくは、ニトリル基、アミド基、ウレタン基、ヒドロキシ基、及びウレア基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体である。 Among these, it is preferable to use a monomer having a nitrile group, an amide group, a urethane group, a hydroxy group, or a urea group. More preferably, it is a monomer having at least one functional group selected from the group consisting of a nitrile group, an amide group, a urethane group, a hydroxy group, and a urea group, and an ethylenically unsaturated bond.
第二の重合性単量体として、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、オクチル酸ビニルといったビニルエステル類も好ましく用いられる。 As the second polymerizable monomer, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate, vinyl caprylate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl myristate, vinyl palmitate, vinyl stearate, vinyl pivalate, and vinyl octylate are also preferably used.
第二の重合性単量体は、エチレン性不飽和結合を有することが好ましく、エチレン性不飽和結合を一つ有することがより好ましい。
また、第二の重合性単量体は、下記式(C)及び(D)からなる群から選ばれる少なくとも一つであることがより好ましい。
The second polymerizable monomer preferably has an ethylenically unsaturated bond, and more preferably has one ethylenically unsaturated bond.
The second polymerizable monomer is more preferably at least one selected from the group consisting of the following formulae (C) and (D).
(式(C)中、Xは単結合又は炭素数1~6のアルキレン基を示す。
R1は、ニトリル基(-C≡N)、
アミド基(-C(=O)NHR10(R10は水素原子、若しくは炭素数1~4のアルキル基を表す。))、
ヒドロキシ基、
-COOR11(R11は、水素原子、炭素数1~6(好ましくは1~4)のアルキル基若しくは炭素数1~6(好ましくは1~4)のヒドロキシアルキル基を表す。)、
ウレタン基(-NHCOOR12(R12は炭素数1~4のアルキル基を表す))、
ウレア基(-NH-C(=O)-N(R13)2(2つのR13はそれぞれ独立して、水素原子若しくは炭素数1~6(好ましくは1~4)のアルキル基を表す。))、
-COO(CH2)2NHCOOR14(R14は炭素数1~4のアルキル基を表す。)、又は
-COO(CH2)2-NH-C(=O)-N(R15)2(2つのR15はそれぞれ独立して、水素原子若しくは炭素数1~6(好ましくは1~4)のアルキル基を表す。)
である。R2は、水素原子又はメチル基を表す。)
(式(D)中、R3は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R4は、水素原子又はメチル基を表す。)
(In formula (C), X represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 is a nitrile group (-C≡N);
an amide group (-C(=O)NHR 10 (R 10 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms);
Hydroxy groups,
-COOR 11 (R 11 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4), or a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4));
a urethane group (-NHCOOR 12 (R 12 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms)),
a urea group (-NH-C(=O)-N( R13 ) 2 (wherein the two R13s each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4 carbon atoms));
-COO( CH2 ) 2NHCOOR14 ( R14 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or -COO( CH2 ) 2 -NH-C(=O)-N( R15 ) 2 (two R15s each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 4).)
R2 represents a hydrogen atom or a methyl group.
(In formula (D), R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R4 represents a hydrogen atom or a methyl group.)
重合体A中に上記第一のモノマーユニットの要件を満たすモノマーユニットが複数種類存在する場合、式(3)におけるSP1の値はそれぞれのモノマーユニットのSP値を加重平均した値とする。例えば、SP値がSP11のモノマーユニットAを第一のモノマーユニットの要件を満たすモノマーユニット全体のモル数を基準としてAモル%含み、SP値がSP12のモノマーユニットBを第一のモノマーユニットの要件を満たすモノマーユニット全体のモル数を基準として(100-A)モル%含む場合のSP値(SP1)は、
SP1=(SP11×A+SP12×(100-A))/100
である。第一のモノマーユニットの要件を満たすモノマーユニットが3以上含まれる場合も同様に計算する。
第二のモノマーユニット及び/又はシリコーン部位が複数存在する場合も、式(3)の計算においては、SP2及び/又はSP3は、SP1と同様に決定される。
When multiple types of monomer units satisfying the requirements for the first monomer unit are present in polymer A, the value of SP1 in formula (3) is a weighted average of the SP values of the respective monomer units. For example, when a polymer contains A mol % of monomer unit A having an SP value of SP 11 based on the total number of moles of monomer units satisfying the requirements for the first monomer unit, and contains (100-A) mol % of monomer unit B having an SP value of SP 12 based on the total number of moles of monomer units satisfying the requirements for the first monomer unit, the SP value (SP1) is
SP1=( SP11 ×A+ SP12 ×(100-A))/100
The calculation is similarly performed when three or more monomer units satisfying the requirements for the first monomer unit are contained.
Even when a plurality of second monomer units and/or silicone moieties are present, in the calculation of formula (3), SP2 and/or SP3 are determined in the same manner as SP1.
重合体Aは、ビニル重合体であることが好ましい。ビニル重合体は、例えば、エチレン性不飽和結合を含むモノマーの重合体が挙げられる。エチレン性不飽和結合とは、ラジカル重合することが可能な炭素-炭素二重結合を指し、例えば、ビニル基、プロペニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等が挙げられる。
重合体Aの酸価Avは、30.0mgKOH/g以下であることが好ましく、20.0mgKOH/g以下であることがより好ましい。下限は特に制限されないが、好ましくは0mgKOH/g以上である。酸価が30.0mgKOH/g以下であると、重合体Aの結晶化を阻害しにくく、融点が良好に保たれる。
The polymer A is preferably a vinyl polymer. Examples of the vinyl polymer include polymers of monomers containing an ethylenically unsaturated bond. The ethylenically unsaturated bond refers to a carbon-carbon double bond capable of radical polymerization, and examples of the ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, a propenyl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group.
The acid value Av of the polymer A is preferably 30.0 mgKOH/g or less, more preferably 20.0 mgKOH/g or less. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 0 mgKOH/g or more. When the acid value is 30.0 mgKOH/g or less, the crystallization of the polymer A is not easily inhibited, and the melting point is well maintained.
また、重合体Aは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定されるテトラヒドロフラン(THF)可溶分の重量平均分子量(Mw)が、10000以上200000以下であることが好ましく、20000以上150000以下であることがより好ましい。Mwが上記範囲内であることで、室温付近での弾性を維持しやすくなる。
また、重合体Aの融点は、50℃以上80℃以下であることが好ましく、53℃以上70℃以下であることがより好ましい。融点が50℃以上であると、帯電安定性が良好になり、80℃以下であると、耐画像キズ性が良好になる。
Furthermore, the weight average molecular weight (Mw) of the tetrahydrofuran (THF) soluble matter of the polymer A measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably from 10,000 to 200,000, more preferably from 20,000 to 150,000. When the Mw is within the above range, the elasticity at around room temperature is easily maintained.
The melting point of the polymer A is preferably from 50° C. to 80° C., and more preferably from 53° C. to 70° C. When the melting point is 50° C. or higher, the charging stability is improved, and when the melting point is 80° C. or lower, the image scratch resistance is improved.
重合体Aは、上述した第一の重合性単量体に由来する第一のモノマーユニット、第二の重合性単量体に由来する第二のモノマーユニットのモル比率を損ねない範囲で、上記式(1)又は(2)のいずれの範囲に含まれない(すなわち、第一の重合性単量体、及び第二の重合性単量体とは異なる)第三の重合性単量体を構成成分とする第三のモノマーユニットを含んでいてもよい。第三のモノマーユニットは第三の重合性単量体が付加重合した構造を有する。
第三の重合性単量体としては、上記第二の重合性単量体の項に挙げた単量体のうち、式(2)を満たさない単量体を用いることができる。
また、上記ニトリル基、アミド基、ウレタン基、ヒドロキシ基、ウレア基、又はカルボキシ基を有さない、以下の単量体も用いることができる。
例えば、スチレン、o-メチルスチレン等のスチレン及びその誘導体、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸-n-ブチル、(メタ)アクリル酸-t-ブチル、(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシルのような(メタ)アクリル酸エステル類。
第三の重合性単量体は、スチレン、メタクリル酸メチル及びアクリル酸メチルからなる群から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
なお、これらが、式(2)を満たす場合には、第二の重合性単量体として用いることができる。
The polymer A may contain a third monomer unit having a third polymerizable monomer not included in the range of either the above formula (1) or (2) (i.e., different from the first polymerizable monomer and the second polymerizable monomer) as a constituent component, within a range that does not impair the molar ratio of the first monomer unit derived from the above-mentioned first polymerizable monomer and the second monomer unit derived from the second polymerizable monomer. The third monomer unit has a structure obtained by addition polymerization of the third polymerizable monomer.
As the third polymerizable monomer, among the monomers listed in the section of the second polymerizable monomer, a monomer not satisfying formula (2) can be used.
In addition, the following monomers which do not have the above-mentioned nitrile group, amide group, urethane group, hydroxy group, urea group, or carboxy group can also be used.
For example, styrene and its derivatives such as styrene, o-methylstyrene, and (meth)acrylic acid esters such as methyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate.
The third polymerizable monomer is preferably at least one selected from the group consisting of styrene, methyl methacrylate, and methyl acrylate.
When these satisfy the formula (2), they can be used as the second polymerizable monomer.
重合体Aの含有量は、結着樹脂100質量部に対して、1.0質量部以上10.0質量部以下が好ましく、3.0質量部以上8.0質量部以下がより好ましい。重合体Aの含有量が上記範囲内にあることにより、重合体Aと式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂との相互作用が促進され、帯電安定性及び耐画像キズ性がより良好となる。 The content of polymer A is preferably 1.0 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less, and more preferably 3.0 parts by mass or more and 8.0 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the binder resin. When the content of polymer A is within the above range, the interaction between polymer A and the polyester resin having the structure represented by formula (B) is promoted, and the charging stability and image scratch resistance are improved.
第一のモノマーユニットはベヘニルアクリレートに由来するモノマーユニットであることが特に好ましい。すなわち、式(I)において、RZ1が水素原子であり、Rが、炭素数22のアルキル基であることが特に好ましい。
ベヘニルアクリレートを用いることで、式(B)で表される構造を有するポリエステル
樹脂のシリコーン部位をトナー中に分散させ、帯電安定性がより良好となるとともに、定着時の重合体Aの溶け拡がり効果を得ることができ、耐画像キズ性がより良好となる。
It is particularly preferred that the first monomer unit is a monomer unit derived from behenyl acrylate, that is, in formula (I), it is particularly preferred that R Z1 is a hydrogen atom and R is an alkyl group having 22 carbon atoms.
By using behenyl acrylate, the silicone moiety of the polyester resin having the structure represented by formula (B) is dispersed in the toner, improving the charging stability and providing the effect of dissolving and spreading the polymer A during fixing, thereby improving the image scratch resistance.
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂は、-(Si(RX)2O)n-Si(RX)2-で表されるシリコーン部位を有する。すなわち、式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂は、下記式(B´)で表されるシリコーン部位を有する。
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂中のシリコーン部位の含有量は、0.5質量%以上5.0質量%以下が好ましく、2.0質量%以上4.0質量%以下がより好ましい。
シリコーン部位の含有量が上記範囲内であることにより、重合体Aとの相互作用によりシリコーン部位のトナー中の分散性が良くなると共に、定着時の表面自由エネルギーを効果的に下げられるため、重合体Aの溶け拡がりを促進できる。
The polyester resin having the structure represented by formula (B) has a silicone moiety represented by -(Si(R x ) 2 O) n -Si(R x ) 2 -. That is, the polyester resin having the structure represented by formula (B) has a silicone moiety represented by the following formula (B').
The content of the silicone moiety in the polyester resin having the structure represented by formula (B) is preferably from 0.5% by mass to 5.0% by mass, and more preferably from 2.0% by mass to 4.0% by mass.
By having the content of the silicone moiety within the above range, the dispersibility of the silicone moiety in the toner is improved due to the interaction with polymer A, and the surface free energy during fixing is effectively reduced, thereby promoting the dissolution and spreading of polymer A.
式(B´)中、RX及びnは、式(B)と同様である。RXは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基又はフェニル基を表す。nは、シロキサンユニットの繰り返し数の平均値であり、10~80(好ましくは20~65)の整数を表す。)
式(B)及び(B´)中、RXが、いずれもメチル基であることが好ましい。これにより、重合体Aの第一のモノマーユニットとの親和性が高まり、帯電安定性及び耐画像キズ性がより良好となる。
In formula (B'), R 1 X and n are the same as those in formula (B). Each of R 1 X independently represents a hydrogen atom, a methyl group, or a phenyl group. n is the average number of repetitions of the siloxane unit and represents an integer of 10 to 80 (preferably 20 to 65).
In formulae (B) and (B'), it is preferable that R and X are both methyl groups. This increases the affinity with the first monomer unit of polymer A, and improves the charging stability and image scratch resistance.
トナーに使用される結着樹脂について説明する。
結着樹脂は、式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂を含有する。式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂に加え、結着樹脂は、その他の樹脂を含有してもよい。
その他の樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂、並びにこれらのうち2種以上の樹脂が結合したハイブリッド樹脂等が挙げられる。
結着樹脂中、式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂の含有量は、50質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上が好ましい。上限は特に制限されないが、好ましくは100質量%以下である。これらの数値は任意に組み合わせることができる。式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂が結着樹脂の主成分であることにより、上述した重合体Aとの相互作用を効果的に得ることが可能となる。
The binder resin used in the toner will be described.
The binder resin contains a polyester resin having a structure represented by formula (B). In addition to the polyester resin having a structure represented by formula (B), the binder resin may contain other resins.
Examples of other resins include polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, and phenolic resins, as well as hybrid resins in which two or more of these resins are combined.
In the binder resin, the content of the polyester resin having the structure represented by formula (B) is preferably 50% by mass or more, 70% by mass or more, 80% by mass or more, 90% by mass or more, or 95% by mass or more. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 100% by mass or less. These values can be arbitrarily combined. By using the polyester resin having the structure represented by formula (B) as the main component of the binder resin, it is possible to effectively obtain the above-mentioned interaction with the polymer A.
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂は、式(B´)で表されるシリコーン部位及びポリエステル部位を有する。式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂のポリエステル部位は、非晶性ポリエステル樹脂であることが好ましい。
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂のポリエステル部位を構成する成分について詳述する。なお、以下の成分は種類や用途に応じて種々のものを一種又は二種以上用いることができる。
ポリエステル部位を構成する2価のカルボン酸成分としては、以下のジカルボン酸又はその誘導体が挙げられる。
フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸のようなベンゼンジカルボン酸類又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸のようなアルキルジカルボン酸類又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル;炭素数の平均値が1以上50以下のアルケニルコハク酸類又はアルキルコハク酸類、又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸のような不飽和ジカルボン酸類又はその無水物若しくはその低級アルキルエステル。
The polyester resin having the structure represented by formula (B) has a silicone moiety and a polyester moiety represented by formula (B'). The polyester moiety of the polyester resin having the structure represented by formula (B) is preferably an amorphous polyester resin.
The components constituting the polyester moiety of the polyester resin having the structure represented by formula (B) will be described in detail. The following components may be used singly or in combination depending on the type and application.
Examples of the divalent carboxylic acid component constituting the polyester moiety include the following dicarboxylic acids or derivatives thereof.
Benzenedicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and phthalic anhydride, or their anhydrides or lower alkyl esters; alkyldicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, and azelaic acid, or their anhydrides or lower alkyl esters; alkenylsuccinic acids or alkylsuccinic acids having an average carbon number of 1 to 50, or their anhydrides or lower alkyl esters; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, and itaconic acid, or their anhydrides or lower alkyl esters.
一方、ポリエステル部位を構成する2価のアルコール成分としては、以下のものが挙げられる。
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、水素化ビスフェノールA、式(I-1)で表されるビスフェノール及びその誘導体:及び式(I-2)で示されるジオール類。
On the other hand, examples of the dihydric alcohol component constituting the polyester moiety include the following.
Ethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), hydrogenated bisphenol A, bisphenol and derivatives thereof represented by formula (I-1): and diols represented by formula (I-2).
(式中、Rはエチレン又はプロピレン基であり、x、yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x+yの平均値は0以上10以下である。) (In the formula, R is an ethylene or propylene group, x and y are each an integer of 0 or more, and the average value of x+y is 0 or more and 10 or less.)
(式中、R’はエチレン又はプロピレン基であり、x’、y’はそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x’+y’の平均値は0以上10以下である。) (In the formula, R' is an ethylene or propylene group, x' and y' are each integers of 0 or more, and the average value of x' + y' is 0 or more and 10 or less.)
ポリエステル部位の構成成分は、上述の2価のカルボン酸成分及び2価のアルコール成分以外に、3価以上のカルボン酸成分、3価以上のアルコール成分を含有してもよい。
3価以上のカルボン酸成分としては、特に制限されないが、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。また、3価以上のアルコール成分としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等が挙げられる。
ポリエステル部位の構成成分は、上述した化合物以外に、1価のカルボン酸成分及び1価のアルコール成分を構成成分として含有してもよい。具体的には、1価のカルボン酸成分としては、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸、テトラコンタン酸、ペンタコンタン酸等が挙げられる。
また、1価のアルコール成分としては、ベヘニルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、テトラコンタノール等が挙げられる。
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂中のポリエステル部位の含有量は、95.0質量%以上99.5質量%以下が好ましく、96.0質量%以上98.0質量%以下がより好ましい。
The components constituting the polyester moiety may contain, in addition to the above-mentioned divalent carboxylic acid component and divalent alcohol component, a trivalent or higher carboxylic acid component and a trivalent or higher alcohol component.
The trivalent or higher carboxylic acid component is not particularly limited, but examples thereof include trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, etc. Furthermore, the trivalent or higher alcohol component includes trimethylolpropane, pentaerythritol, glycerin, etc.
The polyester moiety may contain, in addition to the above-mentioned compounds, a monovalent carboxylic acid component and a monovalent alcohol component as constituents.Specific examples of the monovalent carboxylic acid component include palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, cerotic acid, heptacosanoic acid, montanic acid, melissic acid, lactoseric acid, tetracontanoic acid, and pentacontanoic acid.
Examples of the monohydric alcohol component include behenyl alcohol, ceryl alcohol, melissyl alcohol, and tetracontanol.
The content of the polyester moiety in the polyester resin having the structure represented by formula (B) is preferably from 95.0% by mass to 99.5% by mass, and more preferably from 96.0% by mass to 98.0% by mass.
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂のシリコーン部位を構成する成分について詳述する。なお、以下の成分は種類や用途に応じて種々のものを一種又は二種以上用いることができる。
シリコーン部位は、前記式(B´)で表される構造(-(Si(RX)2O)n-Si(RX)2-)を有する。
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂にシリコーン部位を形成させる成分としては、式(B´)の末端にポリエステルと化学的に反応する官能基を有するシリコーンオイルを用いる事ができる。ポリエステルと反応する官能基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、エポキシ基、アミノ基等が挙げられる。
The components constituting the silicone moiety of the polyester resin having the structure represented by formula (B) are described in detail below. The following components can be used singly or in combination depending on the type and application.
The silicone moiety has the structure represented by the above formula (B'), that is, (-(Si(R x ) 2 O) n -Si(R x ) 2 -).
As a component for forming a silicone moiety in the polyester resin having the structure represented by formula (B), a silicone oil having a functional group at the end of formula (B') that chemically reacts with polyester can be used. Examples of the functional group that reacts with polyester include a hydroxy group, a carboxy group, an epoxy group, and an amino group.
シリコーンオイルの末端の官能基は、ポリエステルとの反応性を制御する上で、ヒドロキシ基又はカルボキシ基が好ましい。
シリコーンオイルの官能基の価数は、好ましくは1価、2価又は3価以上である。ポリエステルの主骨格にシリコーン部位を導入することで、重合体Aとの相互作用を制御し、帯電安定性と耐画像キズ性が良好となることから、シリコーンオイルの両末端に官能基を有する2価のシリコーンオイルを用いる事が好ましい。
より好ましくは、式(B´)の両末端にヒドロキシ基を含む置換基を有するシリコーンオイルである。ヒドロキシ基を含む置換基は、例えば、
-(CH2)p-O-(CH2)q-OH
で表される。式中pは1~3の整数であり、qは1~3の整数である。
The functional group at the end of the silicone oil is preferably a hydroxy group or a carboxy group in order to control the reactivity with polyester.
The valence of the functional group of the silicone oil is preferably 1, 2, or 3 or more. By introducing a silicone moiety into the main skeleton of the polyester, the interaction with the polymer A can be controlled, and the charging stability and image scratch resistance can be improved, so it is preferable to use a divalent silicone oil having functional groups at both ends of the silicone oil.
More preferably, it is a silicone oil having a substituent containing a hydroxy group at both ends of the formula (B'). The substituent containing a hydroxy group is, for example,
-(CH 2 ) p -O-(CH 2 ) q -OH
In the formula, p is an integer of 1 to 3, and q is an integer of 1 to 3.
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂の製造方法は、特に制限されるものではなく、公知の方法を用いることができる。例えば、前述の2価のカルボン酸成分及び2価のアルコール成分並びに官能基を有するシリコーンオイルをエステル化反応又はエステル交換反応、及び縮合反応を経て重合し、式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂を製造する。
重合温度は、特に制限されないが、180℃以上290℃以下の範囲が好ましい。ポリエステル樹脂の重合に際しては、例えば、チタン系触媒、スズ系触媒、酢酸亜鉛、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム等の重合触媒を用いることができる。
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂の軟化点は、85℃以上150℃以下であることが好ましく、100℃以上150℃以下がより好ましい。式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂の軟化点が上記範囲であることにより、帯電安定性が向上すると共に、耐画像キズ性もより良好となる。
The method for producing the polyester resin having the structure represented by formula (B) is not particularly limited, and a known method can be used.For example, the above-mentioned divalent carboxylic acid component, divalent alcohol component, and silicone oil having a functional group are polymerized through esterification reaction or ester exchange reaction and condensation reaction to produce the polyester resin having the structure represented by formula (B).
The polymerization temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 180° C. to 290° C. In polymerizing the polyester resin, for example, a polymerization catalyst such as a titanium-based catalyst, a tin-based catalyst, zinc acetate, antimony trioxide, or germanium dioxide can be used.
The softening point of the polyester resin having the structure represented by formula (B) is preferably from 85° C. to 150° C., and more preferably from 100° C. to 150° C. When the softening point of the polyester resin having the structure represented by formula (B) is in the above range, the charging stability is improved and the image scratch resistance is also improved.
トナーは、ワックスを含有してもよい。ワックスとしては、例えば以下のものが挙げられる。
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスのような炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスのような炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合物;カルナバワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスのような脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したもの。
これらのワックスの中でも、低温定着性、耐ホットオフセット性を向上させるという観点で、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスのような炭化水素系ワックス、又はカルナバワックスのような脂肪酸エステル系ワックスが好ましい。
The toner may contain wax. Examples of the wax include the following.
Hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, alkylene copolymers, microcrystalline wax, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax; oxides of hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax or block copolymers thereof; waxes containing fatty acid esters as the main component such as carnauba wax; and partially or completely deoxidized fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax.
Among these waxes, from the viewpoint of improving low-temperature fixing property and hot offset resistance, preferred are hydrocarbon waxes such as paraffin wax and Fischer-Tropsch wax, and fatty acid ester waxes such as carnauba wax.
ワックスの含有量は、結着樹脂100質量部に対して、1.0質量部以上20.0質量部以下で使用されることが好ましい。
また、示差走査熱量分析装置(DSC)で測定される昇温時の吸熱曲線において、温度30℃以上200℃以下の範囲に存在するワックスの最大吸熱ピークのピーク温度(融点
)が、50℃以上140℃以下であることが好ましい。より好ましくは、60℃以上105℃以下である。
The wax content is preferably 1.0 part by mass or more and 20.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
In addition, in an endothermic curve during temperature rise measured by a differential scanning calorimeter (DSC), the peak temperature (melting point) of the maximum endothermic peak of the wax existing in a temperature range of 30° C. to 200° C. is preferably 50° C. to 140° C., more preferably 60° C. to 105° C.
トナーには着色剤を用いてもよい。着色剤としては、以下のものが挙げられる。
黒色着色剤としては、カーボンブラック;イエロー着色剤とマゼンタ着色剤及びシアン着色剤とを用いて黒色に調色したものが挙げられる。着色剤には、顔料を単独で使用してもかまわないが、染料と顔料とを併用してその鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点からより好ましい。
マゼンタトナー用顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48:2、48:3,48:4、49、50、51、52、53、54、55、57:1、58、60、63、64、68、81:1、83、87、88、89、90、112、114、122、123、146、147、150、163、184、202、206、207、209、238、269、282;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35。
マゼンタトナー用染料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27;C.I.ディスパーバイオレット1のような油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28のような塩基性染料。
The toner may contain a colorant. Examples of the colorant include the following.
Examples of black colorants include carbon black, and a mixture of a yellow colorant, a magenta colorant, and a cyan colorant toned to black. As the colorant, a pigment may be used alone, but it is more preferable to use a dye and a pigment in combination to improve the clarity of the colorant from the viewpoint of the image quality of a full-color image.
Pigments for magenta toner include the following: C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57:1, 58, 60, 63, 64, 68, 81:1, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 146, 147, 150, 163, 184, 202, 206, 207, 209, 238, 269, 282; C.I. Pigment Violet 19; C.I. Bat Red 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35.
Dyes for magenta toner include the following: C.I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121; C.I. Disperse Red 9; C.I. Solvent Violet 8, 13, 14, 21, 27; C.I. Disperse Violet 1, and basic dyes such as C.I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40; C.I. Basic Violet 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28.
シアントナー用顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー2、3、15:2、15:3、15:4、16、17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1~5個置換した銅フタロシアニン顔料。
シアントナー用染料としては、C.I.ソルベントブルー70がある。
イエロートナー用顔料としては、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185;C.I.バットイエロー1、3、20。
イエロートナー用染料としては、C.I.ソルベントイエロー162がある。
着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
Examples of pigments for cyan toner include C.I. Pigment Blue 2, 3, 15:2, 15:3, 15:4, 16, and 17; C.I. Bat Blue 6; C.I. Acid Blue 45; and copper phthalocyanine pigments having 1 to 5 phthalimidomethyl groups substituted on the phthalocyanine skeleton.
Dyes for cyan toner include C.I. Solvent Blue 70.
Yellow toner pigments include: C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 62, 65, 73, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155, 168, 174, 175, 176, 180, 181, 185; C.I. Vat Yellow 1, 3, 20.
Yellow toner dyes include C.I. Solvent Yellow 162.
The content of the colorant is preferably 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナーには、必要に応じて荷電制御剤を含有させることもできる。
ネガ系荷電制御剤としては、サリチル酸金属化合物、ナフトエ酸金属化合物、ジカルボン酸金属化合物、スルホン酸又はカルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、スルホン酸塩又はスルホン酸エステル化物を側鎖に持つ高分子型化合物、カルボン酸塩又はカルボン酸エステル化物を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーンが挙げられる。荷電制御剤はトナー粒子に対して内添してもよいし外添してもよい。
荷電制御剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上10.0質量部以下が好ましい。
The toner may contain a charge control agent, if necessary.
Examples of negative charge control agents include metal salicylate compounds, metal naphthoate compounds, metal dicarboxylate compounds, polymeric compounds having sulfonic acid or carboxylic acid on the side chain, polymeric compounds having sulfonate or sulfonate ester on the side chain, polymeric compounds having carboxylate or carboxylate ester on the side chain, boron compounds, urea compounds, silicon compounds, and calixarenes. The charge control agent may be added internally or externally to the toner particles.
The amount of the charge control agent added is preferably 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
トナーには、必要に応じて無機微粒子を含有させてもよい。無機微粒子は、トナー粒子
に内添してもよいし、外添剤としてトナー粒子と混合してもよい。
外添剤としては、シリカ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化アルミニウムのような無機微粒子が好ましい。より好ましくは、シリカ、チタン酸ストロンチウムのような、低抵抗粒子が現像安定性の観点で望ましい。無機微粒子は、シラン化合物、シリコーンオイル又はそれらの混合物のような疎水化剤で疎水化されていることが好ましい。
流動性向上のための外添剤としては、比表面積が50m2/g以上400m2/g以下の無機微粉末が好ましく、耐久性安定化のためには、比表面積が10m2/g以上50m2/g以下の無機微粉末であることが好ましい。流動性向上や耐久性安定化を両立させるためには、比表面積が上記範囲の無機微粒子を併用してもよい。
外添剤の含有量は、トナー粒子100質量部に対して0.1質量部以上10.0質量部以下が好ましい。トナー粒子と外添剤との混合は、ヘンシェルミキサーのような公知の混合機を用いることができる。
The toner may contain inorganic fine particles as required. The inorganic fine particles may be added internally to the toner particles, or may be mixed with the toner particles as an external additive.
As the external additive, inorganic fine particles such as silica, titanium oxide, strontium titanate, and aluminum oxide are preferable. More preferably, low resistance particles such as silica and strontium titanate are preferable from the viewpoint of development stability. The inorganic fine particles are preferably hydrophobized with a hydrophobizing agent such as a silane compound, silicone oil, or a mixture thereof.
As an external additive for improving fluidity, inorganic fine powder having a specific surface area of 50 m2 /g or more and 400 m2 /g or less is preferable, and for stabilizing durability, inorganic fine powder having a specific surface area of 10 m2 /g or more and 50 m2 /g or less is preferable. In order to achieve both improvement in fluidity and stabilization of durability, inorganic fine particles having a specific surface area within the above range may be used in combination.
The content of the external additive is preferably 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner particles. The toner particles and the external additive can be mixed using a known mixer such as a Henschel mixer.
トナーは、一成分系現像剤としても使用できるが、長期にわたり安定した画像が得られるという点で、磁性キャリアと混合して二成分系現像剤として用いることがより好ましい。
磁性キャリアとしては、例えば、表面を酸化した鉄粉、あるいは、未酸化の鉄粉や、鉄、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、希土類のような金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子、フェライト等の磁性体や、磁性体と、この磁性体を分散した状態で保持するバインダー樹脂とを含有する磁性体分散樹脂キャリア(いわゆる樹脂キャリア)等、一般に公知のものを使用できる。
トナーを磁性キャリアと混合して二成分系現像剤として使用する場合、その際のキャリア混合比率は、二成分系現像剤中のトナー濃度として、好ましくは2質量%以上15質量%以下、より好ましくは4質量%以上13質量%以下にすると通常良好な結果が得られる。
The toner can be used as a one-component developer, but it is more preferable to mix the toner with a magnetic carrier and use it as a two-component developer, in that stable images can be obtained over a long period of time.
Examples of magnetic carriers that can be used include generally known magnetic carriers such as surface-oxidized iron powder, unoxidized iron powder, metal particles such as iron, lithium, calcium, magnesium, nickel, copper, zinc, cobalt, manganese, and rare earth elements, alloy particles, oxide particles, and magnetic materials such as ferrite, and magnetic material-dispersed resin carriers (so-called resin carriers) that contain a magnetic material and a binder resin that holds the magnetic material in a dispersed state.
When the toner is mixed with a magnetic carrier to be used as a two-component developer, good results are usually obtained when the carrier mixing ratio in this case is, in terms of the toner concentration in the two-component developer, preferably 2% by mass or more and 15% by mass or less, and more preferably 4% by mass or more and 13% by mass or less.
[製造方法]
トナー粒子の製造方法は、特に制限されず、乳化凝集法、溶融混練法、溶解懸濁法など従来公知の製造方法を採用できる。
得られたトナー粒子はそのままトナーとして用いてもよい。得られたトナー粒子に対し外添剤を混合(外添)して、トナーを得てもよい。
外添剤は、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム等の無機微粒子や、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂粒子等があげられる。これらの無機微粉体や樹脂粒子は、帯電性制御、流動性助やクリーニング助剤等の外添剤として機能する。
混合装置の一例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサ、メカノハイブリッド(日本コークス工業株式会社製)等が挙げられる。
[Production method]
The method for producing the toner particles is not particularly limited, and any of the conventionally known production methods such as an emulsion aggregation method, a melt kneading method, and a dissolution suspension method can be used.
The obtained toner particles may be used as a toner as it is, or an external additive may be mixed (external addition) with the obtained toner particles to obtain a toner.
Examples of the external additive include inorganic fine particles such as silica, alumina, titania, and calcium carbonate, and resin particles such as vinyl resin, polyester resin, and silicone resin. These inorganic fine powders and resin particles function as external additives for charge control, flow aid, cleaning aid, and the like.
Examples of the mixing device include a double con mixer, a V-type mixer, a drum type mixer, a super mixer, a Henschel mixer, a Nauta mixer, and a Mechano Hybrid (manufactured by Nippon Coke and Engineering Co., Ltd.).
以下、溶融混練法における、トナーの製造方法について具体的に例示するが、これらに限定されるものではない。
<溶融混練法>
まず、原料混合工程では、トナー原料として、結着樹脂及び重合体A、並びに必要に応じてワックス、着色剤及びその他の添加剤等を所定量秤量して配合し、混合する。
混合に使用される装置の一例としては、ヘンシェルミキサー(日本コークス社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウタミキサ、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)等がある。
Specific examples of the toner production method using the melt-kneading method will be described below, but the present invention is not limited to these.
<Melt kneading method>
First, in the raw material mixing step, predetermined amounts of the binder resin and polymer A, as well as wax, colorant and other additives as required, are weighed out and mixed as toner raw materials.
Examples of devices used for mixing include Henschel mixer (manufactured by Nippon Coke Company); Super mixer (manufactured by Kawata Corporation); Rebocone (manufactured by Okawara Manufacturing Co., Ltd.); Nauta mixer, Turbulizer, Cyclomix (manufactured by Hosokawa Micron Corporation); Spiral Pin Mixer (manufactured by Pacific Machinery Works, Ltd.); and Loedige mixer (manufactured by Matsubo Corporation).
次に、得られた混合物を溶融及び混練して、結着樹脂を溶融し、その中に重合体Aなど
を分散させる(溶融混練工程)。
溶融混練に使用される装置の一例としては、TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);ニーデックス(三井鉱山社製)等が挙げられる。連続生産できる等の優位性から、バッチ式練り機よりも、1軸又は2軸押出機といった連続式の練り機が好ましい。
次に、得られた溶融混練物は、2本ロール等で圧延され、水冷等で冷却する。
Next, the resulting mixture is melted and kneaded to melt the binder resin and disperse the polymer A and the like therein (melt-kneading step).
Examples of devices used for melt kneading include a TEM type extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), a TEX twin screw kneader (manufactured by Japan Steel Works, Ltd.), a PCM kneader (manufactured by Ikegai Iron Works Co., Ltd.), and Kneadex (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) etc. Continuous kneaders such as single screw or twin screw extruders are preferred over batch type kneaders because of their advantages such as the ability to perform continuous production.
Next, the resulting molten mixture is rolled using a twin roll or the like, and cooled by water cooling or the like.
得られた冷却物は、所望の粒径にまで粉砕される。まず、クラッシャー、ハンマーミル、又はフェザーミル等で粗粉砕され、さらに、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、スーパーローター(日清エンジニアリング社製)等で微粉砕され、樹脂粒子を得る。
得られた樹脂粒子は、所望の粒径に分級して、トナー粒子としてもよい。分級に使用される装置としては、ターボプレックス、ファカルティ、TSP、TTSP(ホソカワミクロン社製);エルボージェット(日鉄鉱業社製)等がある。
The cooled material is then crushed to a desired particle size by first coarsely crushing the material with a crusher, hammer mill, feather mill, or the like, and then finely crushing the material with a Kryptron system (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) or a Super Rotor (manufactured by Nisshin Engineering, Inc.), to obtain resin particles.
The resin particles thus obtained may be classified into particles of a desired particle size to obtain toner particles. Apparatuses used for classification include Turboplex, Faculty, TSP, and TTSP (manufactured by Hosokawa Micron Corporation); and Elbow Jet (manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.).
次に、各物性の測定方法について記載する。
<重合体A中の各モノマーユニットの含有割合の測定方法>
重合体A中の各種重合性単量体に由来するモノマーユニットの含有割合の測定は、1H-NMRにより以下の条件にて行う。
測定装置 :FT NMR装置 JNM-EX400(日本電子社製)
測定周波数:400MHz
パルス条件:5.0μs
周波数範囲:10500Hz
積算回数 :64回
測定温度 :30℃
試料 :測定試料50mgを内径5mmのサンプルチューブに入れ、溶媒として重クロロホルム(CDCl3)を添加し、これを40℃の恒温槽内で溶解させて調製する。
得られた1H-NMRチャートより、第一のモノマーユニットの構成要素に帰属されるピークの中から、他に由来するモノマーユニットの構成要素に帰属されるピークとは独立したピークを選択し、このピークの積分値S1を算出する。同様に、第二のモノマーユニットの構成要素に帰属されるピークの中から、他に由来するモノマーユニットの構成要素に帰属されるピークとは独立したピークを選択し、このピークの積分値S2を算出する。
さらに、第三のモノマーユニットを有する場合は、第三のモノマーユニットの構成要素に帰属されるピークから、他に由来するモノマーユニットの構成要素に帰属されるピークとは独立したピークを選択し、このピークの積分値S3を算出する。
第一のモノマーユニットの含有割合は、上記積分値S1、S2、及びS3を用いて、以下のようにして求める。なお、n1、n2、n3はそれぞれの部位について着眼したピークが帰属される構成要素における水素の数である。
第一のモノマーユニットの含有割合(モル%)=
{(S1/n1)/((S1/n1)+(S2/n2)+(S3/n3))}×100
同様に、第二のモノマーユニット、第三のモノマーユニットの含有割合は以下のように求める。
第二のモノマーユニットの含有割合(モル%)=
{(S2/n2)/((S1/n1)+(S2/n2)+(S3/n3))}×100
第三のモノマーユニットの含有割合(モル%)=
{(S3/n3)/((S1/n1)+(S2/n2)+(S3/n3))}×100
なお、重合体Aにおいて、ビニル基以外の構成要素に水素原子が含まれない重合性単量体が使用されている場合は、13C-NMRを用いて測定原子核を13Cとし、シングルパルスモードにて測定を行い、1H-NMRにて同様にして算出する。
また、トナーが懸濁重合法によって製造される場合、離型剤やその他の樹脂のピークが重なり、独立したピークが観測されないことがある。それにより、重合体A中の各種重合
性単量体に由来するモノマーユニットの含有割合が算出できない場合が生じる。その場合、離型剤やその他の樹脂を使用しないで同様の懸濁重合を行うことで、重合体A’を製造し、重合体A’を重合体Aとみなして分析することができる。
Next, the measurement methods for each physical property will be described.
<Method for measuring the content of each monomer unit in polymer A>
The content ratio of monomer units derived from various polymerizable monomers in polymer A is measured by 1 H-NMR under the following conditions.
Measuring device: FT NMR device JNM-EX400 (manufactured by JEOL Ltd.)
Measurement frequency: 400MHz
Pulse condition: 5.0 μs
Frequency range: 10,500 Hz
Number of measurements: 64 Measurement temperature: 30°C
Sample: 50 mg of a measurement sample is placed in a sample tube with an inner diameter of 5 mm, deuterated chloroform (CDCl 3 ) is added as a solvent, and this is dissolved in a thermostatic chamber at 40° C. to prepare a sample.
From the obtained 1H -NMR chart, a peak independent of peaks attributable to the components of the first monomer unit that originate from other components is selected, and an integral value S1 of this peak is calculated. Similarly, from the peaks attributable to the components of the second monomer unit that originate from other components is selected, and an integral value S2 of this peak is calculated.
Furthermore, in the case where a third monomer unit is present, a peak that is independent of the peaks that are attributable to the components of the third monomer unit and that are derived from other monomer unit components is selected from the peaks that are attributable to the components of the third monomer unit, and the integral value S3 of this peak is calculated.
The content ratio of the first monomer unit is determined using the above integral values S 1 , S 2 , and S 3 as follows: Here, n 1 , n 2 , and n 3 are the numbers of hydrogen atoms in the constituent elements to which the peaks of interest for each site belong.
Content of first monomer unit (mol%)=
{(S 1 /n 1 )/((S 1 /n 1 )+(S 2 /n 2 )+(S 3 /n 3 ))}×100
Similarly, the contents of the second monomer unit and the third monomer unit are determined as follows.
Content of second monomer unit (mol%)=
{(S 2 /n 2 )/((S 1 /n 1 )+(S 2 /n 2 )+(S 3 /n 3 ))}×100
Content of third monomer unit (mol%)=
{(S 3 /n 3 )/((S 1 /n 1 )+(S 2 /n 2 )+(S 3 /n 3 ))}×100
In addition, when a polymerizable monomer containing no hydrogen atoms in components other than vinyl groups is used in polymer A, the measurement nucleus is set to 13 C using 13 C-NMR, and the measurement is performed in single pulse mode, and the calculation is performed in the same manner using 1 H-NMR.
Furthermore, when the toner is produced by a suspension polymerization method, the peaks of the release agent and other resins may overlap, and independent peaks may not be observed. This may result in a case where the content ratio of the monomer units derived from various polymerizable monomers in polymer A cannot be calculated. In this case, polymer A' can be produced by performing a similar suspension polymerization without using a release agent or other resin, and polymer A' can be analyzed as polymer A.
<SP値の算出方法>
SP1及びSP2などのSP値は、Fedorsによって提案された算出方法に従い、以下のようにして求める。
それぞれの重合性単量体について、分子構造中の原子又は原子団に対して、「Polym.Eng.Sci.,14(2),147-154(1974)」に記載の表から蒸発エネルギー(Δei)(cal/mol)及びモル体積(Δvi)(cm3/mol)を求め、(4.184×ΣΔei/ΣΔvi)0.5をSP値(J/cm3)0.5とする。
なお、SP1、SP2は、該重合性単量体の二重結合が重合によって開裂した状態の分子構造の原子又は原子団に対して、上記の算出方法によって算出する。
<Method of calculating SP value>
The SP values such as SP1 and SP2 are calculated in the following manner according to the calculation method proposed by Fedors.
For each polymerizable monomer, the evaporation energy (Δei) (cal/mol) and molar volume (Δvi) (cm 3 /mol) for the atom or atomic group in the molecular structure are obtained from the table in "Polym. Eng. Sci., 14(2), 147-154 ( 1974 )", and (4.184×ΣΔei/ΣΔvi) 0.5 is defined as the SP value (J/cm 3 ) 0.5 .
Incidentally, SP1 and SP2 are calculated by the above-mentioned calculation method for the atoms or atomic groups in the molecular structure in a state in which the double bond of the polymerizable monomer is cleaved by polymerization.
<結着樹脂のガラス転移温度(Tg)、重合体Aの融解ピーク温度(融点)の測定>
結着樹脂、重合体Aなど樹脂のTg及び融点は、示差走査熱量分析装置「Q2000」(TA Instruments社製)を用いてASTM D3418-82に準じて測定する。
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。
具体的には、樹脂約3mgを精秤し、アルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用いて、以下の条件で測定する。
昇温速度:10℃/min
測定開始温度:30℃
測定終了温度:180℃
測定範囲30~180℃の間で、昇温速度10℃/minで測定を行う。一度180℃まで昇温させ10分間保持し、続いて30℃まで降温し、その後に再度昇温を行う。この2度目の昇温過程で、温度30~100℃の範囲において比熱変化が得られる。このときの比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、樹脂のガラス転移温度(Tg)とする。
さらに、温度40℃~90℃の範囲における温度―吸熱量曲線の最大吸熱ピークになる温度を融解ピーク温度(Tp)とする。
<Measurement of glass transition temperature (Tg) of binder resin and melting peak temperature (melting point) of polymer A>
The Tg and melting point of the resins such as the binder resin and the polymer A are measured in accordance with ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter "Q2000" (manufactured by TA Instruments).
The melting points of indium and zinc are used for temperature correction of the device detection section, and the heat of fusion of indium is used for heat correction.
Specifically, about 3 mg of resin is precisely weighed and placed in an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and measurement is performed under the following conditions.
Heating rate: 10° C./min
Measurement start temperature: 30℃
Measurement end temperature: 180°C
Measurements are performed at a temperature rise rate of 10°C/min in the measurement range of 30 to 180°C. The temperature is raised to 180°C once and held for 10 minutes, then cooled to 30°C, and then raised again. During this second temperature rise, a specific heat change is obtained in the temperature range of 30 to 100°C. The intersection of the line midway between the baselines before and after the specific heat change occurs and the differential thermal curve is taken as the glass transition temperature (Tg) of the resin.
Furthermore, the temperature at which the maximum endothermic peak occurs on the temperature-endothermic curve in the temperature range of 40° C. to 90° C. is defined as the melting peak temperature (Tp).
<軟化点Tmの測定方法>
軟化点の測定は、定荷重押し出し方式の細管式レオメータ「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」(島津製作所社製)を用い、装置付属のマニュアルに従って行う。本装置では、測定試料の上部からピストンによって一定荷重を加えつつ、シリンダに充填した測定試料を昇温させて溶融し、シリンダ底部のダイから溶融された測定試料を押し出し、この際のピストン降下量と温度との関係を示す流動曲線を得ることができる。
「流動特性評価装置 フローテスターCFT-500D」に付属のマニュアルに記載の「1/2法における溶融温度」を軟化点とする。なお、1/2法における溶融温度とは、次のようにして算出されたものである。まず、流出が終了した時点におけるピストンの降下量Smaxと、流出が開始した時点におけるピストンの降下量Sminとの差の1/2を求める(これをXとする。X=(Smax-Smin)/2)。そして、流動曲線においてピストンの降下量がXとSminの和となるときの流動曲線の温度が、1/2法における溶融温度Tm(℃)である。
測定試料は、約1.3gのサンプルを、25℃の環境下で、錠剤成型圧縮機(例えば、NT-100H、エヌピーエーシステム社製)を用いて約10MPaで、約60秒間圧縮成型し、直径約8mmの円柱状としたものを用いる。
CFT-500Dの測定条件は、以下の通りである。
試験モード:昇温法
開始温度:50℃
到達温度:200℃
測定間隔:1.0℃
昇温速度:4.0℃/min
ピストン断面積:1.000cm2
試験荷重(ピストン荷重):10.0kgf/cm2(0.9807MPa)
予熱時間:300秒
ダイの穴の直径:1.0mm
ダイの長さ:1.0mm
<Method for measuring softening point Tm>
The softening point is measured using a constant load extrusion type capillary rheometer "Flow characteristic evaluation device Flow Tester CFT-500D" (manufactured by Shimadzu Corporation) according to the manual that comes with the device. With this device, a constant load is applied from above the measurement sample by a piston while the measurement sample filled in a cylinder is heated and melted, and the molten measurement sample is extruded from a die at the bottom of the cylinder, and a flow curve showing the relationship between the piston descent amount and temperature can be obtained.
The "melting temperature in the 1/2 method" described in the manual attached to the "Flow characteristic evaluation device, Flow Tester CFT-500D" is taken as the softening point. The melting temperature in the 1/2 method is calculated as follows. First, 1/2 of the difference between the amount of piston descent Smax at the time when outflow ends and the amount of piston descent Smin at the time when outflow starts is calculated (this is taken as X; X = (Smax - Smin) / 2). Then, the temperature of the flow curve when the amount of piston descent on the flow curve is the sum of X and Smin is the melting temperature Tm (°C) in the 1/2 method.
The measurement sample is prepared by compressing approximately 1.3 g of a sample at approximately 10 MPa for approximately 60 seconds using a tablet molding machine (e.g., NT-100H, manufactured by NPA Systems) in an environment of 25°C to form a cylindrical shape with a diameter of approximately 8 mm.
The measurement conditions for CFT-500D are as follows.
Test mode: Heating method Starting temperature: 50°C
Reached temperature: 200°C
Measurement interval: 1.0°C
Heating rate: 4.0° C./min
Piston cross-sectional area: 1.000 cm2
Test load (piston load): 10.0 kgf/ cm2 (0.9807 MPa)
Preheat time: 300 seconds Die hole diameter: 1.0 mm
Die length: 1.0 mm
<GPCによる重合体Aの分子量測定>
重合体AのTHF可溶分の重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、以下のようにして測定する。
まず、室温で24時間かけて、試料をテトラヒドロフラン(THF)に溶解する。そして、得られた溶液を、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブランフィルター「マイショリディスク」(東ソー社製)で濾過してサンプル溶液を得る。なお、サンプル溶液は、THFに可溶な成分の濃度が約0.8質量%となるように調整する。このサンプル溶液を用いて、以下の条件で測定する。
装置:HLC8120 GPC(検出器:RI)(東ソー社製)
カラム:Shodex KF-801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0ml/min
オーブン温度:40.0℃
試料注入量:0.10ml
試料の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(例えば、商品名「TSKスタンダード ポリスチレン F-850、F-450、F-288、F-128、F-8
0、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000、A-500」、東ソ-社製)を用いて作成した分子量校正曲線を使用する。
<Measurement of molecular weight of polymer A by GPC>
The weight average molecular weight (Mw) of the THF-soluble portion of the polymer A is measured by gel permeation chromatography (GPC) as follows.
First, a sample is dissolved in tetrahydrofuran (THF) at room temperature for 24 hours. The obtained solution is then filtered through a solvent-resistant membrane filter "Myshoridisc" (manufactured by Tosoh Corporation) with a pore size of 0.2 μm to obtain a sample solution. The sample solution is adjusted so that the concentration of components soluble in THF is about 0.8 mass%. This sample solution is used to perform measurements under the following conditions.
Apparatus: HLC8120 GPC (detector: RI) (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: 7 columns of Shodex KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, and 807 (manufactured by Showa Denko K.K.)
Eluent: tetrahydrofuran (THF)
Flow rate: 1.0ml/min
Oven temperature: 40.0°C
Sample injection volume: 0.10 ml
In calculating the molecular weight of the sample, standard polystyrene resins (for example, trade names "TSK Standard Polystyrene F-850, F-450, F-288, F-128, F-8
A molecular weight calibration curve prepared using "F-1, F-2, F-3, F-4, F-5, F-6, F-7, F-8, F-9, F-10, F-11, F-12, F-13, F-14, F-15, F-16, F-17, F-18, F-20, F-21, F-22, F-23, F-24, F-25, F-30, F-40, F-20, F-10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000, A-500" (manufactured by Tosoh Corporation) is used.
<重合体Aの酸価の測定>
酸価は試料1gに含まれる酸を中和するために必要な水酸化カリウムのmg数である。重合体Aの酸価はJIS K 0070-1992に準じて測定されるが、具体的には、以下の手順に従って測定する。
(1)試薬の準備
フェノールフタレイン1.0gをエチルアルコール(95体積%)90mLに溶かし、イオン交換水を加えて100mLとし、フェノールフタレイン溶液を得る。
特級水酸化カリウム7gを5mLの水に溶かし、エチルアルコール(95体積%)を加えて1Lとする。炭酸ガス等に触れないように、耐アルカリ性の容器に入れて3日間放置後、ろ過して、水酸化カリウム溶液を得る。得られた水酸化カリウム溶液は、耐アルカリ性の容器に保管する。該水酸化カリウム溶液のファクターは、0.1モル/L塩酸25mLを三角フラスコに取り、該フェノールフタレイン溶液を数滴加え、該水酸化カリウム溶液で滴定し、中和に要した該水酸化カリウム溶液の量から求める。該0.1モル/L塩酸は、JIS K 8001-1998に準じて作製されたものを用いる。
(2)操作
(A)本試験
粉砕した重合体Aの試料2.0gを200mLの三角フラスコに精秤し、トルエン/エ
タノール(2:1)の混合溶液100mLを加え、5時間かけて溶解する。次いで、指示薬として該フェノールフタレイン溶液を数滴加え、該水酸化カリウム溶液を用いて滴定する。なお、滴定の終点は、指示薬の薄い紅色が約30秒間続いたときとする。
(B)空試験
試料を用いない(すなわちトルエン/エタノール(2:1)の混合溶液のみとする)以外は、上記操作と同様の滴定を行う。
(3)得られた結果を下記式に代入して、酸価を算出する。
A=[(C-B)×f×5.61]/S
ここで、A:酸価(mgKOH/g)、B:空試験の水酸化カリウム溶液の添加量(mL)、C:本試験の水酸化カリウム溶液の添加量(mL)、f:水酸化カリウム溶液のファクター、S:試料の質量(g)である。
<Measurement of Acid Value of Polymer A>
The acid value is the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acid contained in 1 g of a sample. The acid value of polymer A is measured in accordance with JIS K 0070-1992, and specifically, is measured according to the following procedure.
(1) Preparation of Reagents 1.0 g of phenolphthalein was dissolved in 90 mL of ethyl alcohol (95% by volume), and ion-exchanged water was added to make up to 100 mL to obtain a phenolphthalein solution.
Dissolve 7 g of special grade potassium hydroxide in 5 mL of water, and add ethyl alcohol (95% by volume) to make 1 L. Place in an alkali-resistant container to avoid contact with carbon dioxide, etc., leave for 3 days, then filter to obtain a potassium hydroxide solution. Store the resulting potassium hydroxide solution in an alkali-resistant container. The factor of the potassium hydroxide solution is determined by placing 25 mL of 0.1 mol/L hydrochloric acid in an Erlenmeyer flask, adding several drops of the phenolphthalein solution, and titrating with the potassium hydroxide solution, from the amount of potassium hydroxide solution required for neutralization. The 0.1 mol/L hydrochloric acid used is prepared in accordance with JIS K 8001-1998.
(2) Procedure (A) Main Test 2.0 g of the crushed polymer A sample was precisely weighed into a 200 mL Erlenmeyer flask, and 100 mL of a mixed solution of toluene/ethanol (2:1) was added and dissolved over 5 hours. Then, several drops of the phenolphthalein solution were added as an indicator, and titration was performed using the potassium hydroxide solution. The end point of the titration was when the light red color of the indicator continued for about 30 seconds.
(B) Blank Test: A titration is carried out in the same manner as above, except that no sample is used (i.e., only a mixed solution of toluene/ethanol (2:1) is used).
(3) The obtained result is substituted into the following formula to calculate the acid value.
A=[(CB)×f×5.61]/S
Here, A is the acid value (mg KOH/g), B is the amount of potassium hydroxide solution added for the blank test (mL), C is the amount of potassium hydroxide solution added for the main test (mL), f is the factor of the potassium hydroxide solution, and S is the mass of the sample (g).
<トナー粒子の重量平均粒径(D4)の測定>
トナー粒子の重量平均粒径(D4)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)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「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)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。
測定に使用する電解水溶液は、特級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。
なお、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(SOM)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。
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以上60μm以下に設定する。
<Measurement of weight average particle size (D4) of toner particles>
The weight average particle size (D4) of the toner particles is measured using a precision particle size distribution measuring device by a pore electrical resistance method equipped with a 100 μm aperture tube, “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.), and the accompanying dedicated software for setting measurement conditions and analyzing measurement data, “Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.), with an effective measurement channel count of 25,000, and the measurement data is analyzed and calculated.
The aqueous electrolyte solution used for the measurement is prepared by dissolving special grade sodium chloride in ion-exchanged water to a concentration of about 1 mass %, for example, "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
Before carrying out the measurements and analyses, the dedicated software is set up as follows.
In the "Change Standard Measurement Method (SOM) Screen" of the dedicated software, the total count number in the control mode is set to 50,000 particles, the number of measurements is set to 1, and the Kd value is set to the value obtained using "Standard Particle 10.0 μm" (manufactured by Beckman Coulter). The threshold and noise level are automatically set by pressing the threshold/noise level measurement button. In addition, the current is set to 1600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and the aperture tube flush after measurement is checked.
In 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 to 2 μm to 60 μm.
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「アパーチャーチューブのフラッシュ」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、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)の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノン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、トナー粒子約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。なお、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)の丸底ビーカー内に、ピペットを用いてトナー粒子を分散した前記(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。なお、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。
The specific measurement method is as follows.
(1) Pour about 200 ml of the electrolyte solution into a 250 ml round-bottom glass beaker for use with the Multisizer 3, set it on the sample stand, and stir the stirrer rod counterclockwise at 24 revolutions per second. Then, remove dirt and air bubbles from inside the aperture tube using the "aperture tube flush" function of the dedicated software.
(2) Approximately 30 ml of the aqueous electrolyte solution is placed in a 100 ml flat-bottom glass beaker, and approximately 0.3 ml of a solution prepared by diluting "Contaminon N" (a 10% by weight aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments, consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, having a pH of 7, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) three times by weight with ion-exchanged water is added as a dispersant.
(3) A predetermined amount of ion-exchanged water is placed in the water tank of an ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispersion System Tetora 150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) having two built-in oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz and a phase shift of 180 degrees and an electrical output of 120 W, and about 2 ml of the 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 surface of the electrolytic solution in the beaker is maximized.
(5) In a state where the electrolyte solution in the beaker in (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner particles are added little by little to the electrolyte solution and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion process is continued for another 60 seconds. During the ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted so as to be 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) In the round-bottom beaker (1) placed in the sample stand, the electrolyte solution (5) in which the toner particles are dispersed is dropped using a pipette to adjust the measurement concentration to about 5%. Then, measurements are continued until the number of particles measured reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed using the dedicated software that comes with the device, and the weight-average particle size (D4) is calculated. Note that when the dedicated software is set to Graph/Volume %, the "Average diameter" on the Analysis/Volume Statistics (Arithmetic Mean) screen is the weight-average particle size (D4).
<トナーからの各材料の分離方法>
トナーに含まれる各材料の溶剤への溶解度の差を利用して、トナーから各材料を分離することができる。
第一分離:23℃のメチルエチルケトン(MEK)にトナーを溶解させ、可溶分(式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂)と不溶分(重合体A、ワックス、着色剤、無機微粒子など)を分離する。
第二分離:100℃のMEKに、第一分離で得られた不溶分(重合体A、ワックス、着色剤、無機微粒子など)を溶解させ、可溶分(重合体A、ワックス)と不溶分(着色剤、無機微粒子など)を分離する。
第三分離:23℃のクロロホルムに、第二分離で得られた可溶分(重合体A、ワックス)を溶解させ、可溶分(重合体A)と不溶分(ワックス)を分離する。
上記分離に基づき、各材料の分析及び各材料の含有量の算出が可能である。
<Method of separating each material from toner>
By utilizing the difference in solubility of each material contained in the toner in a solvent, each material can be separated from the toner.
First separation: The toner is dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) at 23° C., and the soluble matter (polyester resin having a structure represented by formula (B)) is separated from the insoluble matter (polymer A, wax, colorant, inorganic fine particles, etc.).
Second separation: The insoluble matter obtained in the first separation (polymer A, wax, colorant, inorganic fine particles, etc.) is dissolved in MEK at 100° C., and the soluble matter (polymer A, wax) and the insoluble matter (colorant, inorganic fine particles, etc.) are separated.
Third separation: The soluble fraction (polymer A, wax) obtained in the second separation is dissolved in chloroform at 23° C., and the soluble fraction (polymer A) and the insoluble fraction (wax) are separated.
Based on the above separation, it is possible to analyze each material and calculate the content of each material.
<式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂の構造の確認>
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂の構造の確認には以下の方法を用いる。
式(B)のRXのうちの炭化水素基並びにシリコーン部位は、13C-NMR及び固体29Si-NMRにより確認する。
(13C-NMRの測定条件)
装置:JEOL RESONANCE製 JNM-ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用の試料の重クロロホルム可溶分
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
当該方法にて、ケイ素原子に結合しているメチル基(Si-CH3)又はフェニル基(Si-C6H5)などに起因するシグナルの有無により、式(B)のRXのうちの炭化水素基を確認する。
<Confirmation of the Structure of Polyester Resin Having a Structure Represented by Formula (B)>
The structure of the polyester resin having the structure represented by formula (B) is confirmed by the following method.
The hydrocarbon group and silicone moiety in R 3 X of formula (B) are confirmed by 13 C-NMR and solid-state 29 Si-NMR.
( 13C -NMR Measurement Conditions)
Equipment: JEOL RESONANCE JNM-ECX500II
Sample tube: 3.2 mm diameter
Sample: deuterated chloroform solubles of sample for NMR measurement Measurement temperature: room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measurement nuclear frequency: 123.25MHz ( 13C )
Reference substance: Adamantane (external standard: 29.5ppm)
Sample rotation speed: 20 kHz
Contact time: 2 ms
Delay time: 2s
Number of accumulations: 1024 times. In this method, the hydrocarbon group in R X of formula (B) is confirmed based on the presence or absence of a signal due to a methyl group (Si-CH 3 ) or a phenyl group (Si-C 6 H 5 ) bonded to a silicon atom.
固体29Si-NMRの測定条件は、具体的には下記の通りである。
装置:JNM-ECX5002 (JEOL RESONANCE)
温度:室温
測定法:DD/MAS法 29Si 45°
試料管:ジルコニア3.2mmφ
試料:試験管に粉末状態で充填
試料回転数:10kHz
relaxation delay :180s
Scan:2000
The specific measurement conditions for solid-state 29Si -NMR are as follows.
Equipment: JNM-ECX5002 (JEOL RESONANCE)
Temperature: Room temperature measurement method: DD/MAS method 29 Si 45°
Sample tube: Zirconia 3.2 mm diameter
Sample: Powdered sample filled in test tube Sample rotation speed: 10 kHz
relaxation delay: 180s
Scan: 2000
<式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂中のシリコーン部位の含有量の測定>
式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂中のシリコーン部位及び重合体Aの含有量は上述した装置を用いて、1H-NMRにより確認する。
(1H-NMRの測定条件)
試料:重クロロホルム可溶分
パルス条件:5.0μs
周波数範囲:10500Hz
積算回数:64回
<Measurement of the content of silicone moieties in polyester resin having a structure represented by formula (B)>
The content of silicone moieties and polymer A in the polyester resin having the structure represented by formula (B) is confirmed by 1 H-NMR using the above-mentioned device.
( 1H -NMR Measurement Conditions)
Sample: deuterated chloroform soluble matter Pulse conditions: 5.0 μs
Frequency range: 10,500 Hz
Number of times: 64
以下、実施例に基づいて具体的に本発明について説明する。しかしながら、本発明は何らこれに限定されるものではない。なお、以下の処方において、特に断りのない限り部は、質量基準である。 The present invention will be specifically described below based on examples. However, the present invention is in no way limited to these. In the following formulations, parts are by weight unless otherwise specified.
<結着樹脂P1の製造例>
・ビスフェノールAエチレンオキサイド(2.2モル付加物): 50.0モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド(2.2モル付加物): 50.0モル部
・テレフタル酸: 90.0モル部
・無水トリメリット酸: 10.0モル部
ポリエステル部位を形成するための上記モノマー97部及び両末端にヒドロキシ基を有するシリコーンオイル(KF-6001、信越化学工業(株)製)3部を、チタンテトラブトキシド500ppmと共に5リットルオートクレーブに混合した。
そこに、還流冷却器、水分分離装置、N2ガス導入管、温度計及び攪拌装置を付し、オートクレーブ内にN2ガスを導入しながら230℃で縮重合反応を行った。所望の軟化点になるように反応時間を調整し、反応終了後容器から取り出し、冷却、粉砕して結着樹脂P1を得た。
結着樹脂P1中のシリコーン部位の含有量は、3.0質量%であった。物性を表1に示す。
<Production Example of Binder Resin P1>
Bisphenol A ethylene oxide (2.2 mol adduct): 50.0 parts by mol Bisphenol A propylene oxide (2.2 mol adduct): 50.0 parts by mol Terephthalic acid: 90.0 parts by mol Trimellitic anhydride: 10.0 parts by mol 97 parts of the above monomer for forming the polyester portion and 3 parts of silicone oil having hydroxy groups at both ends (KF-6001, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were mixed together with 500 ppm of titanium tetrabutoxide in a 5-liter autoclave.
A reflux condenser, a water separator, an N2 gas inlet tube, a thermometer and a stirrer were attached to the autoclave, and a condensation polymerization reaction was carried out at 230° C. while introducing N2 gas into the autoclave. The reaction time was adjusted so as to obtain a desired softening point, and after the reaction was completed, the mixture was removed from the vessel, cooled and pulverized to obtain a binder resin P1.
The content of the silicone moiety in the binder resin P1 was 3.0% by mass. The physical properties are shown in Table 1.
<結着樹脂P2~P8の製造例>
シリコーン部位の含有量が表1に示す値になるようにシリコーンオイルの添加量を変更し、反応時間を調整してTm、Tgを変更した以外は結着樹脂P1の製造例に従い、結着樹脂P2~P8を得た。
<Production Examples of Binder Resins P2 to P8>
Binder resins P2 to P8 were obtained in the same manner as in the production example for binder resin P1, except that the amount of silicone oil added was changed so that the content of the silicone moiety would be the value shown in Table 1, and Tm and Tg were changed by adjusting the reaction time.
である構造が得られる。
BPA-PO ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物(平均付加モル数2.2mol)
BPA-EO ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物(平均付加モル数2.2mol)
TPA テレフタル酸
TMA 無水トリメリット酸
A structure is obtained where:
BPA-PO Propylene oxide adduct of bisphenol A (average number of moles added: 2.2 mol)
BPA-EO Ethylene oxide adduct of bisphenol A (average number of moles added: 2.2 mol)
TPA Terephthalic acid TMA Trimellitic anhydride
<重合体A1の製造例>
・溶媒:トルエン 100.0部
・単量体組成物 100.0部
(単量体組成物は以下のアクリル酸ベヘニル・メタクリロニトリル・スチレンを以下に示す割合で混合したものである)
(アクリル酸ベヘニル(第一単量体) 67.0部(28.9モル%))
(メタクリロニトリル(第二単量体) 22.0部(53.8モル%))
(スチレン(第三単量体) 11.0部(17.3モル%))
・重合開始剤t-ブチルパーオキシピバレート(日油社製:パーブチルPV) 0.5部
還流冷却管、攪拌機、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、窒素雰囲気下、上記材料を投入した。反応容器内を200rpmで撹拌しながら、70℃に加熱して12時間重合反応を行い、単量体組成物の重合体がトルエンに溶解した溶解液を得た。続いて、上記溶解液を25℃まで降温した後、1000.0部のメタノール中に上記溶解液を撹拌しながら投入し、メタノール不溶分を沈殿させた。得られたメタノール不溶分をろ別し、更にメタノールで洗浄後、40℃で24時間真空乾燥して重合体A1を得た。重合体A1の重量平均分子量は68400、融解ピーク温度(融点)は62℃、酸価0.0mgKOH/gであった。
上記重合体A1をNMRで分析したところ、アクリル酸ベヘニル由来のモノマーユニットが28.9モル%、メタクリロニトリル由来のモノマーユニットが53.8モル%、スチレン由来のモノマーユニットが17.3モル%含まれていた。また、モノマーユニットのSP値を算出した。
<Production Example of Polymer A1>
Solvent: toluene 100.0 parts Monomer composition 100.0 parts (the monomer composition is a mixture of behenyl acrylate, methacrylonitrile, and styrene in the ratio shown below)
(Behenyl acrylate (first monomer) 67.0 parts (28.9 mol%))
(Methacrylonitrile (second monomer) 22.0 parts (53.8 mol%))
(Styrene (third monomer) 11.0 parts (17.3 mol %))
Polymerization initiator t-butyl peroxypivalate (Perbutyl PV, manufactured by NOF Corp.) 0.5 parts The above materials were charged into a reaction vessel equipped with a reflux condenser, a stirrer, a thermometer, and a nitrogen inlet tube under a nitrogen atmosphere. The reaction vessel was heated to 70°C while stirring at 200 rpm to carry out a polymerization reaction for 12 hours, and a solution in which the polymer of the monomer composition was dissolved in toluene was obtained. Subsequently, the temperature of the solution was lowered to 25°C, and the solution was added to 1000.0 parts of methanol while stirring to precipitate the methanol insoluble matter. The obtained methanol insoluble matter was filtered off, washed with methanol, and then vacuum dried at 40°C for 24 hours to obtain polymer A1. The weight average molecular weight of polymer A1 was 68,400, the melting peak temperature (melting point) was 62°C, and the acid value was 0.0 mgKOH/g.
The polymer A1 was analyzed by NMR and found to contain 28.9 mol % of monomer units derived from behenyl acrylate, 53.8 mol % of monomer units derived from methacrylonitrile, and 17.3 mol % of monomer units derived from styrene. The SP values of the monomer units were also calculated.
<重合体A2~A17の製造例>
重合体A1の製造例において、それぞれの単量体及び質量部数を表2となるように変更した以外は同様にして反応を行い、重合体A2~A17を得た。物性を表2に示す。
<Production Examples of Polymers A2 to A17>
Polymers A2 to A17 were obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Production Example for Polymer A1, except that the monomers and the mass parts thereof were changed as shown in Table 2. The physical properties are shown in Table 2.
モノマーユニット(重合性単量体)を、「3rd」は第三のモノマーユニット(重合性単量体)を示す。酸価の単位はmgKOH/gであり、融点の単位は℃であり、分子量は重量平均分子量である。
表2中の略号は以下の通り。
BEA:ベヘニルアクリレート
SA:ステアリルアクリレート
MYA:ミリシルアクリレート
OA:オクタコシルアクリレート
HA:ヘキサデシルアクリレート
MN:メタクリロニトリル
AN:アクリロニトリル
HPMA:メタクリル酸2-ヒドロキシプロピル
AM:アクリルアミド
VA:酢酸ビニル
MA:アクリル酸メチル
St:スチレン
MM:メタクリル酸メチル
The abbreviations in Table 2 are as follows.
BEA: Behenyl acrylate SA: Stearyl acrylate MYA: Myrisil acrylate OA: Octacosyl acrylate HA: Hexadecyl acrylate MN: Methacrylonitrile AN: Acrylonitrile HPMA: 2-hydroxypropyl methacrylate AM: Acrylamide VA: Vinyl acetate MA: Methyl acrylate St: Styrene MM: Methyl methacrylate
<トナー1の製造例>
・結着樹脂P1 100.0部
・重合体A1 5.0部
・フィッシャートロプシュワックス(最大吸熱ピークのピーク温度90℃)6.0部
・C.I.ピグメントブルー15:3 9.0部
該処方で示した原材料をヘンシェルミキサー(FM75J型、三井三池化工機(株)製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、温度130℃、バレル回転数200rpmに設定した二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて混練した。
得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(T-250、ターボ工業(株)製)にて微粉砕した。さらに回転型分級機(200TSP、ホソカワミクロン社製)を用い、分級を行い、トナー粒子1を得た。得られたトナー粒子1の重量平均粒径(D4)は6.5μmであった。
得られたトナー粒子1:100.0部に、疎水性シリカ(BET:200m2/g)2.0部をヘンシェルミキサー(FM75J型、三井三池化工機(株)製)で回転数30s-1、回転時間5minで混合し、目開き54μmの超音波振動篩を通過させトナー1を得た。
<Production Example of Toner 1>
Binder resin P1 100.0 parts Polymer A1 5.0 parts Fischer-Tropsch wax (peak temperature of maximum endothermic peak 90° C.) 6.0 parts C.I. Pigment Blue 15:3 9.0 parts The raw materials shown in the recipe were mixed using a Henschel mixer (FM75J type, manufactured by Mitsui Miike Chemical Engineering Co., Ltd.) at a rotation speed of 20 s -1 for a rotation time of 5 min, and then kneaded with a twin-screw kneader (PCM-30 type, manufactured by Ikegai Corporation) set at a temperature of 130° C. and a barrel rotation speed of 200 rpm.
The kneaded product thus obtained was cooled and coarsely pulverized to 1 mm or less using a hammer mill to obtain a coarsely pulverized product. The coarsely pulverized product thus obtained was finely pulverized using a mechanical pulverizer (T-250, manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.). Further, classification was performed using a rotary classifier (200TSP, manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to obtain toner particles 1. The weight average particle size (D4) of the obtained toner particles 1 was 6.5 μm.
100.0 parts of the obtained toner particles 1 were mixed with 2.0 parts of hydrophobic silica (BET: 200 m2 /g) in a Henschel mixer (FM75J type, manufactured by Mitsui Miike Chemical Engineering Co., Ltd.) at a rotation speed of 30 s -1 for a rotation time of 5 min, and passed through an ultrasonic vibration sieve with an opening of 54 μm to obtain toner 1.
<トナー2~31の製造例>
トナー1の製造例において、結着樹脂及び重合体Aの種類及び量を表3に記載のものに変更した以外は同様にして製造し、トナー2~31を得た。得られたトナー粒子2~31の重量平均粒径(D4)は、いずれも6.5μmであった。
<Production Examples of Toners 2 to 31>
Toners 2 to 31 were obtained in the same manner as in the production example of toner 1, except that the types and amounts of the binder resin and polymer A were changed to those shown in Table 3. The weight average particle size (D4) of the obtained toner particles 2 to 31 was all 6.5 μm.
<磁性コア粒子の製造例>
(工程1:秤量・混合工程)
・Fe2O3 62.7部
・MnCO3 29.5部
・Mg(OH)2 6.8部
・SrCO3 1.0部
上記材料を上記組成比となるようにフェライト原材料を秤量した。その後、直径1/8インチのステンレスビーズを用いた乾式振動ミルで5時間粉砕及び混合した。
(工程2:仮焼成工程)
得られた粉砕物をローラーコンパクターにて、約1mm角のペレットにした。このペレットを目開き3mmの振動篩にて粗粉を除去し、次いで目開き0.5mmの振動篩にて微粉を除去した。その後、バーナー式焼成炉を用いて、窒素雰囲気下(酸素濃度0.01体積%)で、温度1000℃で4時間焼成し、仮焼フェライトを作製した。得られた仮焼フェライトの組成は、下記のとおりであった。
(MnO)a(MgO)b(SrO)c(Fe2O3)d
上記式において、a=0.257、b=0.117、c=0.007、d=0.393
<Production Example of Magnetic Core Particles>
(Step 1: Weighing and mixing step)
The ferrite raw materials were weighed so as to obtain the above composition ratio. Then, the materials were pulverized and mixed for 5 hours in a dry vibration mill using stainless steel beads having a diameter of 1/8 inch.
(Step 2: Pre-firing step)
The obtained pulverized material was made into pellets of about 1 mm square using a roller compactor. The pellets were passed through a vibrating sieve with 3 mm mesh to remove coarse powder, and then through a vibrating sieve with 0.5 mm mesh to remove fine powder. The pellets were then fired at 1000° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration 0.01% by volume) using a burner-type firing furnace to produce calcined ferrite. The composition of the resulting calcined ferrite was as follows:
(MnO) a (MgO) b (SrO) c (Fe 2 O 3 ) d
In the above formula, a = 0.257, b = 0.117, c = 0.007, d = 0.393
(工程3:粉砕工程)
仮焼フェライトをクラッシャーで0.3mm程度に粉砕した後に、直径1/8インチのジルコニアビーズを用い、仮焼フェライト100部に対し、水を30部加え、湿式ボールミルで1時間粉砕した。さらに、得られたスラリーを、直径1/16インチのアルミナビ
ーズを用いた湿式ボールミルで4時間粉砕し、フェライトスラリー(仮焼フェライトの微粉砕品)を得た。
(工程4:造粒工程)
フェライトスラリーに、仮焼フェライト100部に対して分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム1.0部、及びバインダーとしてポリビニルアルコール2.0部を添加した。そして、スプレードライヤー(製造元:大川原化工機(株))を用いて、球状粒子に造粒した。得られた粒子を粒度調整した後、ロータリーキルンを用いて、温度650℃で2時間加熱し、分散剤やバインダーの有機成分を除去した。
(Step 3: Crushing step)
The calcined ferrite was crushed to about 0.3 mm using a crusher, and then 30 parts of water was added to 100 parts of the calcined ferrite, and the mixture was crushed in a wet ball mill using zirconia beads with a diameter of 1/8 inch for 1 hour. The obtained slurry was further crushed in a wet ball mill using alumina beads with a diameter of 1/16 inch for 4 hours to obtain a ferrite slurry (finely crushed calcined ferrite).
(Step 4: Granulation step)
To the ferrite slurry, 1.0 part of ammonium polycarboxylate as a dispersant and 2.0 parts of polyvinyl alcohol as a binder were added per 100 parts of the calcined ferrite. The mixture was then granulated into spherical particles using a spray dryer (manufacturer: Okawara Kakoki Co., Ltd.). The resulting particles were adjusted in particle size, and then heated at 650° C. for 2 hours using a rotary kiln to remove the organic components of the dispersant and binder.
(工程5:焼成工程)
焼成雰囲気をコントロールするために、電気炉にて窒素雰囲気下(酸素濃度1.00体積%)で、室温から温度1300℃まで2時間で昇温し、その後、温度1150℃で4時間焼成した。その後、4時間をかけて、温度60℃まで降温し、窒素雰囲気から大気に戻し、温度40℃以下で取り出した。
(工程6:選別工程)
凝集した粒子を解砕した後に、磁力選鉱により低磁力品をカットし、目開き250μmの篩で篩分して粗大粒子を除去し、体積分布基準のメジアン径が37.0μmの磁性コア粒子1を得た。
(Step 5: Firing step)
In order to control the firing atmosphere, the material was heated from room temperature to 1300° C. in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration 1.00% by volume) in an electric furnace over a period of 2 hours, and then fired at a temperature of 1150° C. for 4 hours. The material was then cooled to 60° C. over a period of 4 hours, returned from the nitrogen atmosphere to the air, and taken out at a temperature of 40° C. or less.
(Step 6: Selection step)
After the aggregated particles were crushed, low magnetic particles were removed by magnetic separation, and coarse particles were removed by sieving through a sieve with 250 μm openings, to obtain magnetic core particles 1 having a volume distribution-based median diameter of 37.0 μm.
[被覆樹脂の調製]
・シクロヘキシルメタクリレート 26.8質量%
・メチルメタクリレート 0.2質量%
・メチルメタクリレートマクロモノマー 8.4質量%
(片末端にメタクリロイル基を有する重量平均分子量5000のマクロモノマー)
・トルエン 31.3質量%
・メチルエチルケトン 31.3質量%
・アゾビスイソブチロニトリル 2.0質量%
上記材料のうち、シクロヘキシルメタクリレート、メチルメタクリレート、メチルメタクリレートマクロモノマー、トルエン、及びメチルエチルケトンを、還流冷却器、温度計、窒素導入管及び攪拌装置を取り付けた四つ口のセパラブルフラスコに入れた。
セパラブルフラスコ内に、窒素ガスを導入して窒素ガスで系内を置換した。その後、温度80℃まで加温し、アゾビスイソブチロニトリルを添加して5時間還流し重合させた。
得られた反応物にヘキサンを注入して共重合体を沈殿析出させ、沈殿物を濾別後、真空乾燥して被覆樹脂1を得た。得られた被覆樹脂1:30部を、トルエン40部、メチルエチルケトン30部に溶解させて、重合体溶液1(固形分30質量%)を得た。
[Preparation of coating resin]
Cyclohexyl methacrylate 26.8% by mass
Methyl methacrylate 0.2% by mass
Methyl methacrylate macromonomer 8.4% by mass
(Macromonomer having a weight average molecular weight of 5000 and a methacryloyl group at one end)
Toluene 31.3% by mass
Methyl ethyl ketone 31.3% by mass
Azobisisobutyronitrile 2.0% by mass
Of the above materials, cyclohexyl methacrylate, methyl methacrylate, methyl methacrylate macromonomer, toluene, and methyl ethyl ketone were placed in a four-neck separable flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a stirrer.
Nitrogen gas was introduced into the separable flask to replace the inside of the system with nitrogen gas, and then the temperature was raised to 80° C., and azobisisobutyronitrile was added and the mixture was refluxed for 5 hours to polymerize.
Hexane was poured into the obtained reaction product to precipitate a copolymer, and the precipitate was filtered and then vacuum dried to obtain coating resin 1. 30 parts of the obtained coating resin 1 were dissolved in 40 parts of toluene and 30 parts of methyl ethyl ketone to obtain polymer solution 1 (solid content 30 mass %).
[被覆樹脂溶液の調製]
・重合体溶液1(樹脂固形分濃度30%) 33.3質量%
・トルエン 66.4質量%
・カーボンブラック 0.3質量%
(一次粒径25nm、窒素吸着比表面積94m2/g、DBP吸油量75mL/100g)
上記材料を、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、ペイントシェーカーで1時間分散を行った。得られた分散液を、5.0μmのメンブランフィルターで濾過を行い、被覆樹脂溶液1を得た。
[Preparation of coating resin solution]
・Polymer solution 1 (resin solid content concentration 30%) 33.3% by mass
Toluene 66.4% by mass
Carbon black 0.3% by mass
(Primary particle size 25 nm, nitrogen adsorption specific surface area 94 m 2 /g, DBP oil absorption 75 mL/100 g)
The above materials were dispersed for 1 hour using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm in a paint shaker. The resulting dispersion was filtered through a 5.0 μm membrane filter to obtain a coating resin solution 1.
[磁性キャリアの製造例]
(樹脂被覆工程)
常温で維持されている真空脱気型ニーダーに被覆樹脂溶液1を磁性コア粒子1:100部に対して樹脂成分として2.5部になるように投入した。投入後、回転速度30rpm
で15分間撹拌し、溶媒が一定以上(80質量%)揮発した後、減圧混合しながら温度80℃まで昇温し、2時間かけてトルエンを留去した後冷却した。
得られた磁性キャリアを、磁力選鉱により低磁力品を分別し、開口70μmの篩を通した後、風力分級器で分級し、体積分布基準のメジアン径が38.2μmの磁性キャリア1を得た。
[Magnetic Carrier Production Example]
(Resin coating process)
The coating resin solution 1 was added to a vacuum degassing type kneader maintained at room temperature so that the resin component amounted to 2.5 parts per 100 parts of magnetic core particles 1. After the addition, the kneader was rotated at a speed of 30 rpm.
After the solvent had evaporated to a certain extent (80% by mass), the temperature was raised to 80° C. while mixing under reduced pressure, and the toluene was distilled off over 2 hours, followed by cooling.
The obtained magnetic carrier was separated by magnetic separation to separate out low magnetic particles, which were passed through a sieve with openings of 70 μm and then classified by an air classifier to obtain Magnetic Carrier 1 having a volume distribution-based median diameter of 38.2 μm.
<二成分系現像剤1~31の製造例>
トナー1~31のそれぞれと磁性キャリア1(個数平均粒径35μm)とで、トナー濃度が9質量%になるようにV型混合機(V-10型:株式会社徳寿製作所)で0.5s-1、5分間で混合し、二成分系現像剤1~31を得た。
<Production Examples of Two-Component Developers 1 to 31>
Each of the toners 1 to 31 and the magnetic carrier 1 (number average particle size 35 μm) were mixed in a V-type mixer (V-10 type: Tokuju Seisakusho Co., Ltd.) for 0.5 s −1 and 5 minutes so that the toner concentration became 9% by mass, and two-component developers 1 to 31 were obtained.
<トナー評価>
評価を行う画像形成装置として、キヤノン製フルカラー複写機imagePRESS C800改造機を用いた。この画像形成装置は、像坦持体として静電潜像を形成させる感光体を有し、感光体の静電潜像を二成分現像器によりトナー像として現像する現像工程を有する。さらに、現像されたトナー像を中間転写体に転写し、その後に中間転写体のトナー像を紙に転写する転写工程を有し、紙上のトナー像を熱により定着する定着工程を有する。該画像形成装置は、定着の温度やプロセススピードを変更できるように改造を行った。
<Toner Evaluation>
A modified Canon full-color copier ImagePRESS C800 was used as the image forming apparatus for evaluation. This image forming apparatus has a photoconductor that forms an electrostatic latent image as an image carrier, and has a developing process in which the electrostatic latent image on the photoconductor is developed into a toner image by a two-component developer. It also has a transfer process in which the developed toner image is transferred to an intermediate transfer body, and then the toner image on the intermediate transfer body is transferred to paper, and a fixing process in which the toner image on the paper is fixed by heat. The image forming apparatus was modified so that the fixing temperature and process speed could be changed.
[帯電安定性評価]
静電潜像担持体上のトナーの電荷量を、ファラデー・ケージ(Faraday-Cage)によって測定し、帯電安定性の評価を行った。
ファラデー・ケージとは、同軸の2重筒のことで内筒と外筒は絶縁されている。この内筒の中に電荷量Qの帯電体を入れたとすると、静電誘導によりあたかも電荷量Qの金属円筒が存在するのと同様になる。この誘起された電荷量をエレクトロメーター(ケスレー6517A ケスレー社製)で測定し、内筒中のトナー質量M(kg)で電荷量Q(mC)を割ったもの(Q/M)を単位質量当たりの電荷量とした。
紙:CS-680(68.0g/m2)(キヤノンマーケティングジャパン株式会社)
評価画像:上記A4用紙の中心に2cm×5cmの画像を配置
紙上のトナーの載り量:0.35mg/cm2
(現像剤担持体の直流電圧VDC、静電潜像担持体の帯電電圧VD、及びレーザーパワーにより調整)
試験環境:高温高湿環境(温度30℃/湿度80%RH(以下H/H))
プロセススピード:377mm/s
上記画像形成装置のシアンステーションの現像器に、二成分系現像剤1を投入し、評価を行った。評価機の安定化として、画像比率0.1%の帯チャートを用いて、A4用紙に10枚出力を行った。
その後、静電潜像担持体上に上記評価画像を形成し、中間転写体に転写される前に、静電潜像担持体の回転を止め、静電潜像担持体上のトナーを、金属円筒管と円筒フィルターにより吸引捕集した。その際金属円筒管を通じてコンデンサーに蓄えられた電荷量Q及び捕集されたトナー質量Mを測定し、それより単位質量当たりの電荷量Q/M(mC/kg)を計算し、初期の静電潜像担持体上Q/M(mC/kg)を測定した。
引き続き、H/H環境において評価機内に現像器を入れたまま2週間放置した後、評価機を起動してすぐに、放置前と同様の操作の方法で、放置後の静電潜像担持体上Q/M(mC/kg)を測定した。そして、下記式を用いて、耐久後の静電潜像担持体上Q/Mの維持率を算出した。得られた耐久後の静電潜像担持体上Q/Mの維持率を下記の評価基準に従って評価した。
耐久後の静電潜像担持体上Q/Mの維持率=
{耐久後の静電潜像担持体上Q/M/初期の静電潜像担持体上Q/M}×100
(評価基準)
A:Q/M維持率が95%以上
B:Q/M維持率が90%以上95%未満
C:Q/M維持率が85%以上90%未満
D:Q/M維持率が80%以上85%未満
E:Q/M維持率が75%以上80%未満
F:Q/M維持率が75%未満
[Charge Stability Evaluation]
The charge amount of the toner on the electrostatic latent image carrier was measured by a Faraday Cage to evaluate the charging stability.
A Faraday cage is a coaxial double cylinder, with the inner and outer cylinders insulated. If a charged body with a charge Q is placed inside the inner cylinder, electrostatic induction will create the same effect as if a metal cylinder with a charge Q were present. The amount of induced charge was measured with an electrometer (Kessley 6517A, manufactured by Kessley), and the charge Q (mC) divided by the toner mass M (kg) in the inner cylinder (Q/M) was determined as the charge per unit mass.
Paper: CS-680 (68.0 g/m 2 ) (Canon Marketing Japan Inc.)
Evaluation image: A 2 cm x 5 cm image is placed in the center of the A4 paper. Amount of toner on the paper: 0.35 mg/ cm2
(Adjusted by DC voltage V DC of developer carrier, charging voltage V D of electrostatic latent image carrier, and laser power)
Test environment: High temperature and humidity environment (temperature 30°C/humidity 80% RH (hereinafter H/H))
Process speed: 377 mm/s
The two-component developer 1 was charged into the developing device of the cyan station of the image forming apparatus, and evaluation was performed. For stabilization of the evaluation machine, 10 sheets of A4 paper were output using a band chart with an image ratio of 0.1%.
Then, the above-mentioned evaluation image was formed on the electrostatic latent image carrier, and before the image was transferred to the intermediate transfer member, the rotation of the electrostatic latent image carrier was stopped, and the toner on the electrostatic latent image carrier was suctioned and collected by a metal cylindrical tube and a cylindrical filter. At that time, the charge amount Q stored in the capacitor through the metal cylindrical tube and the mass M of the collected toner were measured, and the charge amount Q/M (mC/kg) per unit mass was calculated from the measured charge amount Q/M (mC/kg) on the electrostatic latent image carrier at the beginning.
Next, the developer was left in the evaluation machine in a H/H environment for two weeks, and then the evaluation machine was started and the Q/M (mC/kg) on the electrostatic latent image carrier after the test was measured in the same manner as before the test. The Q/M retention rate on the electrostatic latent image carrier after the test was calculated using the following formula. The Q/M retention rate on the electrostatic latent image carrier after the test was evaluated according to the following evaluation criteria.
Maintenance rate of Q/M on electrostatic latent image carrier after durability test=
{Q/M on electrostatic latent image carrier after durability/Q/M on electrostatic latent image carrier at the beginning}×100
(Evaluation Criteria)
A: Q/M maintenance rate is 95% or more. B: Q/M maintenance rate is 90% or more but less than 95%. C: Q/M maintenance rate is 85% or more but less than 90%. D: Q/M maintenance rate is 80% or more but less than 85%. E: Q/M maintenance rate is 75% or more but less than 80%. F: Q/M maintenance rate is less than 75%.
[耐画像キズ性評価]
紙:SPLENDLUX135(135.0g/m2)(Fedrigoni社製)
評価画像:上記A4用紙の中心に2cm×15cmの画像を配置
紙上のトナー載り量:0.90mg/cm2
(現像剤担持体の直流電圧VDC、静電潜像担持体の帯電電圧VD、及びレーザーパワーにより調整)
試験環境:常温常湿環境下(温度23℃湿度50%RH(以下N/N))
プロセススピード:248mm/s
上記画像形成装置のシアンステーションとマゼンタステーションの現像器に、二成分現像剤1を投入し、評価を行った。定着温度170℃で、上記評価画像を印刷した。
上記評価画像が形成された記録紙を、新東科学株式会社製の表面性試験機HEIDON
TYPE14FWを用い、200gの重りを乗せ、Φ0.75mmの針で速度60mm/min、長さ30mmで引掻き、画像キズ性を評価した。なお、トナーが剥がれた面積比率は画像処理により、2値化して求めた。
(評価基準)
A:画像キズがない。
B:画像キズが発生。トナーが剥がれた面積比率1.0%未満
C:画像キズが発生。トナーが剥がれた面積比率1.0%以上2.0%未満
D:画像キズが発生。トナーが剥がれた面積比率2.0%以上4.0%未満
E:画像キズが発生。トナーが剥がれた面積比率4.0%以上6.0%未満
F:画像キズが発生。トナーが剥がれた面積比率6.0%以上
[Evaluation of image scratch resistance]
Paper: SPLENDLUX 135 (135.0 g/m 2 ) (manufactured by Fedrigoni)
Evaluation image: A 2 cm x 15 cm image was placed in the center of the A4 paper. Toner amount on the paper: 0.90 mg/ cm2
(Adjusted by DC voltage V DC of developer carrier, charging voltage V D of electrostatic latent image carrier, and laser power)
Test environment: Normal temperature and humidity (temperature 23°C, humidity 50% RH (hereinafter N/N))
Process speed: 248 mm/s
The two-component developer 1 was charged into the developing devices of the cyan station and magenta station of the image forming apparatus, and an evaluation was performed. The evaluation image was printed at a fixing temperature of 170°C.
The recording paper on which the evaluation image was formed was subjected to a surface property test using a HEIDON surface property tester manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd.
A 200 g weight was placed on the image using a TYPE 14FW, and the image was scratched with a 0.75 mm diameter needle at a speed of 60 mm/min and a length of 30 mm to evaluate image scratch resistance. The area ratio from which the toner peeled off was binarized by image processing.
(Evaluation Criteria)
A: There are no scratches on the image.
B: Image scratches occurred. The toner peeled area ratio is less than 1.0%. C: Image scratches occurred. The toner peeled area ratio is 1.0% to less than 2.0%. D: Image scratches occurred. The toner peeled area ratio is 2.0% to less than 4.0%. E: Image scratches occurred. The toner peeled area ratio is 4.0% to less than 6.0%. F: Image scratches occurred. The toner peeled area ratio is 6.0% or more.
二成分現像剤2~31についても二成分現像剤1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。 Two-component developers 2 to 31 were also evaluated in the same manner as two-component developer 1. The results are shown in Table 4.
Claims (8)
該結着樹脂は下記式(B)で表される構造を有するポリエステル樹脂を含有し、
式(B)中、RXは、それぞれ独立して水素原子、メチル基又はフェニル基を表し、
Aは、ポリエステル部位を表し、
Bは、ポリエステル部位、又は、-R20OH、-R20COOH、
、及び-R20NH2からなる群から選択されるいずれかの官能基を表し、R20は、単結合又は炭素数1~4のアルキレン基を表し、
平均繰り返し数nは10~80であり、
該重合体Aが、下記式(I)で表される構造を有する第一のモノマーユニット、及び該第一のモノマーユニットとは異なる第二のモノマーユニットを有し、
式(I)中、RZ1は、水素原子又はメチル基を表し、Rは、炭素数18~36のアルキル基を表し、
該重合体A中の該第一のモノマーユニットの含有割合が、該重合体Aの全モノマーユニットの総モル数を基準として、5.0モル%~60.0モル%であり、
該重合体A中の該第二のモノマーユニットの含有割合が、該重合体Aの全モノマーユニットの総モル数を基準として、20.0モル%~95.0モル%であり、
該第一のモノマーユニットのSP値をSP1(J/cm3)0.5とし、該第二のモノマーユニットのSP値をSP2(J/cm3)0.5とし、該式(B)で表される構造中の-(Si(RX)2O)n-Si(RX)2-で表されるシリコーン部位のSP値をSP3(J/cm3)0.5としたとき、下記式(1)~(3)を満たすことを特徴とするトナー。
SP1≦18.4 ・・・(1)
21.0≦SP2 ・・・(2)
SP1-SP3<SP2-SP1 ・・・(3) A toner having toner particles containing a binder resin and a polymer A,
The binder resin contains a polyester resin having a structure represented by the following formula (B):
In formula (B), R and X each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, or a phenyl group;
A represents a polyester moiety;
B is a polyester moiety, or -R 20 OH, -R 20 COOH,
and -R 20 NH 2 , where R 20 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms;
The average number of repetitions n is 10 to 80;
The polymer A has a first monomer unit having a structure represented by the following formula (I) and a second monomer unit different from the first monomer unit,
In formula (I), R represents a hydrogen atom or a methyl group, R represents an alkyl group having 18 to 36 carbon atoms,
a content ratio of the first monomer unit in the polymer A is 5.0 mol % to 60.0 mol % based on the total number of moles of all monomer units in the polymer A,
the content ratio of the second monomer unit in the polymer A is 20.0 mol % to 95.0 mol % based on the total number of moles of all monomer units in the polymer A,
A toner characterized in that the following formulas (1) to (3) are satisfied when the SP value of the first monomer unit is SP1 (J/cm 3 ) 0.5 , the SP value of the second monomer unit is SP2 (J/cm 3 ) 0.5 , and the SP value of the silicone moiety represented by -(Si(R x ) 2 O) n -Si(R x ) 2 - in the structure represented by formula (B) is SP3 (J/cm 3 ) 0.5 :
SP1≦18.4...(1)
21.0≦SP2...(2)
SP1-SP3<SP2-SP1...(3)
式(II)中、Xは単結合又は炭素数1~6のアルキレン基を示す。
R1は、-C≡N、
-C(=O)NHR10(R10は水素原子、若しくは炭素数1~4のアルキル基を表す。)、
ヒドロキシ基、
-COOR11(R11は、水素原子、炭素数1~6のアルキル基若しくは炭素数1~6のヒドロキシアルキル基を表す。)、
-NHCOOR12(R12は炭素数1~4のアルキル基を表す)、
-NH-C(=O)-N(R13)2(2つのR13はそれぞれ独立して、水素原子若しくは炭素数1~6のアルキル基を表す。)、
-COO(CH2)2NHCOOR14(R14は炭素数1~4のアルキル基を表す。)、又は
-COO(CH2)2-NH-C(=O)-N(R15)2(2つのR15はそれぞれ独立して、水素原子若しくは炭素数1~6のアルキル基を表す。)
である。R2は、水素原子又はメチル基を表す。
式(III)中、R3は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R4は、水素原子又はメチル基を表す。 2. The toner according to claim 1, wherein the second monomer unit is at least one selected from the group consisting of the following formulae (II) and (III):
In formula (II), X represents a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
R1 is -C≡N,
-C(=O)NHR 10 (R 10 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms),
Hydroxy groups,
-COOR 11 (R 11 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms),
-NHCOOR 12 (R 12 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms);
-NH-C(=O)-N( R13 ) 2 (each of the two R13 's independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms),
-COO( CH2 ) 2NHCOOR14 ( R14 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or -COO( CH2 ) 2 -NH-C(=O)-N( R15 ) 2 (two R15s each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms).
R2 represents a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (III), R 3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
25.0≦SP2≦30.0 ・・・(2)’ The toner according to any one of claims 1 to 6, wherein the SP2 satisfies the following formula (2)':
25.0≦SP2≦30.0...(2)'
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