JP7654476B2 - toner - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式、静電記録方式、静電印刷方式、トナージェット方式等に用いられるトナーに関する。 The present invention relates to a toner used in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, toner jet, etc.
近年、電子写真方式のフルカラー複写機が広く普及するに従い、高速化、高画質化に加えて、省エネルギー性能、スリープ状態からの復旧時間短縮、多種多様なメディアへの対応など、付加的な性能の向上も要求されている。
具体的には、省エネルギー化に対応したトナーとして、定着工程での消費電力を低下させるために、より低い温度で定着できる、低温定着性に優れたトナーが求められている。
特許文献1に記載のトナーは、シャープメルト性を有する結晶性ビニル樹脂をメインバインダーで使用しているため、優れた低温定着性が可能となっている。
また、特許文献2や3に記載のトナーは、マトリクスドメイン構造を有し、シャープメルト性を有する結晶性樹脂がマトリクスを形成するため優れた低温定着性が可能となっている。
一方、多種多様なメディアの一つであるエンボス紙は、紙表面に凹凸があるため、転写工程での凹部へのトナー転写性が悪く、凹部と凸部で画像濃度差が発生しやすくなる。そこで、エンボス紙に対しても画像濃度差が発生しないエンボス転写性に優れたトナーが求められている。
In recent years, as full-color electrophotographic copiers have become more widespread, there has been a demand for additional performance improvements, such as energy saving performance, shorter recovery time from sleep mode, and compatibility with a wide variety of media, in addition to higher speed and higher image quality.
Specifically, as a toner that meets the demand for energy saving, a toner that can be fixed at a lower temperature and has excellent low-temperature fixability is required in order to reduce power consumption in the fixing step.
The toner described in Patent Document 1 uses a crystalline vinyl resin having sharp melting properties as the main binder, and therefore has excellent low-temperature fixing properties.
Moreover, the toners described in Patent Documents 2 and 3 have a matrix domain structure, and a crystalline resin having sharp melting properties forms the matrix, thereby enabling excellent low-temperature fixability.
On the other hand, embossed paper, one of the many types of media, has an uneven surface, which makes it difficult for the toner to be transferred to the recesses during the transfer process, and this makes it easy for image density differences to occur between the recesses and the protrusions. Therefore, there is a demand for a toner with excellent emboss transferability that does not cause image density differences even on embossed paper.
特許文献1に記載のトナーは、分子運動性が高い結晶性樹脂を使用しているため、電荷が拡散し、ドラムや中間転写ベルト(ITB)といった部材に電荷がリークし、トナー一粒がもつ帯電量が低くなる。その結果、電界駆動力が小さくなり、近年要求されているエンボス転写性においては、劣る場合があった。
また、特許文献2や3に記載のトナーは、トナー表面が結晶性樹脂と非晶性樹脂の異種材料で構成されているため、その界面で電荷がトラップされ、電荷の拡散が不十分となり、接触面の帯電量が高くなる。その結果、上記の部材との静電的な付着力が高くなり、近年要求されているエンボス転写性においては、劣る場合があった。
本発明は、上記のような問題を鑑みてなされたものである。本発明は、優れた低温定着性を示した上で、優れたエンボス転写性を示すトナーを提供するものである。
The toner described in Patent Document 1 uses a crystalline resin with high molecular mobility, which causes charge diffusion and leakage to members such as a drum and an intermediate transfer belt (ITB), resulting in a low charge amount for each toner particle. As a result, the electric field driving force becomes small, and the emboss transferability, which has been required in recent years, may be poor.
In addition, the toners described in Patent Documents 2 and 3 have a toner surface made of different materials, crystalline resin and amorphous resin, so that electric charges are trapped at the interface, leading to insufficient charge diffusion and a high charge amount at the contact surface. As a result, the electrostatic adhesion to the above-mentioned members is high, and the emboss transferability, which has been required in recent years, is sometimes poor.
The present invention has been made in consideration of the above problems, and provides a toner that exhibits excellent low-temperature fixing property and also excellent emboss transferability.
本発明は、第一の樹脂及び第二の樹脂を有する結着樹脂を含有するトナー粒子、及び該トナー粒子の表面に微粒子を有するトナーであって、
該第一の樹脂は結晶性樹脂であり、該第二の樹脂は非晶性樹脂であり、
透過型電子顕微鏡により観察される該トナーの断面において、該第一の樹脂を含むマトリクスと、該第二の樹脂を含むドメインとで構成されるマトリクスドメイン構造を有し、該マトリクスと該ドメインを合わせた全面積のうち、該第一の樹脂の占める割合が35面積%以上70面積%以下であり、
該第一の樹脂は、下記式(1)であらわされる第一のモノマーユニットを有し、
The present invention relates to toner particles containing a binder resin having a first resin and a second resin, and a toner having fine particles on the surface of the toner particles,
the first resin is a crystalline resin and the second resin is an amorphous resin;
a cross section of the toner observed by a transmission electron microscope has a matrix domain structure composed of a matrix containing the first resin and a domain containing the second resin, and the first resin occupies 35 area % or more and 70 area % or less of a total area of the matrix and the domain;
The first resin has a first monomer unit represented by the following formula (1):
該第一のモノマーユニットの割合が、該結晶性樹脂の全モノマーユニットの総質量に対して40.0質量%以上80.0質量%以下であり、
該微粒子がケイ素含有微粒子であって、29Si-NMR測定で得られるチャートにおいて、該ケイ素含有微粒子由来の全ピーク面積をA、Si-OH由来の面積をBとしたとき、下記式(2)を満たすことを特徴とするトナーに関する。
B/A≧1.0% ・・・(2)
a ratio of the first monomer unit to the total mass of all monomer units of the crystalline resin is 40.0 mass% or more and 80.0 mass% or less;
The toner is characterized in that the fine particles are silicon-containing fine particles, and in a chart obtained by 29Si -NMR measurement, when the total peak area derived from the silicon-containing fine particles is A and the area derived from Si-OH is B, the following formula (2) is satisfied:
B/A≧1.0%...(2)
本発明によれば、低温定着性とエンボス転写性に優れたトナーを得ることができる。 According to the present invention, a toner with excellent low-temperature fixing properties and embossing transferability can be obtained.
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○~××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。 In the present invention, the expressions "xx or more and xx or less" or "xx to xx" that express a numerical range refer to a numerical range including the lower and upper limit endpoints, unless otherwise specified.
本発明において、(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。 In the present invention, (meth)acrylic acid ester means an acrylic acid ester and/or a methacrylic acid ester.
本発明において、「モノマーユニット」とは、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。 In the present invention, a "monomer unit" refers to one section of a carbon-carbon bond in the main chain of a polymer formed by polymerization of a vinyl monomer. A vinyl monomer can be represented by the following formula (Z).
本発明において、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。 In the present invention, a crystalline resin refers to a resin that shows a clear endothermic peak in differential scanning calorimetry (DSC) measurements.
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。 The following describes in detail how to implement the present invention.
本発明は、第一の樹脂及び第二の樹脂を有する結着樹脂を含有するトナー粒子、及び該トナー粒子の表面に微粒子を有するトナーであって、
該第一の樹脂は結晶性樹脂であり、該第二の樹脂は非晶性樹脂であり、
透過型電子顕微鏡により観察される該トナーの断面において、該第一の樹脂を含むマトリクスと、該第二の樹脂を含むドメインとで構成されるマトリクスドメイン構造を有し、該マトリクスと該ドメインを合わせた全面積のうち、該第一の樹脂の占める割合が35面積%以上70面積%以下であり、
該第一の樹脂は、下記式(1)であらわされる第一のモノマーユニットを有し、
The present invention relates to toner particles containing a binder resin having a first resin and a second resin, and a toner having fine particles on the surface of the toner particles,
the first resin is a crystalline resin and the second resin is an amorphous resin;
a cross section of the toner observed by a transmission electron microscope has a matrix domain structure composed of a matrix containing the first resin and a domain containing the second resin, and the first resin occupies 35 area % or more and 70 area % or less of a total area of the matrix and the domain;
The first resin has a first monomer unit represented by the following formula (1):
該第一のモノマーユニットの割合が、該結晶性樹脂の全モノマーユニットの総質量に対して40.0質量%以上80.0質量%以下であり、
該微粒子がケイ素含有微粒子であって、29Si-NMR測定で得られるチャートにおいて、該ケイ素含有微粒子由来の全ピーク面積をA、Si-OH由来の面積をBとしたとき、下記式(2)を満たすことを特徴とするトナーである。
B/A≧1.0% ・・・(2)
a ratio of the first monomer unit to the total mass of all monomer units of the crystalline resin is 40.0 mass% or more and 80.0 mass% or less;
The toner is characterized in that the fine particles are silicon-containing fine particles, and when the total peak area derived from the silicon-containing fine particles is A and the area derived from Si-OH is B in a chart obtained by 29Si -NMR measurement, the toner satisfies the following formula (2):
B/A≧1.0%...(2)
本発明のトナーによれば、低温定着性とエンボス転写性を両立するトナーを提供することができる。 The toner of the present invention can provide a toner that combines low-temperature fixability and emboss transferability.
本発明者らが鋭意検討した結果、トナー粒子の結晶性樹脂と非晶性樹脂のマトリクスドメイン構造、結晶性樹脂の占有面積、結晶性樹脂に使用するモノマーユニットおよびその量と、トナー粒子表面の微粒子のSi-OH量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、本発明に至った。 As a result of extensive research, the inventors discovered that the above problems can be solved by controlling the matrix domain structure of the crystalline resin and amorphous resin of the toner particles, the area occupied by the crystalline resin, the monomer unit and its amount used in the crystalline resin, and the amount of Si-OH in the fine particles on the surface of the toner particles within specific ranges, which led to the present invention.
上記課題を解決するに至った理由を、本発明者らは以下のように推測している。 The inventors speculate that the reason for solving the above problem is as follows.
トナーの転写性は電場による電界駆動力とドラムや中間転写ベルト(ITB)といった部材との付着力の大小関係で決まり、電界駆動力が付着力を上回るときトナーは転写可能となる。エンボス転写性が悪くなるのは、エンボス紙の凹部のような部材とのギャップが大きい場合には、その分電界駆動力が小さくなり、トナーの転写性が劣るためである。また、電界駆動力はトナー一粒がもつ帯電量に大きく依存するのに対し、付着力は部材との接触面の帯電量、すなわち均一帯電性に大きく依存する。そのため、電界駆動力を上げるために闇雲にトナーの帯電量を上げることは、同時に付着力も大きくなるため、エンボス転写性の良化にはつながらない。 The transferability of toner is determined by the magnitude relationship between the electric field driving force caused by the electric field and the adhesive force with members such as a drum or intermediate transfer belt (ITB), and toner can be transferred when the electric field driving force exceeds the adhesive force. The reason why emboss transferability is poor is that when there is a large gap with a member such as the recesses of embossed paper, the electric field driving force is smaller and the transferability of the toner is poor. Also, while the electric field driving force is largely dependent on the amount of charge possessed by a single toner particle, the adhesive force is largely dependent on the amount of charge on the contact surface with the member, i.e., the uniformity of the charge. Therefore, simply increasing the amount of charge of the toner in order to increase the electric field driving force will not lead to improved emboss transferability, as the adhesive force will also increase at the same time.
本発明者らは、結晶性樹脂を含むマトリクスと、非晶性樹脂を含むドメインとで構成されるマトリクスドメイン構造を有し、結晶性樹脂と外添剤の帯電性を制御することで、低温定着性に優れるとともに、電界駆動力を維持しつつ付着力を下げられ、優れたエンボス転写性が得られることを発見した。 The inventors have discovered that by having a matrix domain structure consisting of a matrix containing a crystalline resin and a domain containing an amorphous resin, and by controlling the electrostatic charge of the crystalline resin and the external additive, it is possible to obtain an excellent low-temperature fixing property, a reduced adhesion force while maintaining the electric field driving force, and excellent emboss transferability.
本発明において、結晶性樹脂を含むマトリクスと非晶性樹脂を含むドメインとで構成されるマトリクスドメイン構造を有し、マトリクスとドメインを合わせた全面積のうち、第一の樹脂を含むマトリクスの占める面積割合が35面積%以上70面積%以下であることが必要である。 In the present invention, it is necessary that the matrix domain structure is composed of a matrix containing a crystalline resin and a domain containing an amorphous resin, and that the area ratio of the matrix containing the first resin to the total area of the matrix and domain combined is 35 area % or more and 70 area % or less.
また、第一の樹脂は下記式(1)であらわされる第一のモノマーユニットを有し、 The first resin has a first monomer unit represented by the following formula (1):
第一のモノマーユニットの割合が、結晶性樹脂の全モノマーユニットの総質量に対して40.0質量%以上80.0質量%以下であることが必要である。
The proportion of the first monomer unit is required to be 40.0% by mass or more and 80.0% by mass or less based on the total mass of all monomer units of the crystalline resin.
さらに本発明においては、トナー粒子表面に存在する微粒子がケイ素含有微粒子であって、29Si-NMR測定で得られるチャートにおいて、該ケイ素含有微粒子由来の全ピーク面積をA、Si-OH由来の面積をBとしたとき、B/Aを1.0%以上にすることが必要である。 Furthermore, in the present invention, the fine particles present on the surface of the toner particles are silicon-containing fine particles, and in a chart obtained by 29Si -NMR measurement, when the total peak area attributable to the silicon-containing fine particles is A and the area attributable to Si-OH is B, it is necessary that B/A is 1.0% or more.
これらを満足することで結晶性樹脂とトナー表面に存在する微粒子の帯電能が近くなり、均一帯電性が実現できるため、上記部材に対する静電的な付着力を低減できる。一方、トナー粒子内部に存在する結晶性樹脂と非晶性樹脂の界面で電荷がトラップされトナー一粒あたりの帯電量は維持することができるため、電界駆動力は維持できる。結果、低温定着性に優れるとともに、電界駆動力を維持しつつ上記部材に対する静電的な付着力を下げられ、エンボス転写性にも優れるトナーが得られた。 By satisfying these requirements, the charging ability of the crystalline resin and the fine particles present on the toner surface become similar, realizing uniform charging and reducing the electrostatic adhesion force to the above-mentioned members. On the other hand, the charge amount per toner particle can be maintained because the charge is trapped at the interface between the crystalline resin and the amorphous resin present inside the toner particle, so the electric field driving force can be maintained. As a result, a toner was obtained that has excellent low-temperature fixing properties, can reduce the electrostatic adhesion force to the above-mentioned members while maintaining the electric field driving force, and also has excellent emboss transfer properties.
次に、本発明に係る各構成を詳細に説明する。 Next, each component of the present invention will be described in detail.
<マトリクスドメイン構造>
トナー断面のマトリクスとドメインを合わせた全面積のうち、結晶性樹脂である第一の樹脂を含むマトリクスの占める面積割合は35面積%以上70面積%以下、好ましくは40面積%以上60面積%以下である。マトリクスの占める面積割合が上記の範囲を満たすことで、結晶性樹脂と微粒子によるトナー表面の均一帯電性、及び結晶性樹脂と非晶性樹脂の界面による電荷のトラップのバランスが良好となり、エンボス転写性が良化する。上記面積割合は、マトリクスを形成する結晶性樹脂とドメインを形成する非晶性樹脂の比率により制御しうる。
<Matrix domain structure>
Of the total area of the matrix and domains of the toner cross section, the area ratio of the matrix containing the first resin, which is a crystalline resin, is 35 area% or more and 70 area% or less, preferably 40 area% or more and 60 area% or less. When the area ratio of the matrix satisfies the above range, the balance between the uniform charging property of the toner surface by the crystalline resin and the fine particles and the charge trapping by the interface between the crystalline resin and the amorphous resin is good, and the emboss transferability is improved. The above area ratio can be controlled by the ratio of the crystalline resin forming the matrix and the amorphous resin forming the domain.
なお、トナーの断面観察およびマトリクスドメイン構造の観察の具体的な方法は、後述する。 The specific methods for observing the cross section of the toner and the matrix domain structure will be described later.
<第一の樹脂>
結着樹脂として第一の樹脂が有する上記式(1)であらわされ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。該第一の樹脂が上記式(1)で表される第一のモノマーユニットを有することで、使用する微粒子との帯電能が近くなり、エンボス転写性が良好となる。
<First Resin>
The first monomer unit represented by the above formula (1) contained in the first resin as a binder resin 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 a carbon number of 18 to 36. When the first resin has the first monomer unit represented by the above formula (1), the charging ability becomes similar to that of the fine particles used, and the emboss transferability becomes good.
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サ、(メタ)アクリル酸ミリシル、(メタ)アクリル酸ドトリアコンタン等]、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。 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, myricyl (meth)acrylate, dotriacontane (meth)acrylate, etc.], and (meth)acrylic acid esters having a branched alkyl group having 18 to 36 carbon atoms [2-decyltetradecyl (meth)acrylate, etc.].
これらの内、低温定着性の観点から、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つであることが好ましい。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つである。さらに好ましくは、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つである。上記式(1)であらわされる第一のモノマーユニットに由来する重合性単量体は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。 Among these, from the viewpoint of low-temperature fixing property, it is preferable to use 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, it is 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 preferably, it is at least one selected from the group consisting of linear behenyl (meth)acrylate. The polymerizable monomer derived from the first monomer unit represented by the above formula (1) may be used alone or in combination of two or more kinds.
また、該第一の樹脂中の該第一のモノマーユニットの含有割合は、結晶性樹脂の全モノマーユニットの総質量に対して40.0質量%以上80.0質量%以下、好ましくは50.0質量%以上70.0質量%以下である。該第一の樹脂中の該第一のモノマーユニットの含有割合が上記の範囲を満たすことで、使用する微粒子との帯電能がより近くなり、エンボス転写性が良好となる。 The content of the first monomer unit in the first resin is 40.0% by mass or more and 80.0% by mass or less, preferably 50.0% by mass or more and 70.0% by mass or less, based on the total mass of all monomer units of the crystalline resin. When the content of the first monomer unit in the first resin satisfies the above range, the charging ability becomes closer to that of the fine particles used, and the emboss transferability becomes good.
なお、結晶性樹脂が、2種以上の炭素数18~36のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来するモノマーユニットを有する場合、第一のモノマーユニットの含有割合は、それらの合計の質量比率を表す。 When the crystalline resin has monomer units derived from two or more types of (meth)acrylic acid esters having alkyl groups with 18 to 36 carbon atoms, the content of the first monomer unit represents the mass ratio of the total of these.
第一のモノマーユニットのSP値(J/cm3)0.5を、SP1としたとき、SP1は、20.00未満であることが好ましく、19.00以下であることがより好ましく、18.40以下であることがさらに好ましい。その下限値は、特に限定されないが、17.00以上であることが好ましい。 When the SP value (J/ cm3 ) 0.5 of the first monomer unit is taken as SP1, SP1 is preferably less than 20.00, more preferably 19.00 or less, and even more preferably 18.40 or less. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 17.00 or more.
ここで、SP値とは、溶解度パラメータ(soluble 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。 Here, 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.
なお、本発明におけるSP値の単位は、(J/cm3)0.5であるが、1(cal/cm3)0.5=0.4888×(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。 In the present invention, 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 = 0.4888 × (J/cm 3 ) 0.5 .
第一の樹脂は、該第一の樹脂中の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ことが好ましい。また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、以下の関係式(5)を満たすことが好ましく、下記式(5)’を満たすことがより好ましい。
21.00(J/cm3)0.5≦SP2 ・・・(5)
25.00(J/cm3)0.5≦SP2 ・・・(5)’
The first resin preferably has a second monomer unit different from the first monomer unit in the first resin, and when the SP value of the second monomer unit is SP2 (J/ cm3 ) 0.5 , it is preferable that the following relational expression (5) is satisfied, and more preferably the following relational expression (5)' is satisfied.
21.00 (J/ cm3 ) 0.5 ≦SP2...(5)
25.00 (J/cm 3 ) 0.5 ≦SP2...(5)'
第一のモノマーユニットは、重合体に組み込まれ、第一のモノマーユニット同士が集合し、ドメインを形成することで結晶性を発現する。通常の場合、他のモノマーユニットが組み込まれていると結晶化を阻害しやすいため、重合体として結晶性を発現しにくくなる。 The first monomer units are incorporated into the polymer, and the first monomer units aggregate together to form domains, thereby exhibiting crystallinity. Normally, when other monomer units are incorporated, crystallization is easily inhibited, making it difficult for the polymer to exhibit crystallinity.
この傾向は、重合体の一分子内にて第一のモノマーユニットと他のモノマーユニットがランダムに結合されていると顕著になる。 This tendency becomes more pronounced when the first monomer unit and other monomer units are randomly bonded within a single polymer molecule.
一方、SP1及びSP2が上記に記載の範囲にあることで、結晶性樹脂において第一のモノマーユニットと第二のモノマーユニットが相溶することなく明確な相分離状態を形成しうると考えられ、結晶性を低下させることなく、融点が維持しやすいと考えられる。 On the other hand, when SP1 and SP2 are within the above-described ranges, it is believed that the first monomer unit and the second monomer unit in the crystalline resin are not miscible with each other and can form a clearly separated phase state, making it easier to maintain the melting point without reducing crystallinity.
第二のモノマーユニットを形成する第二の重合成単量体としては、具体的には、例えば以下に挙げる重合性単量体が挙げられる。好ましくは、下記式(6)又は(7)で表されるモノマーユニットを形成しうる重合性単量体を用いる。 Specific examples of the second polymerizable monomer that forms the second monomer unit include the polymerizable monomers listed below. Preferably, a polymerizable monomer that can form a monomer unit represented by the following formula (6) or (7) is used.
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。 Monomers having nitrile groups; for example, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc.
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。 Monomers having a hydroxy group; for example, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, etc.
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。 Monomers having an amide group; for example, acrylamide, a monomer 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 using a known method.
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。 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.
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。 Monomers having a carboxy group; for example, methacrylic acid, acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth)acrylate.
R3は、
ニトリル基(-C≡N)、アミド基(-C(=O)NHR20(R20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、-COOR31(R31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。)、
ウレア基(-NH-C(=O)-N(R33)2(R33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)2NHCOOR34(R34は炭素数1~4のアルキル基を表す。)、又は
-COO(CH2)2-NH-C(=O)-N(R35)2(R35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。)
を表し、
R4は、水素原子又はメチル基を表す。)
R3 is
A nitrile group (-C≡N), an amide group (-C(=O) NHR20 ( R20 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms)),
a hydroxy group, -COOR 31 (wherein R 31 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms);
a urea group (-NH-C(=O)-N( R33 ) 2 (each R33 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms);
-COO( CH2 ) 2NHCOOR34 ( wherein R34 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), or -COO( CH2 ) 2- NH-C(=O)-N( R35 ) 2 (wherein R35 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms).
represents
R4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R6は、水素原子又はメチル基を表す。)
R6 represents a hydrogen atom or a methyl group.
なかでも、ニトリル基、アミド基、ヒドロキシ基、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、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。アクリロニトリル、メタクリロニトリルは特に好ましい。 Among these, it is preferable to use a monomer having a nitrile group, an amide 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 hydroxy group, and a urea group, and an ethylenically unsaturated bond. Acrylonitrile and methacrylonitrile are particularly preferable.
また、第二のモノマーユニットとして、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。なかでも、ビニルエステル類は、非共役モノマーであって前記第一の重合性単量体との反応性が適度に保たれやすく、重合体の結晶性をあげやすいため、低温定着性の観点から好ましい。 Also preferably used as the second monomer unit are 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. Among these, vinyl esters are preferred from the viewpoint of low-temperature fixability, since they are non-conjugated monomers and tend to maintain a suitable reactivity with the first polymerizable monomer and tend to increase the crystallinity of the polymer.
第二のモノマーユニットの割合は、第一の樹脂中、5.0質量%以上40.0質量%以下であることが好ましく、10.0質量%以上30.0質量%以下であることがより好ましい。 The proportion of the second monomer unit in the first resin is preferably 5.0% by mass or more and 40.0% by mass or less, and more preferably 10.0% by mass or more and 30.0% by mass or less.
上述した第一のモノマーユニット、第二のモノマーユニットの質量比率を損ねない範囲で、上記式(5)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に由来する第三のモノマーユニットを含んでいてもよい。 A third monomer unit derived from a third polymerizable monomer not included in the range of formula (5) above (i.e., different from the first polymerizable monomer and the second polymerizable monomer) may be included, as long as the mass ratio of the first monomer unit and the second monomer unit described above is not impaired.
第三の重合性単量体としては、上記第二の重合性単量体として例示した単量体のうち、上記式(5)を満たさない単量体を用いることができる。 As the third polymerizable monomer, a monomer that does not satisfy the above formula (5) among the monomers exemplified as the second polymerizable monomer can be used.
例えば、以下の単量体も用いることが可能である。 For example, the following monomers can also be used:
スチレン、o-メチルスチレンなど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。その中でも、第三の重合性単量体は、電荷の拡散の観点からスチレンであることが好ましい。 Styrene and its derivatives such as styrene and 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. Among these, it is preferable that the third polymerizable monomer is styrene from the viewpoint of charge diffusion.
第三のモノマーユニットの割合は、第一の樹脂中、5.0質量%以上50.0質量%以下であることが好ましく、10.0質量%以上30.0質量%以下であることがより好ましい。 The proportion of the third monomer unit in the first resin is preferably 5.0% by mass or more and 50.0% by mass or less, and more preferably 10.0% by mass or more and 30.0% by mass or less.
<微粒子>
前記微粒子はケイ素含有微粒子であって、29Si-NMRでは、ケイ素重合体の構成化合物のSiに結合する官能基の構造によって、異なるシフト領域にピークが検出される。各ピーク位置を、標準サンプルを用いて特定することで、Siに結合する構造を特定することができる。また得られたピーク面積から各構成化合物の存在量比を算出することができる。微粒子を構成するQ単位(四官能シラン)構造、T単位(三官能シラン)構造、D単位(二官能シラン)構造及びM単位(一官能シラン)構造のピーク面積の割合を計算によって求めることができる。
<Microparticles>
The fine particles are silicon-containing fine particles, and in 29Si -NMR, peaks are detected in different shift regions depending on the structure of the functional group that bonds to Si in the constituent compound of the silicon polymer. The structure that bonds to Si can be identified by identifying the position of each peak using a standard sample. Furthermore, the abundance ratio of each constituent compound can be calculated from the obtained peak area. The peak area ratios of the Q unit (tetrafunctional silane) structure, T unit (trifunctional silane) structure, D unit (difunctional silane) structure, and M unit (monofunctional silane) structure that constitute the fine particles can be calculated.
本発明において、ケイ素含有微粒子由来の全ピーク面積をA、Si-OH由来の面積をBとしたとき、B/Aが1.0%以上であることが必要であるが、B/Aの制御方法としては、微粒子に使用するモノマー種・量、縮合反応時の温度・時間、溶液のpHが挙げられる。四官能シランの使用量を少なくするとB/Aを大きくすることができる。なお、B/Aの測定方法の詳細は、後述する。 In the present invention, when the total peak area derived from silicon-containing microparticles is A and the area derived from Si-OH is B, B/A must be 1.0% or more. Methods for controlling B/A include the type and amount of monomer used in the microparticles, the temperature and time during the condensation reaction, and the pH of the solution. B/A can be increased by reducing the amount of tetrafunctional silane used. Details of the method for measuring B/A will be described later.
ケイ素含有微粒子の製法は特に限定されず、例えば水にシラン化合物を滴下し、触媒により加水分解、縮合反応させた後、得られた懸濁液を濾過、乾燥し得ることができる。触媒の種類、配合比、反応開始温度、滴下時間などにより粒径をコントロールすることができる。触媒として酸性触媒は塩酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸などが挙げられ、塩基性触媒はアンモニア水、水酸ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられるが、これらに限定はされない。 The method for producing silicon-containing microparticles is not particularly limited. For example, a silane compound can be dropped into water, hydrolyzed and condensed with a catalyst, and the resulting suspension can be filtered and dried. The particle size can be controlled by the type of catalyst, the compounding ratio, the reaction start temperature, the dropping time, etc. Examples of acidic catalysts include hydrochloric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid, and nitric acid, while examples of basic catalysts include ammonia water, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, but are not limited to these.
前記ケイ素含有微粒子の個数基準の1次平均粒径は、20nm以上300nm以下であることが好ましく、50nm以上150nm以下であることがより好ましい。 The number-based primary average particle size of the silicon-containing microparticles is preferably 20 nm or more and 300 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 150 nm or less.
四官能性シランとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソシアネートシランなどが挙げられる。 Tetrafunctional silanes include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetraisocyanate silane.
三官能性シランとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシメトキシシラン、メチルエトキシジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルメトキシジクロロシラン、メチルエトキシジクロロシラン、メチルジメトキシクロロシラン、メチルメトキシエトキシクロロシラン、メチルジエトキシクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシメトキシシラン、メチルジアセトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジメトキシシラン、メチルアセトキシメトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジエトキシシラン、メチルトリヒドロキシシラン、メチルメトキシジヒドロキシシラン、メチルエトキシジヒドロキシシラン、メチルジメトキシヒドロキシシラン、メチルエトキシメトキシヒドロキシシラン、メチルジエトキシヒドロキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、エチルトリアセトキシシラン、エチルトリヒドロキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリクロロシラン、プロピルトリアセトキシシラン、プロピルトリヒドロキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリクロロシラン、ブチルトリアセトキシシラン、ブチルトリヒドロキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルトリクロロシラン、ヘキシルトリアセトキシシラン、ヘキシルトリヒドロキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリアセトキシシラン、フェニルトリヒドロキシシランなどが挙げられる。 Trifunctional silanes include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyldiethoxymethoxysilane, methylethoxydimethoxysilane, methyltrichlorosilane, methylmethoxydichlorosilane, methylethoxydichlorosilane, methyldimethoxychlorosilane, methylmethoxyethoxychlorosilane, methyldiethoxychlorosilane, methyltriacetoxysilane, methyldiacetoxymethoxysilane, methyldiacetoxyethoxysilane, methylacetoxydimethoxysilane, methylacetoxymethoxyethoxysilane, methylacetoxydiethoxysilane, methyltrihydroxysilane, methylmethoxydihydroxysilane, methylethoxydihydroxysilane, methyldimethoxyhydroxysilane, methylethoxymethoxyhydroxysilane, methyldiethoxyhydrosilane. Examples of such silane include silane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltrichlorosilane, ethyltriacetoxysilane, ethyltrihydroxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltrichlorosilane, propyltriacetoxysilane, propyltrihydroxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltrichlorosilane, butyltriacetoxysilane, butyltrihydroxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, hexyltrichlorosilane, hexyltriacetoxysilane, hexyltrihydroxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltrichlorosilane, phenyltriacetoxysilane, and phenyltrihydroxysilane.
二官能性シランとしては、ジ-tert-ブチルジクロロシラン、ジ-tert-ブチルジメトキシシラン、ジ-tert-ブチルジエトキシシラン、ジブチルジクロロシラン、ジブチルジメトキシシラン、ジブチルジエトキシシラン、ジクロロデシルメチルシラン、ジメトキシデシルメチルシラン、ジエトキシデシルメチルシラン、ジクロロジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジエチルジメトキシシランなどが挙げられる。 Examples of bifunctional silanes include di-tert-butyldichlorosilane, di-tert-butyldimethoxysilane, di-tert-butyldiethoxysilane, dibutyldichlorosilane, dibutyldimethoxysilane, dibutyldiethoxysilane, dichlorodecylmethylsilane, dimethoxydecylmethylsilane, diethoxydecylmethylsilane, dichlorodimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, diethoxydimethylsilane, and diethyldimethoxysilane.
一官能性シランとしては、t-ブチルジメチルクロロシラン、t-ブチルジメチルメトキシシラン、t-ブチルジメチルエトキシシラン、t-ブチルジフェニルクロロシラン、t-ブチルジフェニルメトキシシラン、t-ブチルジフェニルエトキシシラン、クロロジメチルフェニルシラン、メトキシジメチルフェニルシラン、エトキシジメチルフェニルシラン、クロロトリメチルシラン、メトキシトリメチルシラン、エトキシトリメチルシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリプロピルメトキシシラン、トリブチルメトキシシラン、トリペンチルメトキシシラン、トリフェニルクロロシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシランなどが挙げられる。 Examples of monofunctional silanes include t-butyldimethylchlorosilane, t-butyldimethylmethoxysilane, t-butyldimethylethoxysilane, t-butyldiphenylchlorosilane, t-butyldiphenylmethoxysilane, t-butyldiphenylethoxysilane, chlorodimethylphenylsilane, methoxydimethylphenylsilane, ethoxydimethylphenylsilane, chlorotrimethylsilane, methoxytrimethylsilane, ethoxytrimethylsilane, triethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, tripropylmethoxysilane, tributylmethoxysilane, tripentylmethoxysilane, triphenylchlorosilane, triphenylmethoxysilane, and triphenylethoxysilane.
微粒子は、その表面が疎水化処理剤によって表面処理されていることが好ましい。疎水化処理剤としては特に限定されないが、有機ケイ素化合物であることが好ましい。 It is preferable that the surface of the fine particles is treated with a hydrophobic treatment agent. There is no particular limitation on the hydrophobic treatment agent, but it is preferable that the hydrophobic treatment agent is an organosilicon compound.
疎水化処理剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザンのようなアルキルシラザン化合物、ジエチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、のようなアルキルアルコキシシラン化合物、トリフルオロプロピルトリメトキシシランのようなフルオロアルキルシラン化合物、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシランのようなクロロシラン化合物、オクタメチルシクロテトラシロキサンのようなシロキサン化合物、あるいはシリコーンオイル、シリコーンワニスなどが挙げられる。 Examples of hydrophobic treatment agents include alkylsilazane compounds such as hexamethyldisilazane, alkylalkoxysilane compounds such as diethyldiethoxysilane, trimethylmethoxysilane, methyltrimethoxysilane, and butyltrimethoxysilane, fluoroalkylsilane compounds such as trifluoropropyltrimethoxysilane, chlorosilane compounds such as dimethyldichlorosilane and trimethylchlorosilane, siloxane compounds such as octamethylcyclotetrasiloxane, silicone oils, and silicone varnishes.
トナー表面に存在する微粒子はケイ素含有微粒子であって、29Si-NMR測定で得られるチャートにおいて、微粒子由来の全ピーク面積をA、Si-R2(R2はアルキル基を表す)由来の面積をCとしたとき、C/Aは20.0%以上45.0%以下が好ましい。26.0%以上45.0%以下がより好ましく、30.0%以上35.0%以下がさらに好ましい。C/Aが上記範囲に存在することで上述した結晶性樹脂中の第一のモノマーユニットがもつアルキル基との量の関係が最適となり、より帯電能が近くなり、エンボス転写性が良好となる。C/Aの制御方法としては、微粒子に使用するモノマー種・量、縮合反応時の温度・時間、溶液のpHが挙げられる。2官能シランの使用量を多くするとC/Aを大きくすることができる。なお、C/Aの測定方法の詳細は、後述する。 The fine particles present on the toner surface are silicon-containing fine particles, and in a chart obtained by 29Si -NMR measurement, when the total peak area derived from the fine particles is A and the area derived from Si-R 2 (R 2 represents an alkyl group) is C, C/A is preferably 20.0% or more and 45.0% or less. It is more preferably 26.0% or more and 45.0% or less, and even more preferably 30.0% or more and 35.0% or less. When C/A is present in the above range, the relationship with the amount of the alkyl group of the first monomer unit in the crystalline resin described above becomes optimal, the charging ability becomes closer, and the emboss transferability becomes good. Examples of the method for controlling C/A include the type and amount of monomer used for the fine particles, the temperature and time during the condensation reaction, and the pH of the solution. By increasing the amount of bifunctional silane used, C/A can be increased. The details of the method for measuring C/A will be described later.
前記ケイ素含有微粒子の含有量は、トナー粒子100質量部に対して、0.1質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。3.0質量部以上10.0質量部以下であることがより好ましい。 The content of the silicon-containing microparticles is preferably 0.1 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the toner particles. It is more preferably 3.0 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less.
<マトリクスドメインのドメイン部の好ましい態様>
トナー粒子の断面観察において、次に述べる第二の樹脂を含むドメイン部の円相当径の個数平均径は20nm以上500nm以下であることが好ましく、100nm以上300nm以下がより好ましい。ドメイン部の円相当径の個数平均径が上記の範囲を満たすことで、トナー中におけるドメインの分散性が良好となり、結晶性樹脂と非晶性樹脂の界面による電荷のトラップが促進され、エンボス転写性が良好となる。ドメイン部の円相当径の個数平均径の制御方法としてはマトリクス部とドメイン部の樹脂のSP値の関係、溶融混練工程の混練温度及びスクリューの回転数や、融合工程の撹拌回転数などが挙げられる。マトリクス部とドメイン部の樹脂のSP値が近いとマトリクス部とドメイン部の相溶性が高まり、ドメイン部の円相当径の個数平均径は小さくなる。またスクリューの回転数や撹拌回転数を上げると樹脂に対するせん断力が強くなり、ドメイン部の円相当径の個数平均径は小さくなる。
<Preferred embodiment of domain portion of matrix domain>
In the cross-sectional observation of the toner particles, the number average diameter of the circle-equivalent diameter of the domain part containing the second resin described below is preferably 20 nm or more and 500 nm or less, more preferably 100 nm or more and 300 nm or less. When the number average diameter of the circle-equivalent diameter of the domain part satisfies the above range, the dispersibility of the domain in the toner is improved, the trapping of the charge at the interface between the crystalline resin and the amorphous resin is promoted, and the emboss transferability is improved. The method for controlling the number average diameter of the circle-equivalent diameter of the domain part includes the relationship between the SP value of the resin of the matrix part and the domain part, the kneading temperature and the screw rotation speed in the melt kneading process, and the stirring rotation speed in the fusion process. When the SP values of the resins of the matrix part and the domain part are close to each other, the compatibility of the matrix part and the domain part is increased, and the number average diameter of the circle-equivalent diameter of the domain part is reduced. In addition, when the screw rotation speed or the stirring rotation speed is increased, the shear force on the resin is increased, and the number average diameter of the circle-equivalent diameter of the domain part is reduced.
トナー粒子の断面観察において、トナー粒子断面の輪郭から、輪郭と断面の重心間の距離の10%以内の領域におけるドメインの面積が、ドメインの占める全面積のうち10%以上30%以下存在することが好ましい。15%以上20%以下がより好ましい。輪郭から、輪郭と断面の重心間の距離の10%以内の領域におけるドメインの面積が上記範囲を満たすことで、表面に存在する結晶性樹脂と微粒子による均一帯電性を維持しつつ、表面近傍に結晶性樹脂と非晶性樹脂の界面が存在し、電荷のトラップが促進され、エンボス転写性が良好となる。輪郭から、輪郭と断面の重心間の距離の10%以内の領域におけるドメインの面積の制御方法としては、コア・シェル構造の有無及びシェル剤の種類・添加量、融合工程の撹拌回転数・時間が挙げられる。上述した第一のモノマーユニットは疎水性が高いため、ドメイン部の非晶性樹脂は相対的に親水性となる。融合工程は水中で行われるため、融合工程の時間を長くかつ撹拌回転数を上げると、親水性である非晶性樹脂を表面近傍に配置することができる。 In the cross-sectional observation of the toner particle, it is preferable that the area of the domain in the region within 10% of the distance between the contour and the center of gravity of the cross-section from the contour of the cross-section of the toner particle is 10% to 30% of the total area occupied by the domain. It is more preferable that the area of the domain in the region within 10% of the distance between the contour and the center of gravity of the cross-section from the contour satisfies the above range, and while maintaining uniform charging by the crystalline resin and fine particles present on the surface, an interface between the crystalline resin and the amorphous resin exists near the surface, charge trapping is promoted, and emboss transferability is improved. Examples of methods for controlling the area of the domain in the region within 10% of the distance between the contour and the center of gravity of the cross-section from the contour include the presence or absence of a core-shell structure, the type and amount of shell agent added, and the stirring rotation speed and time of the fusion process. Since the first monomer unit described above is highly hydrophobic, the amorphous resin in the domain portion becomes relatively hydrophilic. Because the fusion process is carried out in water, extending the fusion process time and increasing the stirring speed allows the hydrophilic amorphous resin to be positioned near the surface.
なお、ドメインの円相当径の個数平均径、及び、輪郭から、輪郭と断面の重心間の距離の10%以内の領域におけるドメインの面積の測定方法の詳細は、後述する。 Details of the method for measuring the number-average equivalent circle diameter of the domain and the area of the domain within 10% of the distance from the contour to the center of gravity of the cross section will be described later.
<第二の樹脂>
結着樹脂は、第二の樹脂を含有し、該第二の樹脂は非晶性樹脂である。
<Second Resin>
The binder resin contains a second resin, and the second resin is an amorphous resin.
非晶性樹脂としては、電荷のトラップの観点からポリエステル樹脂、スチレンアクリル樹脂、またはそれらのハイブリッド樹脂であることが好ましく、スチレンアクリル樹脂がさらに好ましい。 From the viewpoint of trapping electric charges, the amorphous resin is preferably a polyester resin, a styrene-acrylic resin, or a hybrid resin thereof, and more preferably a styrene-acrylic resin.
スチレンアクリル樹脂としては、通常トナーに使用されるスチレンアクリル樹脂が好適に用いることができる。 As the styrene-acrylic resin, styrene-acrylic resins that are normally used in toners can be preferably used.
スチレン系モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-n-ブチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン、p-メトキシスチレン及びp-フェニルスチレンが挙げられる。これらのスチレン系モノマーは、単独であるいは複数を併用して用いることができる。 Examples of styrene-based monomers include styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-n-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, p-n-hexylstyrene, p-n-octylstyrene, p-n-nonylstyrene, p-n-decylstyrene, p-n-dodecylstyrene, p-methoxystyrene, and p-phenylstyrene. These styrene-based monomers can be used alone or in combination.
(メタ)アクリル系モノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、iso-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、n-アミル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジメチルフォスフェートエチル(メタ)アクリレート、ジエチルフォスフェートエチル(メタ)アクリレート、ジブチルフォスフェートエチル(メタ)アクリレート及び2-ベンゾイルオキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、マレイン酸が挙げられる。これらの(メタ)アクリル系モノマーは、単独であるいは複数を併用して用いることができる。 Examples of (meth)acrylic monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, iso-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, iso-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, n-amyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, n-nonyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, dimethyl phosphate ethyl (meth)acrylate, diethyl phosphate ethyl (meth)acrylate, dibutyl phosphate ethyl (meth)acrylate, and 2-benzoyloxyethyl (meth)acrylate, (meth)acrylonitrile, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid, and maleic acid. These (meth)acrylic monomers can be used alone or in combination.
ポリエステル樹脂としては、通常トナーに使用されるポリエステル樹脂が好適に用いることができる。該ポリエステル樹脂に用いられるモノマーとしては、多価アルコール(2価又は3価以上のアルコール)と、多価カルボン酸(2価又は3価以上のカルボン酸)、その酸無水物又はその低級アルキルエステルとが挙げられる。 As the polyester resin, polyester resins that are normally used in toners can be suitably used. Monomers that can be used in the polyester resin include polyhydric alcohols (dihydric, trihydric or higher alcohols), polycarboxylic acids (dihydric, trihydric or higher carboxylic acids), their acid anhydrides or their lower alkyl esters.
該多価アルコールとしては、以下のものが挙げられる。 Examples of such polyhydric alcohols include:
2価アルコールとして、以下のビスフェノール誘導体が挙げられる。 Dihydric alcohols include the following bisphenol derivatives:
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)-ポリオキシエチレン(2.0)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンなど。 Polyoxypropylene (2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, polyoxypropylene (3.3)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, polyoxyethylene (2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, polyoxypropylene (2.0)-polyoxyethylene (2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, polyoxypropylene (6)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, etc.
その他の多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ト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、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-ブテンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ソルビトール、1,2,3,6-ヘキサンテトロール、1,4-ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4-ブタントリオール、1,2,5-ペンタントリオール、グリセリン、2-メチルプロパントリオール、2-メチル-1,2,4-ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5-トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。 Other polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerin, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, and 1,3,5-trihydroxymethylbenzene.
これらの多価アルコールは、単独であるいは複数を併用して用いることができる。 These polyhydric alcohols can be used alone or in combination.
該多価カルボン酸としては、以下のものが挙げられる。 Examples of such polycarboxylic acids include the following:
2価のカルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、n-ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n-ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、n-オクテニルコハク酸、n-オクチルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、イソオクチルコハク酸、これらの酸の無水物及びこれらの低級アルキルエステルが挙げられる。これらのうち、マレイン酸、フマル酸、テレフタル酸、n-ドデセニルコハク酸が好ましく用いられる。 Examples of divalent carboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, n-dodecenylsuccinic acid, isododecenylsuccinic acid, n-dodecylsuccinic acid, isododecylsuccinic acid, n-octenylsuccinic acid, n-octylsuccinic acid, isooctylsuccinic acid, isooctylsuccinic acid, anhydrides of these acids, and lower alkyl esters of these acids. Of these, maleic acid, fumaric acid, terephthalic acid, and n-dodecenylsuccinic acid are preferably used.
3価以上のカルボン酸、その酸無水物又はその低級アルキルエステルとしては、以下のものが挙げられる。 Examples of trivalent or higher carboxylic acids, their anhydrides, or their lower alkyl esters include the following:
1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、2,5,7-ナフタレントリカルボン酸、1,2,4-ナフタレントリカルボン酸、1,2,4-ブタントリカルボン酸、1,2,5-ヘキサントリカルボン酸、1,3-ジカルボキシル-2-メチル-2-メチレンカルボキシプロパン、1,2,4-シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8-オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸、これらの酸無水物又はこれらの低級アルキルエステル。 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra(methylenecarboxyl)methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, empol trimer acid, their acid anhydrides, or their lower alkyl esters.
これらのうち、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)又はその酸無水物などの誘導体が安価で、反応制御が容易であるため、好ましく用いられる。 Of these, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid) or its derivatives such as anhydride are preferably used because they are inexpensive and the reaction is easy to control.
これらの多価カルボン酸は、単独であるいは複数を併用して用いることができる。 These polycarboxylic acids can be used alone or in combination.
<その他の樹脂>
結着樹脂は、顔料分散性を向上させるなどの目的により、本開示の効果を損なわない程度に、第一の樹脂、第二の樹脂以外の樹脂を含有してもよい。
<Other resins>
The binder resin may contain a resin other than the first resin and the second resin for the purpose of improving pigment dispersibility or the like, to the extent that the effects of the present disclosure are not impaired.
該樹脂としては、以下のものが挙げられる。 Examples of such resins include:
ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロン-インデン樹脂、石油系樹脂。 Polyvinyl chloride, phenolic resin, natural resin modified phenolic resin, natural resin modified maleic acid resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyester resin, polyurethane resin, polyamide resin, furan resin, epoxy resin, xylene resin, polyvinyl butyral, terpene resin, coumarone-indene resin, petroleum-based resin.
<ワックス>
本発明のトナー粒子は、必要に応じてワックスを含有していてもよい。ワックスとしては、以下のものが挙げられる。
<Wax>
The toner particles of the present invention may contain a wax, if necessary. Examples of the wax include the following.
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。 Hydrocarbon waxes such as microcrystalline wax, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax; oxides of hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax or their block copolymers; waxes whose main component is fatty acid esters such as carnauba wax; partially or completely deoxidized fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax.
さらに、以下のものが挙げられる。パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸のような飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、パリナリン酸のような不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールのような飽和アルコール類;ソルビトールのような多価アルコール類;パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸のような脂肪酸類と、ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールのようなアルコール類とのエステル類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドのような脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドのような飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’ジオレイルセバシン酸アミドのような不飽和脂肪酸アミド類;m-キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’ジステアリルイソフタル酸アミドのような芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムのような脂肪族金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸のようなビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドのような脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加によって得られるヒドロキシ基を有するメチルエステル化合物。 Further examples include: saturated straight-chain fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brassidic acid, eleostearic acid, and parinaric acid; saturated alcohols such as stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnaubyl alcohol, ceryl alcohol, and melissyl alcohol; polyhydric alcohols such as sorbitol; esters of fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, behenic acid, and montanic acid with alcohols such as stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnaubyl alcohol, ceryl alcohol, and melissyl alcohol; fatty acid amides such as linoleic acid amide, oleic acid amide, and lauric acid amide; methylene bisstearic acid amide, ethylene biscapric acid amide, ethylene bislauric acid amide, hexamethylene saturated fatty acid bisamides such as ethylene bisoleamide, hexamethylene bisoleamide, N,N' dioleyl adipamide, and N,N' dioleyl sebacamide; aromatic bisamides such as m-xylene bisstearyl isophthalamide; fatty metal salts (commonly known as metal soaps) such as calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate, and magnesium stearate; waxes grafted onto aliphatic hydrocarbon waxes using vinyl monomers such as styrene and acrylic acid; partial esters of fatty acids and polyhydric alcohols such as behenic acid monoglyceride; and methyl ester compounds having hydroxyl groups obtained by hydrogenating vegetable oils and fats.
ワックスの含有量は、結着樹脂100質量部に対して、2.0質量部以上30.0質量部以下であることが好ましい。 The wax content is preferably 2.0 parts by mass or more and 30.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of the binder resin.
<着色剤>
本発明のトナー粒子は、必要に応じて着色剤を含有していてもよい。着色剤としては、以下のものが挙げられる。
<Coloring Agent>
The toner particles of the present invention may contain a colorant, if necessary. Examples of the colorant include the following.
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。 Black colorants include carbon black, and those toned to black using a yellow colorant, a magenta colorant, and a cyan colorant. As a 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 in terms of the image quality of a full-color image.
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。 Pigments for magenta toner include the following: C.I. 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.
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。 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; 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。 Pigments for cyan toner include the following: C.I. Pigment Blue 2, 3, 15:2, 15:3, 15:4, 16, 17; C.I. Bat Blue 6; C.I. Acid Blue 45; copper phthalocyanine pigments with 1 to 5 phthalimidomethyl groups substituted on the phthalocyanine skeleton.
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。 An example of a dye for cyan toner is C.I. Solvent Blue 70.
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。
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.
これらの着色剤は、単独又は混合して、さらには固溶体の状態で用いることができる。着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、及びトナーへの分散性の点から選択される。 These colorants can be used alone or in mixtures, or even in the form of a solid solution. Colorants are selected based on their hue angle, saturation, brightness, light resistance, transparency on overhead projectors, and dispersibility in toner.
着色剤の含有量は、樹脂成分の総量100質量部に対して0.1質量部以上30.0質量部以下であることが好ましい。 The content of the colorant is preferably 0.1 parts by mass or more and 30.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the resin components.
<荷電制御剤>
本発明のトナー粒子は、必要に応じて荷電制御剤を含有してもよい。荷電制御剤を配合することにより、荷電特性を安定化、現像システムに応じた最適の摩擦帯電量のコントロールが可能となる。
<Charge Control Agent>
The toner particles of the present invention may contain a charge control agent, if necessary. By blending a charge control agent, the charge characteristics can be stabilized and the amount of triboelectric charge can be optimally controlled according to the development system.
荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、特に、無色でトナーの帯電スピードが速く、且つ一定の帯電量を安定して保持できる、芳香族カルボン酸の金属化合物が好ましい。 Any known charge control agent can be used, but metal compounds of aromatic carboxylic acids are particularly preferred, as they are colorless, have a high charging speed for the toner, and can stably maintain a constant charge amount.
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、スルホン酸塩或い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、カルボン酸塩或い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。 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 salts or sulfonate esters on the side chain, polymeric compounds having carboxylate salts or carboxylate esters on the side chain, boron compounds, urea compounds, silicon compounds, and calixarenes.
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。荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対し、0.2質量部以上10.0質量部以下が好ましく、0.5質量部以上10.0質量部以下がより好ましい。 The charge control agent may be added internally or externally to the toner particles. The content of the charge control agent is preferably 0.2 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less, and more preferably 0.5 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the binder resin.
<無機微粒子>
トナーには、前述した微粒子のほかに、必要に応じて他の無機微粒子を含有してもよい。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。外添剤として含有する場合は、酸化チタン微粒子、酸化アルミニウム微粒子のような無機微粒子が好ましい。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。
<Inorganic fine particles>
In addition to the above-mentioned fine particles, the toner may contain other inorganic fine particles as necessary. The inorganic fine particles may be added internally to the toner particles, or may be mixed with the toner particles as an external additive. When added as an external additive, inorganic fine particles such as titanium oxide fine particles and aluminum oxide fine particles are preferred. The inorganic fine particles are preferably hydrophobized with a hydrophobizing agent such as a silane compound, silicone oil, or a mixture thereof.
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以下の無機微粒子が好ましい。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。 As an external additive for improving fluidity, inorganic fine particles having a specific surface area of 50 m2 /g or more and 400 m2 /g or less are preferable. In order to simultaneously improve fluidity and stabilize durability, inorganic fine particles having a specific surface area in the above range may be used in combination.
上記無機微粒子は、トナー粒子100質量部に対して0.1質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。 The inorganic fine particles are preferably present in an amount of 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of toner particles.
<現像剤>
本発明のトナーは、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。
<Developer>
The toner of the present invention can be used as a one-component developer, but is more preferably mixed with a magnetic carrier and used as a two-component developer in that stable images can be obtained over a long period of time.
磁性キャリアとしては、例えば、表面を酸化した鉄粉、或いは、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、希土類の如き金属粒子、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。 As magnetic carriers, for example, iron powder with an oxidized surface, unoxidized iron powder, metal particles such as iron, lithium, calcium, magnesium, nickel, copper, zinc, cobalt, manganese, and rare earths, alloy particles thereof, oxide particles, magnetic materials such as ferrite, magnetic material-dispersed resin carriers (so-called resin carriers) containing magnetic materials and a binder resin that holds the magnetic materials in a dispersed state, and other commonly known magnetic carriers can be used.
本発明の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2.0質量%以上15.0質量%以下、より好ましくは4.0質量%以上13.0質量%以下にすると通常良好な結果が得られる。 When the toner of the present invention is mixed with a magnetic carrier to be used as a two-component developer, good results are usually obtained when the carrier mixing ratio is, in terms of toner concentration in the two-component developer, preferably 2.0% by mass or more and 15.0% by mass or less, more preferably 4.0% by mass or more and 13.0% by mass or less.
<トナーの製造方法>
本発明のトナーについては、その製造方法は特に制限されず、粉砕法、懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化凝集法、分散重合法などの公知の方法を用いることができる。
<Toner Manufacturing Method>
The method for producing the toner of the present invention is not particularly limited, and known methods such as a pulverization method, a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, an emulsion aggregation method, and a dispersion polymerization method can be used.
以下、粉砕法でのトナー製造手順について説明する。 The procedure for producing toner using the pulverization method is explained below.
[原料混合工程]
原料混合工程では、トナー粒子を構成する材料として、例えば、結着樹脂、ワックス、着色剤、必要に応じて荷電制御剤等の他の成分を所定量秤量して配合し、混合する。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)などが挙げられる。
[Raw material mixing process]
In the raw material mixing process, materials constituting the toner particles, such as binder resin, wax, colorant, and other components such as a charge control agent as necessary, are weighed out in predetermined amounts, blended, and mixed. Examples of mixing devices 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.).
[溶融混練工程]
次に、混合した材料を溶融混練して、結着樹脂中にワックス等を分散させる。その溶融混練工程では、加圧ニーダー、バンバリィミキサーの如きバッチ式練り機や、連続式の練り機を用いることができ、連続生産できる優位性から、1軸又は2軸押出機が主流となっている。例えば、KTK型2軸押出機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出機(東芝機械社製)、PCM混練機(池貝鉄工製)、2軸押出機(ケイ・シー・ケイ社製)、コ・ニーダー(ブス社製)、ニーデックス(日本コークス工業株式会社製)などが挙げられる。更に、溶融混練することによって得られる樹脂組成物は、2本ロール等で圧延され、冷却工程で水などによって冷却してもよい。
[Melt kneading process]
Next, the mixed materials are melt-kneaded to disperse the wax in the binder resin. In the melt-kneading process, a batch-type kneader such as a pressure kneader or a Banbury mixer, or a continuous kneader can be used, and single-screw or twin-screw extruders are mainstream due to their advantage of continuous production. For example, a KTK twin-screw extruder (manufactured by Kobe Steel, Ltd.), a TEM twin-screw extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), a PCM kneader (manufactured by Ikegai Iron Works Co., Ltd.), a twin-screw extruder (manufactured by KCK Corporation), a Co-Kneader (manufactured by Buss Co., Ltd.), and Kneadex (manufactured by Nippon Coke and Engineering Co., Ltd.) can be mentioned. Furthermore, the resin composition obtained by melt-kneading may be rolled with a two-roller or the like, and cooled with water or the like in a cooling process.
溶融混練工程の混練温度、スクリューの回転数などにより、第一の樹脂と第二の樹脂の分散状態、ドメインの個数平均径などを制御することが可能である。 The dispersion state of the first and second resins and the number-average diameter of the domains can be controlled by adjusting the kneading temperature during the melt kneading process and the screw rotation speed.
[粉砕工程]
ついで、樹脂組成物の冷却物は、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕される。粉砕工程では、例えば、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルの如き粉砕機で粗粉砕した後、更に、例えば、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)、ターボ・ミル(ターボ工業製)やエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕する。
[Crushing process]
The cooled resin composition is then pulverized to a desired particle size in a pulverization step, which involves coarse pulverization using a pulverizer such as a crusher, a hammer mill, or a feather mill, followed by further pulverization using a pulverizer such as a Cryptron System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), a Super Rotor (manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.), a Turbo Mill (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.), or an air jet type pulverizer.
[分級工程]
その後、必要に応じて慣性分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業社製)、遠心力分級方式のターボプレックス(ホソカワミクロン社製)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製)、ファカルティ(ホソカワミクロン社製)の如き分級機や篩分機を用いて分級する。
[Classification process]
Thereafter, as necessary, the mixture is classified using a classifier or sieve such as an inertial classification type Elbow Jet (manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.) or a centrifugal classification type Turboplex (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), TSP Separator (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), or Faculty (manufactured by Hosokawa Micron Corporation).
[外添工程]
更に必要に応じて、トナー粒子の表面に外添剤が外添処理される。外添剤を外添処理する方法としては、分級されたトナーと公知の各種外添剤を所定量配合し、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)、ノビルタ(ホソカワミクロン株式会社製)等の混合装置を外添機として用いて、撹拌・混合する方法が挙げられる。
[External addition process]
Furthermore, if necessary, an external additive is added to the surface of the toner particles for external addition. As a method for externally adding an external additive, a method of mixing the classified toner with a predetermined amount of various known external additives and stirring and mixing them using a mixing device such as a double con mixer, a V-type mixer, a drum type mixer, a super mixer, a Henschel mixer, a Nauta mixer, a Mechano Hybrid (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.), or a Nobilta (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) as an external addition device can be mentioned.
次に、乳化凝集法でトナー粒子を製造する場合について説明する。 Next, we will explain how to produce toner particles using the emulsion aggregation method.
乳化凝集法では、トナー粒子の構成材料から成る微粒子分散液を作製する分散工程、トナー粒子の構成材料から成る微粒子を凝集させて、トナー粒子の粒子径になるまで粒子径を制御する凝集工程、得られた凝集粒子に含まれる樹脂を融着させる融合工程、その後の冷却工程、得られたトナーをろ別し、過剰な多価金属イオンを除去する金属除去工程、イオン交換水などで洗浄するろ過・洗浄工程、及び洗浄したトナー粒子の水分を除去し乾燥する工程などを経てトナー粒子が製造される。 In the emulsion aggregation method, toner particles are manufactured through a dispersion process in which a fine particle dispersion liquid made of the constituent materials of the toner particles is prepared, an aggregation process in which the fine particles made of the constituent materials of the toner particles are aggregated and the particle size is controlled until it becomes the particle size of the toner particles, a fusion process in which the resin contained in the resulting aggregated particles is fused, a subsequent cooling process, a metal removal process in which the resulting toner is filtered and excess polyvalent metal ions are removed, a filtration/washing process in which the toner particles are washed with ion-exchanged water, etc., and a process in which the washed toner particles are dehydrated and dried, etc.
[樹脂微粒子分散液を調製する工程(分散工程)]
樹脂微粒子分散液は、公知の方法により調製できるが、これらの手法に限定されるものではない。公知の方法としては、例えば、乳化重合法、自己乳化法、有機溶剤に溶解させた樹脂溶液に水系媒体を添加していくことで樹脂を乳化する転相乳化法、又は、有機溶剤を用いず、水系媒体中で高温処理することで強制的に樹脂を乳化する強制乳化法が挙げられる。
[Step of preparing a resin fine particle dispersion (dispersion step)]
The resin microparticle dispersion liquid can be prepared by a known method, but is not limited to these methods.The known methods include, for example, emulsion polymerization method, self-emulsification method, phase inversion emulsification method in which resin is emulsified by adding aqueous medium to the resin solution dissolved in organic solvent, and forced emulsification method in which resin is forcedly emulsified by high temperature treatment in aqueous medium without using organic solvent.
具体的には、第一の樹脂、第二の樹脂を、これらを溶解できる有機溶媒に溶解して、必要に応じて界面活性剤や塩基性化合物を加える。その際、樹脂が融点を有する結晶性樹脂であれば、融点以上に加熱して溶解させてもよい。続いて、ホモジナイザーなどにより撹拌を行いながら、水系媒体をゆっくり添加し樹脂微粒子を析出させる。その後、加熱又は減圧して溶剤を除去することにより、樹脂微粒子の水系分散液を作製する。 Specifically, the first resin and the second resin are dissolved in an organic solvent capable of dissolving them, and a surfactant or a basic compound is added as necessary. At this time, if the resin is a crystalline resin having a melting point, it may be heated above the melting point to dissolve it. Next, while stirring with a homogenizer or the like, an aqueous medium is slowly added to precipitate the resin microparticles. Thereafter, the solvent is removed by heating or reducing pressure to produce an aqueous dispersion of the resin microparticles.
該樹脂を溶解するために使用する有機溶媒としては、該樹脂を溶解できるものであればどのようなものでも使用可能であるが、トルエンなどの水と均一相を形成する有機溶媒を用いることが、粗粉の発生を抑える観点から好ましい。 Any organic solvent can be used to dissolve the resin, as long as it can dissolve the resin. However, it is preferable to use an organic solvent that forms a homogeneous phase with water, such as toluene, in order to prevent the generation of coarse powder.
該界面活性剤としては、特に限定されるものでは無いが、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、カルボン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系などのアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型などのカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系などの非イオン系界面活性剤などが挙げられる。該界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The surfactant is not particularly limited, but examples thereof include anionic surfactants such as sulfate ester salts, sulfonate salts, carboxylate salts, phosphate esters, and soap-based surfactants; cationic surfactants such as amine salts and quaternary ammonium salts; and nonionic surfactants such as polyethylene glycols, alkylphenol ethylene oxide adducts, and polyhydric alcohols. The surfactants may be used alone or in combination of two or more.
該塩基性化合物としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの無機塩基;アンモニア、トリエチルアミン、トリメチルアミン、ジメチルアミノエタノール、及びジエチルアミノエタノールなどの有機塩基が挙げられる。該塩基性化合物は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the basic compound include inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; and organic bases such as ammonia, triethylamine, trimethylamine, dimethylaminoethanol, and diethylaminoethanol. The basic compound may be used alone or in combination of two or more kinds.
また、樹脂微粒子の水系分散液中における樹脂微粒子の体積分布基準の50%粒径(D50)は、0.05μm~1.00μm程度であることが好ましく、0.05μm~0.40μm程度であることがより好ましい。体積分布基準の50%粒径(D50)を上記範囲に調整することで、トナー粒子として適切な重量平均粒径である3μm~10μmのトナー粒子を得ることが容易になる。 The 50% particle size (D50) based on volume distribution of the resin microparticles in the aqueous dispersion of resin microparticles is preferably about 0.05 μm to 1.00 μm, and more preferably about 0.05 μm to 0.40 μm. By adjusting the 50% particle size (D50) based on volume distribution to the above range, it becomes easy to obtain toner particles with a weight average particle size of 3 μm to 10 μm, which is an appropriate size for toner particles.
なお、体積分布基準の50%粒径(D50)の測定には、動的光散乱式粒度分布計ナノトラックUPA-EX150(日機装製)を使用するとよい。 To measure the 50% particle size (D50) based on volume distribution, it is recommended to use the Nanotrac UPA-EX150 dynamic light scattering particle size distribution meter (manufactured by Nikkiso).
[着色剤微粒子分散液の調製]
着色剤微粒子分散液は、以下に挙げる公知の方法により調製できるが、これらの手法に限定されるものではない。
[Preparation of Colorant Microparticle Dispersion]
The colorant particle dispersion liquid can be prepared by the following known methods, but is not limited to these methods.
着色剤、水系媒体及び分散剤を公知の撹拌機、乳化機、及び分散機のような混合機により混合することで調製できる。ここで用いる分散剤は、界面活性剤及び高分子分散剤といった公知のものを使用できる。 The colorant, aqueous medium, and dispersant can be mixed using a known mixer such as a stirrer, emulsifier, or disperser. The dispersant used here can be a known one such as a surfactant or polymer dispersant.
界面活性剤及び高分子分散剤のいずれの分散剤も後述する洗浄工程において除去できるが、洗浄効率の観点から、界面活性剤が好ましい。 While both surfactants and polymeric dispersants can be removed in the cleaning process described below, surfactants are preferred from the standpoint of cleaning efficiency.
界面活性剤としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、及びせっけん系などのアニオン界面活性剤;アミン塩型、及び4級アンモニウム塩型のようなカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、及び多価アルコール系のようなノニオン界面活性剤が挙げられる。 Examples of surfactants include anionic surfactants such as sulfate ester salts, sulfonate salts, phosphate esters, and soap-based surfactants; cationic surfactants such as amine salts and quaternary ammonium salts; and nonionic surfactants such as polyethylene glycols, alkylphenol ethylene oxide adducts, and polyhydric alcohols.
これらの中でもノニオン界面活性剤又はアニオン界面活性剤が好ましい。また、ノニオン界面活性剤とアニオン界面活性剤とを併用してもよい。該界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。該界面活性剤の水系媒体中における濃度は、0.5質量%~5質量%程度が好ましい。 Among these, nonionic surfactants or anionic surfactants are preferred. A nonionic surfactant and an anionic surfactant may be used in combination. The surfactant may be used alone or in combination of two or more types. The concentration of the surfactant in the aqueous medium is preferably about 0.5% by mass to 5% by mass.
着色剤微粒子分散液における着色剤微粒子の含有量は特に制限はないが、着色剤微粒子分散液の全質量に対して1質量%~30質量%であることが好ましい。 There are no particular restrictions on the content of colorant particles in the colorant particle dispersion, but it is preferably 1% by mass to 30% by mass relative to the total mass of the colorant particle dispersion.
また、着色剤の水系分散液中における着色剤微粒子の分散粒径は、最終的に得られるトナー粒子中での着色剤の分散性の観点から、体積分布基準の50%粒径(D50)が0.50μm以下であることが好ましい。また、同様の理由で、体積分布基準の90%粒径(D90)が2μm以下であることが好ましい。なお、水系媒体中に分散した着色剤微粒子の体積分布基準の50%粒径(D50)は、動的光散乱式粒度分布計(ナノトラックUPA-EX150:日機装製)で測定するとよい。 From the viewpoint of dispersibility of the colorant in the toner particles finally obtained, it is preferable that the dispersed particle size of the colorant particles in the aqueous dispersion of the colorant is 0.50 μm or less in terms of the 50% particle size (D50) based on volume distribution. For the same reason, it is preferable that the 90% particle size (D90) based on volume distribution is 2 μm or less. The 50% particle size (D50) based on volume distribution of the colorant particles dispersed in the aqueous medium can be measured using a dynamic light scattering particle size distribution meter (Nanotrac UPA-EX150: manufactured by Nikkiso).
着色剤を水系媒体中に分散させる際に用いる公知の撹拌機、乳化機、及び分散機のような混合機としては、超音波ホモジナイザー、ジェットミル、圧力式ホモジナイザー、コロイドミル、ボールミル、サンドミル、及びペイントシェーカーが挙げられる。これらを単独若しくは組み合わせて用いてもよい。 Known mixers such as stirrers, emulsifiers, and dispersers used when dispersing a colorant in an aqueous medium include ultrasonic homogenizers, jet mills, pressure homogenizers, colloid mills, ball mills, sand mills, and paint shakers. These may be used alone or in combination.
[ワックス微粒子分散液の調製]
ワックス微粒子分散液は、以下に挙げる公知の方法により調製できるが、これらの手法に限定されるものではない。
[Preparation of wax microparticle dispersion]
The wax particle dispersion can be prepared by the following known methods, but is not limited to these methods.
ワックス微粒子分散液は、界面活性剤を含有した水系媒体にワックスを加え、ワックスの融点以上に加熱するとともに、強い剪断付与能力を有するホモジナイザー(例えば、エム・テクニック社製の「クレアミックスWモーション」)や圧力吐出型分散機(例えば、ゴーリン社製の「ゴーリンホモジナイザー」)で粒子状に分散させた後、融点未満まで冷却することで作製することができる。 Wax microparticle dispersions can be made by adding wax to an aqueous medium containing a surfactant, heating the mixture to above the melting point of the wax, dispersing the wax into particles using a homogenizer with strong shearing capabilities (e.g., M Technique's "Clearmix W Motion") or a pressure-discharge type disperser (e.g., Gorin Homogenizer) and then cooling the mixture to below the melting point.
ワックスの水系分散液中におけるワックス微粒子分散液の分散粒径は、体積分布基準の50%粒径(D50)が0.03μm~1.0μm程度であることが好ましく、0.10μm~0.50μmであることがより好ましい。また、1μm以上の粗大粒子が存在しないことが好ましい。 The particle size of the dispersed wax microparticles in the aqueous wax dispersion is preferably 50% particle size (D50) based on volume distribution of about 0.03 μm to 1.0 μm, and more preferably 0.10 μm to 0.50 μm. It is also preferable that no coarse particles of 1 μm or more exist.
ワックス微粒子分散液の分散粒径が上記範囲内であることで、トナー粒子中にワックスを微分散して存在させることが可能となり、定着時の染み出し効果を最大限発現させ、良好な分離性を得ることが可能となる。なお、水系媒体中に分散したワックス微粒子分散液の体積分布基準の50%粒径(D50)は、動的光散乱式粒度分布計(ナノトラックUPA-EX150:日機装製)で測定するとよい。 By having the dispersed particle size of the wax microparticle dispersion within the above range, it becomes possible to have the wax finely dispersed in the toner particles, maximizing the seepage effect during fixing and making it possible to obtain good separation properties. The 50% particle size (D50) based on volume distribution of the wax microparticle dispersion dispersed in the aqueous medium can be measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (Nanotrac UPA-EX150: manufactured by Nikkiso).
[混合工程]
混合工程では、第一の樹脂微粒子分散液及び第二の樹脂微粒子分散液、並びに、必要に応じてワックス微粒子分散液及び着色剤微粒子分散液などを混合した混合液を調製する。ホモジナイザー、及びミキサーのような公知の混合装置を用いて行うとよい。
[Mixing process]
In the mixing step, a mixed liquid is prepared by mixing the first resin particle dispersion liquid, the second resin particle dispersion liquid, and, if necessary, the wax particle dispersion liquid and the colorant particle dispersion liquid, etc. This may be carried out using a known mixing device such as a homogenizer or a mixer.
[凝集体粒子を形成する工程(凝集工程)]
凝集工程では、混合工程で調製された混合液中に含まれる微粒子を凝集し、目的とする粒径の凝集体を形成させる。このとき、必要に応じて凝集剤を添加混合し、加熱及び機械的動力の少なくとも一方を適宜加えることにより、樹脂微粒子と、必要に応じてワックス微粒子及び着色剤微粒子などと、が凝集した凝集体を形成させる。機械的動力を調整することで、第一の樹脂と第二の樹脂の分散状態、ドメインの個数平均径などを制御することが可能である。
[Step of forming aggregate particles (aggregation step)]
In the aggregation step, the fine particles contained in the mixed liquid prepared in the mixing step are aggregated to form aggregates of the desired particle size. At this time, an aggregating agent is added and mixed as necessary, and at least one of heating and mechanical power is appropriately applied to form aggregates in which the resin fine particles and, as necessary, the wax fine particles and the colorant fine particles are aggregated. By adjusting the mechanical power, it is possible to control the dispersion state of the first resin and the second resin, the number average diameter of the domains, and the like.
凝集剤としては、必要に応じて2価以上の金属イオンを含有する凝集剤を用いてもよい。 If necessary, a flocculant containing a divalent or higher metal ion may be used.
2価以上の金属イオンを含有する凝集剤は、凝集力が高く、少量の添加により目的を達成することが可能である。これらの凝集剤は、樹脂微粒子分散液、ワックス微粒子分散液、及び着色剤微粒子分散液中に含まれるイオン性界面活性剤をイオン的に中和することもできる。 Coagulants containing divalent or higher metal ions have high coagulation power and can achieve their intended purpose by adding a small amount. These coagulants can also ionically neutralize the ionic surfactants contained in the resin microparticle dispersion, wax microparticle dispersion, and colorant microparticle dispersion.
その結果、塩析及びイオン架橋の効果により、樹脂微粒子、ワックス微粒子、及び着色剤微粒子を凝集させやすい。 As a result, the effects of salting out and ionic crosslinking make it easier for the resin microparticles, wax microparticles, and colorant microparticles to aggregate.
凝集工程では、必要に応じて凝集体が形成された後に、新たに樹脂微粒子分散液を加えてもよい。樹脂微粒子分散液を新たに加え凝集させることで、コア・シェル構造が実現できる。凝集工程は、水系媒体中でトナー粒子サイズの凝集体を形成する工程である。該凝集工程において製造される凝集体の重量平均粒径は、3μm~10μmであることが好ましい。該重量平均粒径は、コールター法による粒度分布解析装置(コールターマルチサイザーIII:コールター製)で測定するとよい。 In the aggregation process, new resin particle dispersion may be added after the aggregates are formed, if necessary. By adding new resin particle dispersion and aggregating, a core-shell structure can be realized. The aggregation process is a process for forming aggregates of the toner particle size in an aqueous medium. The weight average particle size of the aggregates produced in the aggregation process is preferably 3 μm to 10 μm. The weight average particle size may be measured using a particle size distribution analyzer (Coulter Multisizer III, manufactured by Coulter) using the Coulter method.
[融合工程]
融合工程において、凝集工程で得られた凝集体を含む分散液に、凝集工程と同様の撹拌下で、凝集停止剤を添加してもよい。凝集停止剤としては、界面活性剤の酸性極性基を解離側へ平衡を移動させ、凝集粒子を安定化する塩基性化合物が挙げられる。また、界面活性剤の酸性極性基と凝集剤である金属イオンとのイオン架橋を部分的に解離し、金属イオンと配位結合を形成させることで、凝集粒子を安定化するキレート剤などが挙げられる。
[Fusion process]
In the fusion step, an aggregation terminator may be added to the dispersion containing the aggregates obtained in the aggregation step under stirring in the same manner as in the aggregation step. Examples of the aggregation terminator include a basic compound that shifts the equilibrium of the acidic polar group of the surfactant to the dissociation side and stabilizes the aggregated particles. Examples of the aggregation terminator include a chelating agent that partially dissociates the ionic bridge between the acidic polar group of the surfactant and the metal ion serving as the aggregating agent and forms a coordinate bond with the metal ion to stabilize the aggregated particles.
凝集停止剤の作用により、分散液中での凝集粒子の分散状態が安定となった後、樹脂のガラス転移温度又は融点以上に加熱し、凝集粒子を融合するとよい。 After the dispersion state of the aggregated particles in the dispersion liquid has become stable due to the action of the aggregation terminator, the aggregated particles can be fused by heating to a temperature above the glass transition temperature or melting point of the resin.
融合時に温度を調整することにより、ドメインの個数平均径を制御することも可能である。得られたトナー粒子の重量平均粒径は、3μm~10μm程度であることが好ましい。 It is also possible to control the number-average diameter of the domains by adjusting the temperature during fusion. The weight-average particle size of the resulting toner particles is preferably about 3 μm to 10 μm.
[ろ過工程、洗浄工程、乾燥工程、分級工程]
その後、トナー粒子の固形分をろ別するろ過工程、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程、粒度調整のための分級工程を行い、トナー粒子を得るとよい。
[Filtration process, washing process, drying process, classification process]
Thereafter, a filtration step for filtering out the solid content of the toner particles, and if necessary, a washing step, a drying step, and a classification step for adjusting the particle size are carried out to obtain toner particles.
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、無機微粒子、及び必要に応じて他の外添剤を混合して、トナーを得てもよい。トナー粒子と無機微粒子、及びその他の外添剤との混合は、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)、ノビルタ(ホソカワミクロン株式会社製)などの混合装置を用いることができる。 The obtained toner particles may be used as a toner as is. The obtained toner particles may be mixed with inorganic fine particles and, if necessary, other external additives to obtain a toner. The toner particles, inorganic fine particles, and other external additives may be mixed using a mixing device such as a double con mixer, a V-type mixer, a drum mixer, a super mixer, a Henschel mixer, a Nauta mixer, a Mechano Hybrid (manufactured by Nippon Coke and Engineering Co., Ltd.), or a Nobilta (manufactured by Hosokawa Micron Corporation).
各種物性の測定方法について以下に説明する。 The measurement methods for various physical properties are explained below.
<トナーからのトナー粒子と微粒子の分離>
トナーから、以下の方法により、トナー粒子と微粒子を分離できる。
Separation of toner particles and fine particles from toner
The toner particles and fine particles can be separated from the toner by the following method.
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)200gを加え、湯せんをしながら溶解させショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブに該ショ糖濃厚液31gと、6mLのコンタミノン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)を入れ、分散液を作製する。この分散液にトナー1gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。 200 g of sucrose (Kishida Chemical) is added to 100 mL of ion-exchanged water, and dissolved in a hot water bath to prepare a concentrated sucrose solution. 31 g of the concentrated sucrose solution and 6 mL of Contaminon N (a 10% aqueous solution of a pH 7 neutral detergent for cleaning precision measuring instruments, consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are placed in a centrifuge tube to prepare a dispersion. 1 g of toner is added to this dispersion, and the toner clumps are loosened using a spatula or similar.
遠心分離用チューブをシェイカー(いわき産業(株)製「KM Shaker」(model:V.SX))にて1分当たり350往復の条件で20分間振盪する。振盪後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(50mL)に入れ替えて、遠心分離機にて、3500rpm、30分の条件で遠心分離を行う。遠心分離後のガラスチューブ内においては、最上層にはトナー粒子が存在し、下層の水溶液側には微粒子が存在する。最上層のトナー粒子を採取する。 The centrifuge tube is shaken for 20 minutes in a shaker (Iwaki Sangyo Co., Ltd.'s "KM Shaker" (model: V.SX)) at 350 reciprocations per minute. After shaking, the solution is transferred to a swing rotor glass tube (50 mL) and centrifuged at 3,500 rpm for 30 minutes in a centrifuge. After centrifugation, toner particles are present in the top layer of the glass tube, and fine particles are present in the aqueous solution layer below. The toner particles from the top layer are collected.
<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(第二の樹脂)と不溶分(第一の樹脂、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(第一の樹脂、ワックス、着色剤、無機微粒子など)を溶解させ、可溶分(第一の樹脂、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(第一の樹脂、ワックス)を溶解させ、可溶分(第一の樹脂)と不溶分(ワックス)を分離する。
<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 (second resin) is separated from the insoluble matter (first resin, wax, colorant, inorganic fine particles, etc.).
Second separation: The insoluble matter obtained in the first separation (such as the first resin, wax, colorant, and inorganic fine particles) is dissolved in MEK at 100° C., and the soluble matter (such as the first resin and wax) is separated from the insoluble matter (such as the colorant and inorganic fine particles).
Third separation: The soluble fraction (first resin, wax) obtained in the second separation is dissolved in chloroform at 23° C., and the soluble fraction (first resin) and the insoluble fraction (wax) are separated.
(第三の樹脂を含む場合)
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(第二の樹脂、第三の樹脂)と不溶分(第一の樹脂、ワックス、着色剤、無機微粒子など)を分離する。
第二分離:23℃のトルエンに第一分離で得られた可溶分(第二の樹脂、第三の樹脂)を溶解させ、可溶分(第三の樹脂)と不溶分(第二の樹脂)を分離する。
第三分離:100℃のMEKに、第一分離で得られた不溶分(第一の樹脂、ワックス、着色剤、無機微粒子など)を溶解させ、可溶分(第一の樹脂、ワックス)と不溶分(着色剤、無機微粒子など)を分離する。
第四分離:23℃のクロロホルムに、第三分離で得られた可溶分(第一の樹脂、ワックス)を溶解させ、可溶分(第一の樹脂)と不溶分(ワックス)を分離する。
(When a third resin is included)
First separation: The toner is dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) at 23° C., and the soluble matter (second resin, third resin) is separated from the insoluble matter (first resin, wax, colorant, inorganic fine particles, etc.).
Second separation: The soluble fraction (second resin, third resin) obtained in the first separation is dissolved in toluene at 23° C., and the soluble fraction (third resin) is separated from the insoluble fraction (second resin).
Third separation: The insoluble matter obtained in the first separation (such as the first resin, wax, colorant, and inorganic fine particles) is dissolved in MEK at 100° C., and the soluble matter (such as the first resin and wax) is separated from the insoluble matter (such as the colorant and inorganic fine particles).
Fourth separation: The soluble fraction (first resin, wax) obtained in the third separation is dissolved in chloroform at 23° C., and the soluble fraction (first resin) and the insoluble fraction (wax) are separated.
(トナーにおける、結着樹脂中の第一の樹脂及び第二の樹脂の含有量の測定)
上記分離で得られた各分離工程において、可溶分及び不溶分の質量を測定することで、トナーにおける、結着樹脂中の第一の樹脂及び第二の樹脂の含有量を算出する。
(Measurement of the Contents of the First Resin and the Second Resin in the Binder Resin in the Toner)
In each of the separation steps, the masses of the soluble and insoluble components are measured to calculate the contents of the first resin and the second resin in the binder resin in the toner.
<第一、第二及び第三の樹脂を構成するモノマーユニットの同定及び含有割合の測定方法>
第一、第二及び第三の樹脂を構成するモノマーユニットの同定及び含有割合の測定は、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。
<Method of Identifying Monomer Units Constituting the First, Second, and Third Resins and Measuring Their Content Ratios>
The monomer units constituting the first, second and third resins are identified and their content ratios are 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.
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、他の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。 From the obtained 1H -NMR chart, a peak that is independent of the peaks assigned to the components of the first monomer unit and other monomer unit components is selected, and the integral value S1 of this peak is calculated.
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、他の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。 Similarly, from the peaks attributable to the components of the second monomer unit, a peak independent of the peaks attributable to the components of the other monomer units is selected, and the integral value S2 of this peak is calculated.
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、他の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。 Furthermore, in the case where a third monomer unit is present, a peak that is independent of the peaks that are assigned to the components of the other monomer units is selected from the peaks that are assigned to the components of the third monomer unit, and the integral value S3 of this peak is calculated.
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
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
同様に、第二のモノマーユニット、及び、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
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
なお、第一、第二及び第三の樹脂において、例えば、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と同様にして算出する。 In addition, in the case where the first, second and third resins use, for example, a polymerizable monomer that does not contain hydrogen atoms in any of its constituent elements other than vinyl groups, 13C -NMR is used, the measurement nucleus is set to 13C , the measurement is performed in single pulse mode, and calculations are performed in the same manner as 1H -NMR.
モノマーユニットの分子量をもとに、モル%から質量%に変換することができる。 The mole percentage can be converted to mass percentage based on the molecular weight of the monomer unit.
<微粒子のB/A及びC/Aの測定>
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:DDMAS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
<Measurement of B/A and C/A of fine particles>
The specific conditions for the solid-state 29 Si-NMR measurement are as follows:
Equipment: JNM-ECX5002 (JEOL RESONANCE)
Temperature: Room temperature Measurement method: DDMAS method 29Si 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
M単位構造由来のピーク面積をS1、D単位構造由来のピーク面積をS2、T単位構造由来のピーク面積をS3、Q単位構造由来のピーク面積をS4とし、SA=(S1+S2+S3+S4)とする。 The peak area derived from the M unit structure is S1, the peak area derived from the D unit structure is S2, the peak area derived from the T unit structure is S3, and the peak area derived from the Q unit structure is S4, and SA = (S1 + S2 + S3 + S4).
(B/Aの算出方法)
固体29Si-NMRで得られたチャートより、下記位置の各単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積を算出する。Q4単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積をS44、Q3単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積をS43、Q2単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積をS42、Q1単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積をS41とする。
(Calculation method of B/A)
From the chart obtained by solid-state 29Si -NMR, the peak area of the unreacted group (Si-OH) in each unit structure at the following positions is calculated: the peak area of the unreacted group (Si-OH) in the Q4 unit structure is S44, the peak area of the unreacted group (Si-OH) in the Q3 unit structure is S43, the peak area of the unreacted group (Si-OH) in the Q2 unit structure is S42, and the peak area of the unreacted group (Si-OH) in the Q1 unit structure is S41.
T3単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積をS33、T2単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積をS32、T1単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積をS31とする。 The peak area of the unreacted group (Si-OH) in the T3 unit structure is S33, the peak area of the unreacted group (Si-OH) in the T2 unit structure is S32, and the peak area of the unreacted group (Si-OH) in the T1 unit structure is S31.
D2単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積をS22、D1単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積をS21とする。 The peak area of the unreacted group (Si-OH) in the D2 unit structure is S22, and the peak area of the unreacted group (Si-OH) in the D1 unit structure is S21.
M1単位構造における未反応基(Si-OH)のピーク面積をS11とする。 The peak area of the unreacted group (Si-OH) in the M1 unit structure is S11.
このとき、以下の通り、各単位構造におけるSi-OHのピーク面積割合を算出する。 At this time, the peak area ratio of Si-OH in each unit structure is calculated as follows:
Q単位構造に帰属されるSi-OHのピーク面積割合QB=(S44/S4)×0+(S43/S4)×1/4+(S42/S4)×1/2+(S41/S4)×3/4、
T単位構造に帰属されるSi-OHのピーク面積割合TB=(S33/S3)×0+(S32/S3)×1/4+(S31/S3)×1/2、
D単位構造に帰属されるSi-OHのピーク面積割合DB=(S22/S2)×0+(S21/S2)×1/4、
M単位構造に帰属されるSi-OHのピーク面積割合MB=S11×0
Q単位構造
Q4:-105ppm~-115ppm
Q3:-95ppm~-104ppm
Q2:-85ppm~-94ppm
Q1:-75ppm~-84ppm
T単位構造
T3:-60ppm~-70ppm
T2:-50ppm~-59ppm
T1:-40ppm~-49ppm
D単位構造
D2:-15ppm~-25ppm
D1:-10ppm~14-ppm
M単位構造
M1:-5ppm~-9ppm
Peak area ratio QB of Si-OH attributable to Q unit structure=(S44/S4)×0+(S43/S4)×1/4+(S42/S4)×1/2+(S41/S4)×3/4,
Peak area ratio TB of Si-OH assigned to T unit structure=(S33/S3)×0+(S32/S3)×1/4+(S31/S3)×1/2,
Peak area ratio DB of Si-OH attributable to D unit structure=(S22/S2)×0+(S21/S2)×1/4,
Peak area ratio of Si-OH assigned to M unit structure MB=S11×0
Q unit structure Q4: -105 ppm to -115 ppm
Q3: -95ppm to -104ppm
Q2: -85ppm to -94ppm
Q1: -75ppm to -84ppm
T unit structure T3: -60 ppm to -70 ppm
T2: -50ppm to -59ppm
T1: -40ppm to -49ppm
D unit structure D2: -15 ppm to -25 ppm
D1: -10ppm to 14-ppm
M unit structure M1: -5 ppm to -9 ppm
上記式から、B/A=QB+TB+DB+MBを算出する。 From the above formula, calculate B/A = QB + TB + DB + MB.
(C/Aの算出方法)
固体29Si-NMRで得られたチャートより、下記位置の各単位構造における(Si-R2)のピーク面積を算出する。R2はアルキル基を示す。
(Calculation method of C/A)
From the chart obtained by solid-state 29 Si-NMR, the peak area of (Si-R 2 ) in each unit structure at the following positions is calculated, where R 2 represents an alkyl group.
Q4単位構造における(Si-R2)のピーク面積をS44、Q3単位構造における(Si-R2)のピーク面積をS43、Q2単位構造における(Si-R2)のピーク面積をS42、Q1単位構造における(Si-R2)のピーク面積をS41とする。 The peak area of (Si-R 2 ) in the Q4 unit structure is S44, the peak area of (Si-R 2 ) in the Q3 unit structure is S43, the peak area of (Si-R 2 ) in the Q2 unit structure is S42, and the peak area of (Si-R 2 ) in the Q1 unit structure is S41.
T3単位構造における(Si-R2)のピーク面積をS33、T2単位構造における(Si-R2)のピーク面積をS32、T1単位構造における(Si-R2)のピーク面積をS31とする。 The peak area of (Si--R 2 ) in the T3 unit structure is S33, the peak area of (Si--R 2 ) in the T2 unit structure is S32, and the peak area of (Si--R 2 ) in the T1 unit structure is S31.
D2単位構造における(Si-R2)のピーク面積をS22、D1単位構造における(Si-R2)のピーク面積をS21とする。 The peak area of (Si--R 2 ) in the D2 unit structure is designated as S22, and the peak area of (Si--R 2 ) in the D1 unit structure is designated as S21.
M1単位構造における(Si-R2)のピーク面積をS11とする。このとき、以下の通り、各単位構造におけるSi-R2のピーク面積割合を算出する。
Q単位構造に帰属されるSi-R2のピーク面積割合QC=(S44/S4)×0+(S43/S4)×0+(S42/S4)×0+(S41/S4)×0
T単位構造に帰属されるSi-R2のピーク面積割合TC=(S33/S3)×1/4+(S32/S3)×1/4+(S31/S3)×1/4
D単位構造に帰属されるSi-R2のピーク面積割合DC=(S22/S2)×1/2+(S21/S2)×1/2
M単位構造に帰属されるSi-R2のピーク面積割合MC=S11×3/4
Q単位構造
Q4:-105ppm~-115ppm
Q3:-95ppm~-104ppm
Q2:-85ppm~-94ppm
Q1:-75ppm~-84ppm
T単位構造
T3:-60ppm~-70ppm
T2:-50ppm~-59ppm
T1:-40ppm~-49ppm
D単位構造
D2:-15ppm~-25ppm
D1:-10ppm~14-ppm
M単位構造
M1:-5ppm~-9ppm
The peak area of (Si-R 2 ) in the M1 unit structure is designated as S 11. At this time, the peak area ratio of Si-R 2 in each unit structure is calculated as follows.
Peak area ratio QC of Si- R2 attributed to Q unit structure = (S44/S4) x 0 + (S43/S4) x 0 + (S42/S4) x 0 + (S41/S4) x 0
Peak area ratio of Si-R2 attributed to T unit structure TC=(S33/S3)×1/4+(S32/S3)×1/4+(S31/S3)×1/4
Peak area ratio DC of Si-R2 attributed to D unit structure = (S22/S2) x 1/2 + (S21/S2) x 1/2
Peak area ratio of Si-R2 attributed to M unit structure MC=S11×3/4
Q unit structure Q4: -105 ppm to -115 ppm
Q3: -95ppm to -104ppm
Q2: -85ppm to -94ppm
Q1: -75ppm to -84ppm
T unit structure T3: -60 ppm to -70 ppm
T2: -50ppm to -59ppm
T1: -40ppm to -49ppm
D unit structure D2: -15 ppm to -25 ppm
D1: -10ppm to 14-ppm
M unit structure M1: -5 ppm to -9 ppm
上記式より、C/A=QC+TC+DC+MCを算出する。 From the above formula, calculate C/A = QC + TC + DC + MC.
<結晶性樹脂の示差走査型熱量測定法(DSC)により測定される吸熱ピークのピークトップ温度測定方法>
結晶性樹脂の示差走査型熱量測定法(DSC)により測定される吸熱ピークのピークトップ温度は、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。
<Method for measuring the peak top temperature of the endothermic peak measured by differential scanning calorimetry (DSC) of a crystalline resin>
The peak top temperature of the endothermic peak measured by differential scanning calorimetry (DSC) of the crystalline resin is measured in accordance with ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter "Q2000" (manufactured by TA Instruments).
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。 The melting points of indium and zinc are used to correct the temperature of the device's detection section, and the heat of fusion of indium is used to correct the amount of heat.
具体的には、試料約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℃
Specifically, about 3 mg of a sample is precisely weighed and placed in an aluminum pan, and measurement is performed under the following conditions using an empty aluminum pan as a reference.
Heating rate: 10° C./min
Measurement start temperature: 30℃
Measurement end temperature: 180°C
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℃~80℃の範囲における温度―吸熱量曲線から、結晶性樹脂のピークトップ温度を算出する。 Measurements are performed in the measurement range of 30 to 180°C at a heating rate of 10°C/min. 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 heating process, the peak top temperature of the crystalline resin is calculated from the temperature-endothermic curve in the temperature range of 30°C to 80°C.
なお、ワックス(離型剤)の吸熱ピークのピークトップ温度も、上記と同様に測定する。 The peak top temperature of the endothermic peak of the wax (mold release agent) is also measured in the same manner as above.
<トナーの断面観察、マトリクスドメイン構造の観察、ドメインの円相当径の個数平均径の測定、輪郭から、輪郭と断面の重心間の距離の10%以内の領域におけるドメインの面積の測定>
(トナーの断面観察、マトリクスドメイン構造の観察)
まず、存在量の基準サンプルとなる薄片を作製する。可視光硬化性樹脂(アロニックス LCRシリーズ D800)中に結晶性樹脂である第一の樹脂を十分に分散させた後、短波長光を照射し硬化させる。得られた硬化物を、ダイアモンドナイフを備えたウルトラミクロトームで切り出し、250nmの薄片状サンプルを作製する。同様にして非晶性樹脂である第二の樹脂についても薄片状サンプルを作製する。
<Observation of toner cross section, observation of matrix domain structure, measurement of number-average equivalent circle diameter of domain, measurement of domain area in a region within 10% of the distance from the contour to the center of gravity of the cross section>
(Observation of toner cross section, observation of matrix domain structure)
First, a thin piece is prepared as a reference sample of the amount present. The first resin, which is a crystalline resin, is thoroughly dispersed in a visible light curable resin (Aronix LCR Series D800), and then irradiated with short wavelength light to cure. The obtained cured product is cut out with an ultramicrotome equipped with a diamond knife to prepare a thin piece sample of 250 nm. In the same manner, a thin piece sample is also prepared for the second resin, which is an amorphous resin.
また、第一の樹脂と第二の樹脂を質量基準で30/70、70/30で混合し、溶融混練した混練物を作製する。 In addition, the first resin and the second resin are mixed in a ratio of 30/70 and 70/30 by mass, and melt-kneaded to produce a kneaded product.
これらについても同様に可視光硬化性樹脂中に分散させ硬化させたのちに切り出すことで薄片状サンプルを作製する。次いで、切り出したサンプルを透過型電子顕微鏡(日本電子社製電子顕微鏡JEM-2800)(TEM―EDX)を用いてこれら基準サンプルの断面を観察し、EDXを用いて元素マッピングを行う。マッピングする元素としては、炭素、酸素、窒素とする。マッピング条件としては、以下の通りとする。
加速電圧:200kV
電子線照射サイズ:1.5nm
ライブタイムリミット:600sec
デッドタイム:20~30
マッピング分解能:256×256
These are also similarly dispersed in a visible light curable resin, cured, and then cut out to prepare thin-section samples. Next, the cut-out samples are observed at the cross section of these reference samples using a transmission electron microscope (JEM-2800 electron microscope manufactured by JEOL Ltd.) (TEM-EDX), and element mapping is performed using EDX. The elements to be mapped are carbon, oxygen, and nitrogen. The mapping conditions are as follows:
Acceleration voltage: 200 kV
Electron beam irradiation size: 1.5 nm
Live time limit: 600 seconds
Dead time: 20-30
Mapping resolution: 256 x 256
各元素の(10nm四方の面積における平均)スペクトル強度をもとに(酸素元素の強度/炭素元素強度)及び(窒素元素強度/炭素元素強度)を算出し、第一の樹脂と第二の樹脂の質量比率に対して検量線を作成する。第一の樹脂のモノマーユニットに窒素原子が含まれる場合には(窒素元素強度/炭素元素強度)の検量線を用いて今後の定量を行う。 Based on the spectral intensity (average over a 10 nm square area) of each element, (oxygen element intensity/carbon element intensity) and (nitrogen element intensity/carbon element intensity) are calculated, and a calibration curve is created for the mass ratio of the first resin to the second resin. If the monomer unit of the first resin contains nitrogen atoms, the calibration curve of (nitrogen element intensity/carbon element intensity) is used for future quantification.
次に、トナーサンプルの分析を行う。可視光硬化性樹脂(アロニックス LCRシリーズ D800)中にトナーを十分に分散させた後、短波長光を照射し硬化させる。得られた硬化物を、ダイアモンドナイフを備えたウルトラミクロトームで切り出し、250nmの薄片状サンプルを作製する。次いで、切り出したサンプルに対し透過型電子顕微鏡(日本電子社製電子顕微鏡JEM-2800)(TEM―EDX)を用いた観察を行う。トナー粒子の断面画像を取得し、EDXを用いて元素マッピングを行う。マッピングする元素としては、炭素、酸素、窒素とする。 Next, the toner sample is analyzed. After thoroughly dispersing the toner in a visible light curable resin (Aronix LCR Series D800), it is irradiated with short wavelength light and cured. The resulting cured product is cut out using an ultramicrotome equipped with a diamond knife to prepare a 250 nm thin flake sample. The cut sample is then observed using a transmission electron microscope (JEOL JEM-2800 electron microscope) (TEM-EDX). Cross-sectional images of the toner particles are obtained, and elemental mapping is performed using EDX. The elements to be mapped are carbon, oxygen, and nitrogen.
なお、観察するトナー粒子断面は以下のように選択する。まずトナー粒子断面画像から、トナー粒子の断面積を求め、その断面積と等しい面積を持つ円の直径(円相当径)を求める。この円相当径とトナー粒子の重量平均粒径(D4)との差の絶対値が1.0μm以内のトナー粒子断面画像についてのみ観察する。トナー粒子の観察画像により確認されるドメインについて、各元素の(10nm四方の平均)スペクトル強度をもとに(酸素元素の強度/炭素元素強度)及び/又は(窒素元素強度/炭素元素強度)を算出し、前記検量線と比較することにより第一の樹脂と第二の樹脂の比率を算出する。第二の樹脂の比率が80%以上のドメインを本開示のドメインとする。 The toner particle cross section to be observed is selected as follows. First, the cross-sectional area of the toner particle is calculated from the toner particle cross-sectional image, and the diameter of a circle having an area equal to the cross-sectional area (equivalent circle diameter) is calculated. Only toner particle cross-sectional images in which the absolute value of the difference between this equivalent circle diameter and the weight average particle diameter (D4) of the toner particles is within 1.0 μm are observed. For the domains confirmed in the observed image of the toner particle, (oxygen element intensity/carbon element intensity) and/or (nitrogen element intensity/carbon element intensity) are calculated based on the spectral intensity of each element (average of 10 nm square), and the ratio of the first resin to the second resin is calculated by comparing with the calibration curve. Domains in which the ratio of the second resin is 80% or more are defined as domains of the present disclosure.
トナー粒子断面のうち、マトリクスドメイン構造を形成しているトナー粒子断面の割合が、80個数%以上である場合、測定対象のトナーにおいて、トナー粒子断面がマトリクスドメイン構造を有していると判断する。なお、連続相であるマトリクス中に、不連続相であるドメインが分散している状態をマトリクスドメイン構造とする。ここで、連続相とはトナー粒子断面において、第一の樹脂の面積又は第二の樹脂の占める面積において、それらの90面積%以上が1つの連続した領域として存在する場合、第一の樹脂又は第二の樹脂が連続相であると判断する。 When the proportion of toner particle cross sections that form a matrix domain structure is 80% or more by number, the toner particle cross section of the toner being measured is determined to have a matrix domain structure. The matrix domain structure is a state in which domains, which are discontinuous phases, are dispersed in a matrix, which is a continuous phase. Here, the continuous phase refers to the first resin or the second resin being determined to be a continuous phase when 90% or more of the area of the first resin or the area occupied by the second resin exists as a single continuous region in the toner particle cross section.
(ドメインの円相当径の個数平均径の測定)
観察画像により確認されるドメインを特定したのち、二値化処理により、トナー粒子断面に存在するドメインの粒径を求める。粒径はドメインの円相当径とする。これをトナー粒子1つあたり10点測定し、トナー粒子10個のドメイン粒径の算術平均値をドメインの円相当径の個数平均径(μm)とする。
(Measurement of the number-average diameter of the equivalent circle diameter of the domain)
After identifying the domains confirmed by the observed image, the particle diameter of the domains present on the cross section of the toner particle is obtained by binarization processing. The particle diameter is defined as the circle-equivalent diameter of the domain. This is measured at 10 points per toner particle, and the arithmetic average value of the domain particle diameters of the 10 toner particles is defined as the number-average circle-equivalent diameter of the domain (μm).
(輪郭から、輪郭と断面の重心間の距離の10%以内の領域におけるドメインの面積の測定)
一方、ドメインの面積については、一つのトナー粒子断面画像に存在する全てのドメインの面積を合計して総面積を求め、S1とする。トナー粒子100個のドメインの総面積(すなわち、S1+S2・・・+S100)を算出し、100個の算術平均値を「ドメインの面積」とする。
(Measurement of the area of the domain within 10% of the distance from the contour to the center of gravity of the cross section)
On the other hand, the area of the domains is calculated by adding up the areas of all the domains present in one toner particle cross-sectional image, and this total area is designated as S1. The total area of the domains of 100 toner particles (i.e., S1+S2...+S100) is calculated, and the arithmetic average value of the 100 domains is designated as the "area of the domain."
トナー粒子の断面の面積については、ドメインの面積を求める際に用いたトナー断面画像から求めたトナー粒子の断面積の総計(トナー粒子100個分)を求め、その算術平均値を「トナー粒子断面の全面積」とする。また、「トナー粒子断面の全面積」-[ドメインの面積]を、[マトリクスの面積]とする。そして、[マトリクスの面積]/([ドメインの面積]+[マトリクスの面積])×100を、マトリクスとドメインを合わせた全面積のうち、マトリクスの占める面積割合とする。 Regarding the cross-sectional area of the toner particles, the sum of the cross-sectional areas of the toner particles (for 100 toner particles) calculated from the toner cross-sectional images used to calculate the domain area is calculated, and the arithmetic average value is taken as the "total cross-sectional area of the toner particles." The "total cross-sectional area of the toner particles" minus the [domain area] is taken as the [matrix area]. The area ratio of the matrix to the total area of the matrix and domain combined is taken as [matrix area] / ([domain area] + [matrix area]) x 100.
輪郭から、輪郭と断面の重心間の距離の10%以内の領域におけるドメインの面積については、ドメインの面積を求める際に用いたトナー断面画像を使用する。トナー粒子の輪郭は、上記断面画像で観察されるトナー粒子の表面に沿ったものとする。トナー粒子の重心は、上記断面画像で観察されるトナー粒子の断面積と等しい面積を持つ円の中心とする。トナー粒子断面の重心から、トナー粒子断面の輪郭上の点に対して線を引く。該線上において、輪郭から、該輪郭と該断面の重心間の距離の10%の位置を特定する。その後、トナー粒子断面の輪郭に対して一周分この操作を行い、トナー粒子断面の輪郭から、該輪郭と該断面の重心間の距離の10%の境界線を明示する。該10%の境界線が明示されたトナー断面画像をもとに、トナー粒子の断面における、トナー粒子断面の輪郭から、該輪郭と該断面の重心間の距離の10%以内の領域に存在するドメインの占める面積(s1)を計測する。以下の式により、トナー粒子の断面における輪郭と断面の重心間の距離の10%以内の領域におけるドメインの面積を算出する。 For the area of the domain in the region within 10% of the distance between the contour and the center of gravity of the cross section from the contour, the toner cross section image used to calculate the area of the domain is used. The contour of the toner particle is along the surface of the toner particle observed in the cross section image. The center of gravity of the toner particle is the center of a circle having an area equal to the cross section area of the toner particle observed in the cross section image. A line is drawn from the center of gravity of the toner particle cross section to a point on the contour of the toner particle cross section. On the line, a position that is 10% of the distance from the contour to the center of gravity of the cross section is identified. Then, this operation is performed for one circumference of the contour of the toner particle cross section, and a boundary line of 10% of the distance between the contour and the center of gravity of the cross section is clearly indicated from the contour of the toner particle cross section. Based on the toner cross section image in which the 10% boundary line is clearly indicated, the area (s1) occupied by the domain existing in the region within 10% of the distance between the contour and the center of gravity of the cross section from the contour of the toner particle cross section in the cross section of the toner particle is measured. The area of the domain within 10% of the distance between the outline of the cross section of the toner particle and the center of gravity of the cross section is calculated using the following formula.
すなわち、上記で求めたドメイン面積S1を使用し、トナー粒子における輪郭と断面の重心間の距離の10%以内の領域におけるドメインの面積はs1/S1×100で求められる。これを100個のトナー粒子の断面について行い、その相加平均値を、輪郭と断面の重心間の距離の10%以内の領域におけるドメインの面積とする。 That is, using the domain area S1 calculated above, the area of the domain within 10% of the distance between the contour and the center of gravity of the cross section of the toner particle is calculated as s1/S1 x 100. This is performed for the cross sections of 100 toner particles, and the arithmetic mean value is taken as the area of the domain within 10% of the distance between the contour and the center of gravity of the cross section.
なお、二値化処理及び個数平均径の計算には、画像処理ソフト「ImageJ」を用いる。 The image processing software "ImageJ" was used for binarization and calculation of the number-average diameter.
<微粒子の個数基準の1次平均粒径の測定方法>
微粒子の個数基準の1次平均粒径は、遠心沈降法による測定で求める。具体的には、乾燥した微粒子0.01gを25mlのガラス製バイアルに投入し、そこに5%トリトン溶液0.2gとRO水19.8gを添加した溶液を作製する。次に、超音波分散機のプローブ(先端の内の先端)を上記溶液に浸し、出力20Wで15分間超音波分散することで分散液を得る。続いて、この分散液を用いて、CPS Instruments社遠心沈降粒度分布測定装置DC24000により一次粒子の個数平均粒径を測定する。ディスクの回転数は18000rpmに設定し、真密度は1.3g/cm3に設定する。測定前に、平均粒径0.476μmのポリ塩化ビニル粒子を使用して装置の校正を行う。
<Method for measuring the number-based primary average particle size of fine particles>
The number-based primary average particle size of the fine particles is determined by centrifugal sedimentation. Specifically, 0.01 g of dried fine particles is placed in a 25 ml glass vial, and 0.2 g of 5% Triton solution and 19.8 g of RO water are added to prepare a solution. Next, the probe (the tip of the tip) of the ultrasonic disperser is immersed in the solution, and ultrasonic dispersion is performed for 15 minutes at an output of 20 W to obtain a dispersion. Next, the number-average particle size of the primary particles is measured using this dispersion with a centrifugal sedimentation particle size distribution measuring device DC24000 manufactured by CPS Instruments. The disk rotation speed is set to 18000 rpm, and the true density is set to 1.3 g/ cm3 . Before the measurement, the device is calibrated using polyvinyl chloride particles with an average particle size of 0.476 μm.
<トナー(粒子)の重量平均粒径(D4)の測定方法>
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。
<Method of measuring weight average particle size (D4) of toner (particles)>
The weight average particle diameter (D4) of the toner (particles) is measured with an effective measurement channel number of 25,000 channels 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.), and the measurement data is analyzed and calculated.
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。 The electrolyte solution used for the measurements is one in which special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water to give a concentration of approximately 1% by mass, for example "ISOTON II" (manufactured by Beckman Coulter).
なお、測定、解析を行う前に、以下のように専用ソフトの設定を行う。 Before performing measurements and analysis, configure the dedicated software as follows:
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。 In the "Change Standard Measurement Method (SOM) screen" of the dedicated software, set the total count number in control mode to 50,000 particles, the number of measurements to 1, and the Kd value to the value obtained using "Standard Particle 10.0 μm" (manufactured by Beckman Coulter). Press the threshold/noise level measurement button to automatically set the threshold and noise level. Also, set the current to 1600 μA, the gain to 2, the electrolyte to ISOTON II, and check the aperture tube flush after measurement.
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。 In the dedicated software's "Pulse to particle size conversion setting screen," 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、この水槽中にコンタミノンNを約2mL添加する。
(4)前記(2)のビーカーを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 made exclusively for 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.) which has two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz built in with a phase shift of 180 degrees and an electrical output of 120 W, and approximately 2 mL of Contaminon N is added to this water tank.
(4) The beaker from (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 electrolyte 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) is added little by little to the electrolyte solution and dispersed. Then, ultrasonic dispersion treatment is continued for another 60 seconds. During ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted to be 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) Using a pipette, the electrolyte solution (5) in which the toner (particles) is dispersed is dropped into the round-bottom beaker (1) placed in the sample stand, and the measurement concentration is adjusted 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).
<樹脂微粒子、ワックス微粒子、及び、着色剤微粒子の体積分布基準の50%粒径(D50)の測定方法>
各微粒子の体積分布基準の50%粒径(D50)の測定には、動的光散乱式粒度分布計ナノトラックUPA-EX150(日機装製)を用いる。具体的には、以下の手順に従って測定する。
<Method of measuring 50% particle diameter (D50) based on volume distribution of resin particles, wax particles, and colorant particles>
The 50% particle size (D50) based on the volume distribution of each fine particle is measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Specifically, the measurement is performed according to the following procedure.
測定試料の凝集を防ぐため、ファミリーフレッシュ(花王株式会社製)を含む水溶液中に、測定試料が分散した分散液を投入して撹拌する。撹拌後、測定試料を上記装置に注入し、2回測定を行ってその平均値を求める。 To prevent the measurement sample from clumping, a dispersion of the measurement sample is poured into an aqueous solution containing Family Fresh (manufactured by Kao Corporation) and stirred. After stirring, the measurement sample is poured into the above device and two measurements are taken to calculate the average value.
測定条件としては、測定時間を30秒とし、試料粒子屈折率を1.49とし、分散媒を水とし、分散媒屈折率を1.33とする。 The measurement conditions are: measurement time 30 seconds, sample particle refractive index 1.49, dispersion medium water, dispersion medium refractive index 1.33.
測定試料の体積粒度分布を測定し、測定結果から累積体積分布における小粒子径側からの累積体積が50%になる粒子径を、各微粒子の体積分布基準の50%粒径(D50)とする。 The volumetric particle size distribution of the measurement sample is measured, and the particle size at which the cumulative volume from the small particle size side in the cumulative volume distribution is 50% from the measurement results is taken as the 50% particle size (D50) based on the volume distribution of each microparticle.
<樹脂の軟化点(Tm)の測定方法>
樹脂の軟化点の測定は、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。
<Method of measuring softening point (Tm) of resin>
The softening point of the resin 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.
また、「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。 The softening point is the "melting temperature in the 1/2 method" described in the manual that comes with the "Flow characteristic evaluation device Flow Tester CFT-500D." The melting temperature in the 1/2 method is calculated as follows.
まず、流出が終了した時点におけるピストンの降下量(流出終了点、Smaxとする)と、流出が開始した時点におけるピストンの降下量(最低点、Sminとする)との差の1/2を求める(これをXとする。X=(Smax-Smin)/2)。そして、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である。 First, find half the difference between the amount of piston descent when the outflow ends (end of outflow, Smax) and the amount of piston descent when the outflow starts (minimum point, Smin) (call this X. X = (Smax - Smin) / 2). Then, the temperature of the flow curve when the amount of piston descent is the sum of X and Smin is the melting temperature in the 1/2 method.
測定試料は、約1.0gの樹脂を、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。 The measurement sample is made by compressing approximately 1.0 g of resin at approximately 10 MPa for approximately 60 seconds using a tablet compression machine (e.g., NT-100H, manufactured by NPA Systems) in an environment of 25°C, and forming it into a cylindrical shape with a diameter of approximately 8 mm.
測定における具体的な操作は、装置に付属のマニュアルに従って行う。 Specific measurement procedures should be performed according to the manual provided with the device.
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(0.9807MPa)
予熱時間:300秒
ダイの穴の直径:1.0mm
ダイの長さ:1.0mm
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 (0.9807 MPa)
Preheat time: 300 seconds Die hole diameter: 1.0 mm
Die length: 1.0 mm
以上、本発明の基本的な構成と特色について述べたが、以下、実施例に基づいて具体的に本願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、特に断りのない限り部は、質量基準である。 The basic configuration and features of the present invention have been described above. The present invention will now be described in detail with reference to examples. However, the present invention is in no way limited to these. Note that parts are by weight unless otherwise specified.
<結晶性樹脂1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・アクリロニトリル・スチレンを以下に示す割合で混合したものとする)
・アクリル酸ベヘニル(ベヘニルアクリレート;第一の重合性単量体(一般式(1)中のR1の炭素数22)):60.00部
・アクリロニトリル(第二の重合性単量体):16.00部
・スチレン(第三の重合性単量体):24.00部
・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、撹拌機、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、さらにメタノールで洗浄後、40℃で24時間真空乾燥して第一の樹脂である結晶性樹脂1を得た。結晶性樹脂1の温度―吸熱量曲線のピークトップ温度は62℃であった。
<Production Example of Crystalline Resin 1>
Solvent: toluene 100.0 parts Monomer composition 100.0 parts (the monomer composition is a mixture of behenyl acrylate, acrylonitrile, and styrene in the ratio shown below)
Behenyl acrylate (behenyl acrylate; first polymerizable monomer (carbon number of R 1 in general formula (1) is 22)): 60.00 parts; acrylonitrile (second polymerizable monomer): 16.00 parts; styrene (third polymerizable monomer): 24.00 parts; 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 above solution was lowered to 25° C., and then the above solution was charged into 1000.0 parts of methanol while stirring, and the methanol insoluble matter was precipitated. The resulting methanol insoluble matter was filtered off, washed with methanol, and then vacuum dried at 40° C. for 24 hours to obtain a first resin, crystalline resin 1. The peak top temperature of the temperature-endothermic curve of crystalline resin 1 was 62° C.
<結晶性樹脂2~結晶性樹脂13の製造例>
結晶性樹脂1の製造例において、それぞれの重合性単量体及び部数を表1となるように変更した以外は同様にして反応を行い、第一の樹脂である結晶性樹脂2~結晶性樹脂13を得た。
<Production Examples of Crystalline Resin 2 to Crystalline Resin 13>
In the manufacturing example of crystalline resin 1, the reaction was carried out in the same manner except that the polymerizable monomers and the parts were changed as shown in Table 1, to obtain crystalline resins 2 to 13, which are the first resins.
BEA:ベヘニルアクリレート
OA:オクタコサアクリレート
MYA:ミリシルアクリレート
SA:ステアリルアクリレート
HA:ヘキサデシルアクリレート
AN:アクリロニトリル
MN:メタクリロニトリル
AA:アクリル酸
St:スチレン
BEA: Behenyl acrylate OA: Octacosaacrylate MYA: Myrisil acrylate SA: Stearyl acrylate HA: Hexadecyl acrylate AN: Acrylonitrile MN: Methacrylonitrile AA: Acrylic acid St: Styrene
<非晶性樹脂1の製造例>
オートクレーブにキシレン50.0部を仕込み、窒素で置換した後、撹拌下、密閉状態で185℃まで昇温した。ここに、スチレン75.0部、n-ブチルアクリレート25.0部、並びに、ジ-tert-ブチルパーオキサイド1.0部及びキシレン20.0部の混合溶液を、オートクレーブ内温度を185℃にコントロールしながら、3時間連続的に滴下し重合させた。さらに同温度で1時間保ち重合を完了させ、溶媒を除去し、第二の樹脂である非晶性樹脂1を得た。非晶性樹脂1のSP値は20.1(J/cm3)0.5、軟化点(Tm)は100℃であった。
<Production Example of Amorphous Resin 1>
50.0 parts of xylene was charged into an autoclave, and after replacing with nitrogen, the temperature was raised to 185°C under stirring in a sealed state. A mixed solution of 75.0 parts of styrene, 25.0 parts of n-butyl acrylate, and 1.0 part of di-tert-butyl peroxide and 20.0 parts of xylene was continuously added dropwise to the autoclave for 3 hours while controlling the temperature inside the autoclave to 185°C, and polymerization was carried out. The temperature was further maintained for 1 hour to complete the polymerization, and the solvent was removed to obtain amorphous resin 1, which is a second resin. The SP value of amorphous resin 1 was 20.1 (J/cm 3 ) 0.5 and the softening point (Tm) was 100°C.
<非晶性樹脂2の製造例>
還流冷却管、撹拌機、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、窒素雰囲気下、下記材料を投入した。
・ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン:73.4部(0.19モル)
・テレフタル酸:11.6部(0.07モル)
・アジピン酸:6.8部(0.05モル)
・チタニウムテトラブトキシド:2.0部
<Production Example of Amorphous Resin 2>
The following materials were placed in a reaction vessel equipped with a reflux condenser, a stirrer, a thermometer, and a nitrogen inlet tube under a nitrogen atmosphere.
Polyoxypropylene (2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane: 73.4 parts (0.19 moles)
Terephthalic acid: 11.6 parts (0.07 moles)
Adipic acid: 6.8 parts (0.05 moles)
Titanium tetrabutoxide: 2.0 parts
次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、200℃の温度で撹拌し、生成する水を留去しながら2時間反応させた。さらに、反応槽内の圧力を8.3kPaに下げ、1時間維持した後、180℃まで冷却し、大気圧に戻した(第1反応工程)。 Next, the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen gas, and the temperature was gradually raised while stirring. The mixture was stirred at a temperature of 200°C and reacted for 2 hours while distilling off the water produced. The pressure in the reaction vessel was then lowered to 8.3 kPa and maintained at this temperature for 1 hour, after which it was cooled to 180°C and returned to atmospheric pressure (first reaction step).
・無水トリメリット酸:8.2部(0.04モル)
・tert-ブチルカテコール(重合禁止剤):0.1部
その後、上記材料を加え、反応槽内の圧力を8.3kPaに下げ、温度150℃に維持したまま4時間反応させ、温度を下げることで反応を止め(第2反応工程)、第二の樹脂である非晶性樹脂2を得た。非晶性樹脂2のSP値は23.3(J/cm3)0.5、軟化点(Tm)は105℃であった。
Trimellitic anhydride: 8.2 parts (0.04 moles)
Tert-butylcatechol (polymerization inhibitor): 0.1 part The above materials were then added, the pressure in the reaction vessel was reduced to 8.3 kPa, and the reaction was carried out for 4 hours while maintaining the temperature at 150°C, and the reaction was stopped by reducing the temperature (second reaction step), thereby obtaining Amorphous Resin 2, which was a second resin. Amorphous Resin 2 had an SP value of 23.3 (J/ cm3 ) 0.5 and a softening point (Tm) of 105°C.
≪粉砕法によるトナー粒子の製造≫
<トナー粒子1の製造例>
・結晶性樹脂1 50.0部
・非晶性樹脂1 50.0部
・ワックス1 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℃)
・着色剤1 9.0部
(シアン顔料 大日精化製:Pigment Blue 15:3)
上記材料をヘンシェルミキサー(FM-75型、日本コークス工業株式会社製)を用いて、回転数20s-1、回転時間5minで混合した後、温度110℃に設定した二軸混練機(PCM-30型、株式会社池貝製)にて吐出温度120℃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、フロイントターボ(株)製)にて微粉砕した。さらにファカルティF-300(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。分級運転条件は、分級ローター回転数を130s-1、分散ローター回転数を120s-1とした。トナー粒子1の重量平均粒径(D4)は約6.5μmであった。
<Production of toner particles by pulverization method>
<Production Example of Toner Particle 1>
Crystalline resin 1 50.0 parts Amorphous resin 1 50.0 parts Wax 1 5.0 parts (Fischer-Tropsch wax; peak temperature of maximum endothermic peak 90° C.)
Colorant 1 9.0 parts (cyan pigment manufactured by Dainichi Seikagaku Co., Ltd.: Pigment Blue 15:3)
The above materials were mixed using a Henschel mixer (FM-75, manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.) at a rotation speed of 20 s -1 for a rotation time of 5 min, and then kneaded at a discharge temperature of 120°C using a twin-screw kneader (PCM-30, manufactured by Ikegai Co., Ltd.) set at a temperature of 110°C. The kneaded product obtained was cooled and coarsely crushed to 1 mm or less using a hammer mill to obtain a coarsely crushed product. The coarsely crushed product obtained was finely crushed using a mechanical crusher (T-250, manufactured by Freund Turbo Co., Ltd.). Classification was further performed using Faculty F-300 (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) to obtain toner particles 1. The classification operation conditions were a classification rotor rotation speed of 130 s -1 and a dispersion rotor rotation speed of 120 s -1 . The weight average particle size (D4) of the toner particles 1 was about 6.5 μm.
≪乳化凝集法によるトナー粒子の製造≫
<結晶性樹脂1微粒子分散液の製造例>
・トルエン(和光純薬製) 300部
・結晶性樹脂1 100部
上記材料を秤量及び混合し、100℃で溶解させた。
<Production of toner particles by emulsion aggregation method>
<Production Example of Crystalline Resin 1 Fine Particle Dispersion>
Toluene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 300 parts Crystalline resin 1 100 parts The above materials were weighed, mixed, and dissolved at 100°C.
別途、イオン交換水700部にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5.0部、ラウリン酸ナトリウム10.0部を加え100℃で加熱溶解させた。次いで前記のトルエン溶液と該水溶液を混ぜ合わせ、超高速撹拌装置T.K.ロボミックス(プライミクス製)を用いて7000rpmで撹拌した。さらに、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業製)用いて200MPaの圧力で乳化した。その後、エバポレーターを用いて、トルエンを除去し、イオン交換水で濃度調整を行い結晶性樹脂1微粒子の濃度20質量%の水系分散液(結晶性樹脂1微粒子分散液)を得た。 Separately, 5.0 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate and 10.0 parts of sodium laurate were added to 700 parts of ion-exchanged water and dissolved by heating at 100°C. The toluene solution and the aqueous solution were then mixed and stirred at 7000 rpm using an ultra-high speed stirring device T.K. Robomix (manufactured by Primix). Furthermore, the mixture was emulsified at a pressure of 200 MPa using a high-pressure impact disperser Nanomizer (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo). After that, the toluene was removed using an evaporator, and the concentration was adjusted with ion-exchanged water to obtain an aqueous dispersion (crystalline resin 1 fine particle dispersion) with a concentration of 20% by mass of crystalline resin 1 fine particles.
結晶性樹脂1の体積分布基準の50%粒径(D50)を動的光散乱式粒度分布計ナノトラックUPA-EX150(日機装製)を用いて測定したところ、0.40μm(400nm)であった。 The 50% particle size (D50) based on volume distribution of crystalline resin 1 was measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 0.40 μm (400 nm).
<結晶性樹脂2~13微粒子分散液の製造例>
結晶性樹脂1微粒子分散液の製造例において、使用する結晶性材料をそれぞれ変えたこと以外は結晶性樹脂1微粒子分散液の製造例と同様にして製造を行い、結晶性樹脂2~13微粒子分散液を得た。なお、結晶性樹脂2~13の体積分布基準の50%粒径(D50)は、結晶性樹脂1と同様に0.40μmであった。
<Production Example of Crystalline Resin 2 to 13 Fine Particle Dispersion>
Except for changing the crystalline materials used in the manufacturing example of the microparticle dispersion of crystalline resin 1, the manufacturing was carried out in the same manner as in the manufacturing example of the microparticle dispersion of crystalline resin 1 to obtain microparticle dispersions of crystalline resins 2 to 13. The 50% particle diameter (D50) based on volume distribution of crystalline resins 2 to 13 was 0.40 μm, the same as that of crystalline resin 1.
<非晶性樹脂1微粒子分散液の製造例>
・テトラヒドロフラン(和光純薬製) 300部
・非晶性樹脂1 100部
・アニオン界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬製) 0.5部
上記材料を秤量及び混合し、溶解させた。
<Production Example of Amorphous Resin 1 Fine Particle Dispersion>
Tetrahydrofuran (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 300 parts Amorphous resin 1 100 parts Anionic surfactant NEOGEN RK (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 0.5 part The above materials were weighed, mixed, and dissolved.
次いで、1mol/Lのアンモニア水を20.0部加え、超高速撹拌装置T.K.ロボミックス(プライミクス製)を用いて4000rpmで撹拌した。さらに、イオン交換水700部を8g/minの速度で添加し、非晶性樹脂1微粒子を析出させた。その後、エバポレーターを用いて、テトラヒドロフランを除去し、イオン交換水で濃度調整を行い非晶性樹脂1微粒子の濃度20質量%の水系分散液(非晶性樹脂1微粒子分散液)を得た。 Next, 20.0 parts of 1 mol/L ammonia water was added and stirred at 4000 rpm using an ultra-high speed stirring device T.K. Robomix (manufactured by Primix). Furthermore, 700 parts of ion-exchanged water was added at a rate of 8 g/min to precipitate amorphous resin 1 fine particles. After that, tetrahydrofuran was removed using an evaporator, and the concentration was adjusted with ion-exchanged water to obtain an aqueous dispersion of amorphous resin 1 fine particles with a concentration of 20% by mass (amorphous resin 1 fine particle dispersion).
非晶性樹脂1微粒子の体積分布基準の50%粒径(D50)は、0.14μm(140nm)であった。 The volume-based 50% particle size (D50) of the amorphous resin 1 microparticles was 0.14 μm (140 nm).
<非晶性樹脂2微粒子分散液の製造例>
非晶性樹脂1微粒子分散液の製造例において、使用する非晶性材料を変えたこと以外は非晶性樹脂1微粒子分散液の製造例と同様にして製造を行い、非晶性樹脂2微粒子分散液を得た。なお、非晶性樹脂2微粒子の体積分布基準の50%粒径(D50)は、非晶性樹脂1微粒子と同様に0.14μmであった。
<Production Example of Amorphous Resin 2 Fine Particle Dispersion>
In the manufacturing example of the amorphous resin 1 microparticle dispersion, except for changing the amorphous material used, the manufacturing was carried out in the same manner as in the manufacturing example of the amorphous resin 1 microparticle dispersion to obtain the amorphous resin 2 microparticle dispersion. The volume distribution standard 50% particle diameter (D50) of the amorphous resin 2 microparticles was 0.14 μm, which is the same as that of the amorphous resin 1 microparticles.
<ワックス微粒子分散液の製造例>
・ワックス1 100.0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℃)
・アニオン界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬製) 5部
・イオン交換水 395部
上記材料を秤量し、撹拌装置付きの混合容器に投入した後、90℃に加熱し、クレアミックスWモーション(エム・テクニック製)へ循環させて分散処理を60分間行った。分散処理の条件は、以下のようにした。
・ローター外径 :3cm
・クリアランス :0.3mm
・ローター回転数 :19000r/min
・スクリーン回転数:19000r/min
<Production Example of Wax Particle Dispersion>
Wax 1 100.0 parts (Fischer-Tropsch wax; maximum endothermic peak temperature 90° C.)
Anionic surfactant NEOGEN RK (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku) 5 parts Ion-exchanged water 395 parts The above materials were weighed and placed in a mixing vessel equipped with a stirrer, then heated to 90°C and circulated through a Clearmix W Motion (manufactured by M Technique) for 60 minutes for dispersion treatment. The conditions for dispersion treatment were as follows:
・Rotor outer diameter: 3cm
・Clearance: 0.3 mm
Rotor speed: 19,000 r/min
Screen rotation speed: 19,000 r/min
分散処理後、ローター回転数1000r/min、スクリーン回転数0r/min、冷却速度10℃/minの冷却処理条件にて40℃まで冷却することで、ワックス微粒子の濃度20質量%の水系分散液(ワックス微粒子分散液)を得た。 After the dispersion process, the mixture was cooled to 40°C under cooling process conditions of a rotor rotation speed of 1000 r/min, a screen rotation speed of 0 r/min, and a cooling rate of 10°C/min to obtain an aqueous dispersion (wax microparticle dispersion) with a wax microparticle concentration of 20% by mass.
ワックス微粒子の体積分布基準の50%粒径(D50)を動的光散乱式粒度分布計ナノトラックUPA-EX150(日機装製)を用いて測定したところ、0.15μm(150nm)であった。 The 50% particle size (D50) based on volume distribution of the wax microparticles was measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 0.15 μm (150 nm).
<着色剤微粒子分散液の製造例>
・着色剤1 50.0部
(シアン顔料 大日精化製:Pigment Blue 15:3)
・アニオン界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬製) 7.5部
・イオン交換水 442.5部
上記材料を秤量及び混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機ナノマイザー(吉田機械興業製)を用いて約1時間分散して、着色剤を分散させてなる着色剤微粒子の濃度10質量%の水系分散液(着色剤微粒子分散液)を得た。
<Production Example of Colorant Microparticle Dispersion>
Colorant 1 50.0 parts (cyan pigment manufactured by Dainichi Seikagaku Co., Ltd.: Pigment Blue 15:3)
Anionic surfactant NEOGEN RK (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku) 7.5 parts Ion-exchanged water 442.5 parts The above materials were weighed, mixed, dissolved, and dispersed for about 1 hour using a high-pressure impact disperser Nanomizer (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo) to obtain an aqueous dispersion of colorant with a concentration of 10% by mass (colorant fine particle dispersion).
着色剤微粒子の体積分布基準の50%粒径(D50)を動的光散乱式粒度分布計ナノトラックUPA-EX150(日機装製)を用いて測定したところ、0.20μm(200nm)であった。 The 50% particle size (D50) based on volume distribution of the colorant particles was measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 0.20 μm (200 nm).
<トナー粒子2の製造例>
・結晶性樹脂1微粒子分散液 50.0部
・非晶性樹脂1微粒子分散液 50.0部
・ワックス微粒子分散液 5.0部
・着色剤微粒子分散液 9.0部
・イオン交換水 20.0部
前記の各材料を丸型ステンレス製フラスコに投入、混合した。続いてホモジナイザー ウルトラタラックスT50(IKA社製)を用いて5000r/minで10分間分散した。1.0%硝酸水溶液を添加し、pHを3.0に調整した後、加熱用ウォーターバス中で撹拌翼を用いて、混合液が撹拌されるような回転数を適宜調節しながらで58℃まで加熱した。形成された凝集粒子を、コールターマルチサイザーIIIを用い、適宜確認し、重量平均粒径(D4)が約6.4μmになるまで保持した。その後、後処理用結晶性樹脂1微粒子分散液を追加し、さらに30分保持した後、5%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0にした。
<Production Example of Toner Particle 2>
Crystalline resin 1 microparticle dispersion 50.0 parts Amorphous resin 1 microparticle dispersion 50.0 parts Wax microparticle dispersion 5.0 parts Colorant microparticle dispersion 9.0 parts Ion exchange water 20.0 parts The above materials were put into a round stainless steel flask and mixed. Then, a homogenizer Ultra Turrax T50 (IKA) was used to disperse the mixture at 5000 r/min for 10 minutes. After adding a 1.0% nitric acid aqueous solution and adjusting the pH to 3.0, the mixture was heated to 58°C in a heating water bath using a stirring blade while appropriately adjusting the rotation speed so that the mixture was stirred. The formed aggregated particles were appropriately confirmed using a Coulter Multisizer III, and the mixture was held until the weight average particle size (D4) was about 6.4 μm. After that, a crystalline resin 1 microparticle dispersion for post-treatment was added, and the mixture was held for another 30 minutes, and then the pH was adjusted to 9.0 using a 5% sodium hydroxide aqueous solution.
その後、500r/minで撹拌を継続しながら、75℃まで加熱した。そして、75℃で1時間保持することで凝集粒子を融合させた。 After that, the mixture was heated to 75°C while continuing to stir at 500 r/min. The mixture was then held at 75°C for 1 hour to fuse the aggregated particles.
その後、50℃まで冷却し3時間保持することで樹脂の結晶化を促進させた。 The resin was then cooled to 50°C and held there for 3 hours to promote crystallization.
その後、25℃まで冷却し、ろ過及び固液分離した後、イオン交換水で十分に洗浄し、乾燥させることにより、トナー粒子2を得た。トナー粒子2の重量平均粒径(D4)は約6.5μmであった。 Then, the mixture was cooled to 25°C, filtered and separated into solid and liquid, thoroughly washed with ion-exchanged water, and dried to obtain toner particles 2. The weight average particle size (D4) of toner particles 2 was approximately 6.5 μm.
<トナー粒子3~33の製造例>
トナー粒子2の製造例において、表2に記載の材料、及び融合工程における回転数・温度・時間に変更したこと以外は同様にして製造を行い、トナー粒子3~33を得た。
<Production Examples of Toner Particles 3 to 33>
Toner particles 3 to 33 were obtained by carrying out the same production procedure as in the production example of toner particles 2, except that the materials and the rotation speed, temperature and time in the fusing step were changed as shown in Table 2.
得られたトナー粒子1~33の物性を表3にまとめた。 The physical properties of the resulting toner particles 1 to 33 are summarized in Table 3.
<微粒子1の製造例>
[加水分解工程]
200mlビーカーに、RO水43.2g、触媒として酢酸0.008gを仕込み、50℃で撹拌した。ここにテトラエトキシシラン27.2g、及びジメチルジメトキシシラン27.2gを加えて1.5時間撹拌し、原料溶液を得た。
<Production Example of Microparticle 1>
[Hydrolysis step]
A 200 ml beaker was charged with 43.2 g of RO water and 0.008 g of acetic acid as a catalyst, and stirred at 50° C. 27.2 g of tetraethoxysilane and 27.2 g of dimethyldimethoxysilane were added thereto and stirred for 1.5 hours to obtain a raw material solution.
[重縮合工程]
1000mlビーカーに、RO水68.8g、メタノール340.0g、25%アンモニア水2.0gを投入して30℃で撹拌し、アルカリ性水系媒体を調製した。このアルカリ性水系媒体に、加水分解工程で得た原料溶液を1分間かけて滴下した。この原料溶液を滴下後の混合液をそのまま30℃に保ったまま1.5時間撹拌して、重縮合反応を進行させ重縮合反応液を得た。
[Polycondensation step]
In a 1000 ml beaker, 68.8 g of RO water, 340.0 g of methanol, and 2.0 g of 25% ammonia water were charged and stirred at 30° C. to prepare an alkaline aqueous medium. The raw material solution obtained in the hydrolysis step was added dropwise to this alkaline aqueous medium over 1 minute. The mixture after the dropwise addition of the raw material solution was stirred for 1.5 hours while keeping it at 30° C. to proceed with the polycondensation reaction and obtain a polycondensation reaction liquid.
[粒子化工程]
2000mlビーカーにRO水1000gを投入し、これを30℃で撹拌しながら縮重合工程で得た重縮合反応液を10分間かけて滴下した。重縮合反応液が水に混ざるとすぐに白濁し、微粒子を含む分散液を得た。
[Particle formation process]
1000 g of RO water was placed in a 2000 ml beaker, and the polycondensation reaction liquid obtained in the polycondensation step was added dropwise thereto over a period of 10 minutes while stirring at 30° C. As soon as the polycondensation reaction liquid was mixed with the water, it became cloudy, and a dispersion liquid containing fine particles was obtained.
[疎水化工程]
粒子化工程で得たシロキサン結合を有するケイ素重合体粒子を含む分散液に、疎水化剤としてヘキサメチルジシラザン27.1gを添加して、60℃で2.5時間撹拌した。5分静置して溶液下部に沈殿した粉体を吸引濾過で回収し、120℃で24時間減圧乾燥して微粒子1を得た。得られた微粒子1の一次粒子の個数平均粒径は0.10μm(100nm)であった。得られた微粒子1の物性を表4に示す。
[Hydrophobization process]
27.1 g of hexamethyldisilazane was added as a hydrophobizing agent to the dispersion containing the silicon polymer particles having siloxane bonds obtained in the particulation step, and the mixture was stirred at 60° C. for 2.5 hours. The powder that precipitated at the bottom of the solution after standing for 5 minutes was collected by suction filtration and dried under reduced pressure at 120° C. for 24 hours to obtain microparticles 1. The number average particle size of the primary particles of the obtained microparticles 1 was 0.10 μm (100 nm). The physical properties of the obtained microparticles 1 are shown in Table 4.
<微粒子2の製造例>
加水分解工程における撹拌温度を55℃に変更し、縮重合工程で使用する25%アンモニア水を1.8gに変更した以外は、微粒子1の製造例と同様にして微粒子2を得た。得られた微粒子2の物性を表4に示す。
<Production Example of Microparticle 2>
Except for changing the stirring temperature in the hydrolysis step to 55° C. and changing the amount of 25% aqueous ammonia used in the polycondensation step to 1.8 g, the same procedure as in the production example of microparticles 1 was repeated to obtain microparticles 2. The physical properties of the obtained microparticles 2 are shown in Table 4.
<微粒子3の製造例>
縮重合工程で使用する25%アンモニア水を1.8gに変更した以外は、微粒子1の製造例と同様にして微粒子3を得た。得られた微粒子3の物性を表4に示す。
<Production Example of Microparticle 3>
Except for changing the amount of 25% aqueous ammonia used in the polycondensation step to 1.8 g, the same procedure as in the production example of fine particles 1 was followed to obtain fine particles 3. The physical properties of the obtained fine particles 3 are shown in Table 4.
<微粒子4の製造例>
加水分解工程における撹拌温度を60℃に変更し、縮重合工程で使用する25%アンモニア水を1.5gに変更した以外は、微粒子1の製造例と同様にして微粒子4を得た。得られた微粒子4の物性を表4に示す。
<Production Example of Microparticle 4>
Except for changing the stirring temperature in the hydrolysis step to 60° C. and changing the amount of 25% ammonia water used in the polycondensation step to 1.5 g, the same procedure as in the production example of microparticles 1 was followed to obtain microparticles 4. The physical properties of the obtained microparticles 4 are shown in Table 4.
<微粒子5の製造例>
加水分解工程における撹拌温度を55℃に変更し、縮重合工程で使用する25%アンモニア水を2.2gに変更した以外は、微粒子1の製造例と同様にして微粒子5を得た。得られた微粒子5の物性を表4に示す。
<Production Example of Microparticle 5>
Except for changing the stirring temperature in the hydrolysis step to 55° C. and changing the amount of 25% aqueous ammonia used in the polycondensation step to 2.2 g, the same procedure as in the production example of microparticles 1 was repeated to obtain microparticles 5. The physical properties of the obtained microparticles 5 are shown in Table 4.
<微粒子6の製造例>
加水分解工程における撹拌温度を45℃に変更し、縮重合工程で使用する25%アンモニア水を2.4gに変更した以外は、微粒子1の製造例と同様にして微粒子6を得た。得られた微粒子6の物性を表4に示す。
<Production Example of Microparticle 6>
Except for changing the stirring temperature in the hydrolysis step to 45° C. and changing the amount of 25% aqueous ammonia used in the polycondensation step to 2.4 g, the same procedure as in the production example of microparticles 1 was repeated to obtain microparticles 6. The physical properties of the obtained microparticles 6 are shown in Table 4.
<微粒子7の製造例>
加水分解工程における撹拌温度を65℃に変更し、縮重合工程で使用する25%アンモニア水を1.5gに変更した以外は、微粒子1の製造例と同様にして微粒子7を得た。得られた微粒子7の物性を表4に示す。
<Production Example of Microparticle 7>
Except for changing the stirring temperature in the hydrolysis step to 65° C. and changing the amount of 25% ammonia water used in the polycondensation step to 1.5 g, the same procedure as in the production example of microparticles 1 was repeated to obtain microparticles 7. The physical properties of the obtained microparticles 7 are shown in Table 4.
<微粒子8~13の製造例>
微粒子7の製造例において、表4に記載の材料に変更したこと以外は同様にして製造を行い、微粒子8~13を得た。得られた微粒子8~13の物性を表4に示す。
<Production Examples of Microparticles 8 to 13>
Fine particles 8 to 13 were obtained in the same manner as in the production example of fine particles 7, except that the materials were changed to those shown in Table 4. The physical properties of the obtained fine particles 8 to 13 are shown in Table 4.
<微粒子14の製造例>
2000mlビーカーに、エタノール124.0gと、RO水24.0gと、28%アンモニア水10.0gを投入し、この溶液を70℃となるよう調整し、撹拌しながらテトラエトキシシラン232.0g、及び5.4%アンモニア水84.0gを共に0.5時間かけて滴下した。この滴下が終了した後、更に0.5時間撹拌を継続して加水分解を行うことにより、微粒子14の分散液を得た。
<Production Example of Microparticles 14>
In a 2000 ml beaker, 124.0 g of ethanol, 24.0 g of RO water, and 10.0 g of 28% aqueous ammonia were added, and the temperature of the solution was adjusted to 70° C., and 232.0 g of tetraethoxysilane and 84.0 g of 5.4% aqueous ammonia were added dropwise over 0.5 hours while stirring. After the addition was completed, stirring was continued for another 0.5 hours to carry out hydrolysis, thereby obtaining a dispersion of fine particles 14.
上記工程で得た分散液に、室温下でヘキサメチルジシラザン95.0gを添加した後、この分散液を50~60℃に加熱して3.0時間撹拌し、分散液中の粉体を吸引濾過で回収し、120℃で24時間減圧乾燥して微粒子14を得た。得られた微粒子14の物性を表4に示す。 After adding 95.0 g of hexamethyldisilazane to the dispersion liquid obtained in the above process at room temperature, the dispersion liquid was heated to 50 to 60°C and stirred for 3.0 hours, and the powder in the dispersion liquid was collected by suction filtration and dried under reduced pressure at 120°C for 24 hours to obtain microparticles 14. The physical properties of the obtained microparticles 14 are shown in Table 4.
<微粒子15の製造例>
燃焼炉として、内炎と外炎が形成できる二重管構造の炭化水素-酸素混合型バーナーを用いた。バーナー中心部にスラリー噴射用の二流体ノズルが接地され、原料の珪素化合物(四塩化ケイ素)を導入した。二流体ノズルの周囲から炭化水素-酸素の可燃性ガスを噴射させ、還元雰囲気である内炎及び外炎を形成させた。
<Production Example of Microparticle 15>
A double-tube hydrocarbon-oxygen mixed burner capable of forming an inner flame and an outer flame was used as the combustion furnace. A two-fluid nozzle for injecting slurry was installed in the center of the burner, and the raw material silicon compound (silicon tetrachloride) was introduced. Combustible hydrocarbon-oxygen gas was injected from the periphery of the two-fluid nozzle, forming an inner flame and an outer flame, which were reducing atmospheres.
可燃性ガスと酸素の量及び流量の制御により、雰囲気と温度、火炎の長さ等を調整した。火炎中において珪素化合物から微粒子が形成され、さらに所望の粒径になるまで融着させた。その後、冷却後、バグフィルター等により捕集することによって微粒子15を得た。 The atmosphere, temperature, flame length, etc. were adjusted by controlling the amount and flow rate of the combustible gas and oxygen. Fine particles were formed from the silicon compound in the flame, and were then fused until they reached the desired particle size. After cooling, the particles were collected using a bag filter or the like to obtain fine particles 15.
得られた微粒子15の物性を表4に示す。 The physical properties of the obtained microparticles 15 are shown in Table 4.
Q:テトラエトキシシラン
T:トリメトキシメチルシラン
D:ジメチルジメトキシシラン
M:トリメチルシラン
<トナー1の製造例(実施例1)>
・トナー粒子1 100部
・微粒子1 5.0部
上記の材料をヘンシェルミキサーFM-10C型(三井三池化工機製)で回転数30s-1、回転時間10minで混合して、トナー1を得た。
<Production Example of Toner 1 (Example 1)>
Toner particles 1 100 parts Fine particles 1 5.0 parts The above materials were mixed in a Henschel mixer FM-10C (manufactured by Mitsui Miike Kakoki) at a rotation speed of 30 s −1 for a rotation time of 10 minutes to obtain toner 1.
<トナー2~53の製造例(実施例2~47、比較例1~6)>
トナー1の製造例において、表5に記載の材料に変更したこと以外は同様にして製造を行い、トナー2~53を得た。
<Production Examples of Toners 2 to 53 (Examples 2 to 47, Comparative Examples 1 to 6)>
Toners 2 to 53 were obtained by carrying out the same production procedure as in the production example of toner 1, except that the materials were changed to those shown in Table 5.
<磁性キャリア1の製造例>
・個数平均粒径0.30μm、(1000/4π(kA/m)の磁界下における磁化の強さ65Am2/kg)のマグネタイト1
・個数平均粒径0.50μm、(1000/4π(kA/m)の磁界下における磁化の強さ65Am2/kg)のマグネタイト2
上記の材料それぞれ100部に対し、4.0部のシラン化合物(3-(2-アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン)を加え、容器内にて100℃以上で高速混合撹拌し、それぞれの微粒子を処理した。
<Production Example of Magnetic Carrier 1>
Magnetite 1 with a number-average particle size of 0.30 μm (magnetization strength of 65 Am 2 /kg under a magnetic field of 1000/4π (kA/m))
Magnetite 2 with a number-average particle size of 0.50 μm (magnetization strength of 65 Am 2 /kg under a magnetic field of 1000/4π (kA/m))
To 100 parts of each of the above materials, 4.0 parts of a silane compound (3-(2-aminoethylaminopropyl)trimethoxysilane) was added, and the mixture was mixed and stirred at high speed in a container at 100° C. or higher to treat each of the fine particles.
・フェノール:10質量%
・ホルムアルデヒド溶液:;6質量%(ホルムアルデヒド40質量%、メタノール10質量%、水50質量%)
・上記シラン化合物で処理したマグネタイト1:58質量%
・上記シラン化合物で処理したマグネタイト2:26質量%
上記材料100部と、28質量%アンモニア水溶液5部、水20部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて、生成するフェノール樹脂を硬化させた。その後、硬化したフェノール樹脂を30℃まで冷却し、さらに水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)、60℃の温度で乾燥して、磁性体分散型の球状の磁性キャリア1を得た。体積基準の50%粒径(D50)は、34.2μmであった。
Phenol: 10% by mass
Formaldehyde solution: 6% by mass (40% by mass of formaldehyde, 10% by mass of methanol, 50% by mass of water)
Magnetite treated with the above silane compound 1: 58% by mass
Magnetite 2 treated with the above silane compound: 26% by mass
100 parts of the above material, 5 parts of 28% by weight aqueous ammonia, and 20 parts of water were put into a flask, and the temperature was raised to 85°C in 30 minutes while stirring and mixing, and the temperature was maintained at 85°C for 30 minutes, and polymerization reaction was carried out for 3 hours to harden the resulting phenolic resin. The hardened phenolic resin was then cooled to 30°C, and water was added, after which the supernatant liquid was removed, and the precipitate was washed with water and then air-dried. This was then dried at a temperature of 60°C under reduced pressure (5 mmHg or less) to obtain a spherical magnetic carrier 1 of magnetic material dispersion type. The 50% particle size (D50) based on volume was 34.2 μm.
<二成分系現像剤1~53の製造例>
トナー1~53と磁性キャリア1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1~53を得た。
<Production Examples of Two-Component Developers 1 to 53>
Toners 1 to 53 and magnetic carrier 1 were mixed in a V-type mixer (V-10 type: Tokuju Seisakusho Co., Ltd.) for 0.5 s -1 , 5 minutes so that the toner concentration became 9% by mass, to obtain two-component developers 1 to 53.
<トナー評価>
画像形成装置として、中間転写ベルトを備えたキヤノン製フルカラー複写機imagePRESS C800改造機を用い、シアンステーションの現像器に二成分系現像剤1を入れた。装置の改造点としては、定着温度、プロセススピード、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、レーザーパワーを自由に設定できるように変更した。画像出力評価は、所望の画像比率のFFh画像(ベタ画像)を出力し、紙上におけるFFh画像上のトナーの載り量が所望になるようにVDC、VD、及びレーザーパワーを調整して、後述の評価を行った。
<Toner Evaluation>
A modified Canon full-color copier ImagePRESS C800 equipped with an intermediate transfer belt was used as the image forming apparatus, and two-component developer 1 was placed in the developing device of the cyan station. The apparatus was modified so that the fixing temperature, process speed, direct current voltage V DC of the developer carrier, charging voltage V D of the electrostatic latent image carrier, and laser power could be freely set. The image output evaluation was performed by outputting an FFh image (solid image) with a desired image ratio, and adjusting V DC , V D , and laser power so that the amount of toner on the FFh image on the paper was desired, and then performing the evaluation described below.
FFhとは、256階調を16進数で表示した値であり、00hが256階調の1階調目(白地部)であり、FFhが256階調の256階調目(ベタ部)である。 FFh is the hexadecimal representation of 256 gradations, with 00h being the first gradation out of 256 gradations (white background) and FFh being the 256th gradation out of 256 gradations (solid area).
以下の評価方法に基づいて評価し、その結果を表6に示す。 The evaluation was based on the following evaluation method, and the results are shown in Table 6.
[低温定着性]
紙:mondiカラーコピー紙(300.0g/m2)
(mondi社より販売)
紙上のトナーの載り量:1.00mg/cm2(FFh画像)
(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)
評価画像:上記A4用紙の中心に2cm×5cmの画像を配置
試験環境:低温低湿環境:温度15℃/湿度10%RH(以下「L/L」)
定着温度:170℃
プロセススピード:348mm/sec
[Low temperature fixability]
Paper: Mondi color copy paper (300.0 g/ m2 )
(Sold by Mondi)
Toner loading on paper: 1.00 mg/cm 2 (FFh image)
(Adjusted by DC voltage VDC of developer carrier, charging voltage VD of electrostatic latent image carrier, and laser power)
Evaluation image: A 2 cm x 5 cm image is placed in the center of the A4 paper. Test environment: Low temperature and low humidity environment: Temperature 15°C / Humidity 10% RH (hereinafter referred to as "L/L")
Fixing temperature: 170°C
Process speed: 348 mm/sec
上記評価画像を出力し、低温定着性を評価した。画像濃度低下率の値を低温定着性の評価指標とした。画像濃度低下率は、X-Riteカラー反射濃度計(500シリーズ:X-Rite社製)を用い、先ず、中心部の画像濃度を測定する。次に、画像濃度を測定した部分に対し、4.9kPa(50g/cm2)の荷重をかけてシルボン紙により定着画像を摩擦(5往復)し、画像濃度を再度測定する。そして、下記式を用いて摩擦前後での画像濃度の低下率を算出した。得られた画像濃度の低下率を下記の評価基準に従って評価した。評価がA~Fであれば、良好と判断した。
画像濃度の低下率=
(摩擦前の画像濃度-摩擦後の画像濃度)/(摩擦前の画像濃度)×100
The above evaluation image was output, and the low-temperature fixability was evaluated. The value of the image density reduction rate was used as an evaluation index for low-temperature fixability. The image density reduction rate was measured by first measuring the image density at the center using an X-Rite color reflection densitometer (500 series: manufactured by X-Rite). Next, a load of 4.9 kPa (50 g/cm 2 ) was applied to the portion where the image density was measured, and the fixed image was rubbed (five round trips) with Silbon paper, and the image density was measured again. Then, the image density reduction rate before and after the rub was calculated using the following formula. The obtained image density reduction rate was evaluated according to the following evaluation criteria. If the evaluation was A to F, it was judged to be good.
Image density decrease rate =
(Image density before rubbing−Image density after rubbing)/(Image density before rubbing)×100
(評価基準)
A:画像濃度の低下率0.5%未満
B:画像濃度の低下率0.5%以上1.0%未満
C:画像濃度の低下率1.0%以上2.0%未満
D:画像濃度の低下率2.0%以上3.0%未満
E:画像濃度の低下率3.0%以上4.0%未満
F:画像濃度の低下率4.0%以上5.0%未満
G:画像濃度の低下率5.0%以上6.0%未満
H:画像濃度の低下率6.0%以上
(Evaluation Criteria)
A: Image density reduction rate is less than 0.5% B: Image density reduction rate is 0.5% or more and less than 1.0% C: Image density reduction rate is 1.0% or more and less than 2.0% D: Image density reduction rate is 2.0% or more and less than 3.0% E: Image density reduction rate is 3.0% or more and less than 4.0% F: Image density reduction rate is 4.0% or more and less than 5.0% G: Image density reduction rate is 5.0% or more and less than 6.0% H: Image density reduction rate is 6.0% or more
[エンボス転写性]
紙:レザック66(302.0g/m2)
(特殊東海製紙社製より販売、エンボス紙)
紙上のトナーの載り量:0.70mg/cm2(FFh画像)
(mondiカラーコピー紙(250.0g/m2)(mondi社より販売)を用いて紙上のトナーの載り量は事前に確認、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)
評価画像:レザック66のA4全面に画像を配置
定着試験環境:常温常湿環境(温度23℃/湿度50%RH(以下N/N))
定着温度:180℃
プロセススピード:173mm/sec
[Embossing transferability]
Paper: Lezac 66 (302.0 g/ m2 )
(Embossed paper, sold by Tokai Tokushu Paper Co., Ltd.)
Toner loading on paper: 0.70 mg/ cm2 (FFh image)
(The amount of toner on the paper was confirmed in advance using Mondi color copy paper (250.0 g/m 2 ) (sold by Mondi), and was adjusted by the DC voltage V DC of the developer carrier, the charging voltage V D of the electrostatic latent image carrier, and the laser power.)
Evaluation image: Image arranged on the entire surface of A4 size paper of REZAQ 66 Fixing test environment: Normal temperature and humidity environment (temperature 23°C/humidity 50% RH (hereinafter referred to as N/N))
Fixing temperature: 180°C
Process speed: 173 mm/sec
記評価画像を出力し、エンボス転写性を評価した。輝度の標準偏差をエンボス転写性の評価指標とした。スキャナー(商品名:CanoScan 9000F、キヤノン(株)製)を用いて、読み取り解像度1200dpi、画像補正処理OFFで画像を読み込み、2,550×2,550ピクセル(およそ10.8×10.8cm)の範囲でトリミングを行った。続けて、前述した画像データの輝度値ヒストグラム(縦軸:頻度(画素数)、横軸:輝度、輝度値は0~255の範囲で表される)を得た。また、得られた輝度値ヒストグラムに基づいて、画像データにおける輝度標準偏差を求めた。評価がA~Pであれば、良好と判断した。なお、輝度標準偏差の算出には、画像処理ソフト「ImageJ」を用いる。 The above evaluation image was output and the emboss transferability was evaluated. The standard deviation of brightness was used as the evaluation index for the emboss transferability. Using a scanner (product name: CanoScan 9000F, manufactured by Canon Inc.), the image was read at a reading resolution of 1200 dpi with image correction processing OFF, and trimmed to a range of 2,550 x 2,550 pixels (approximately 10.8 x 10.8 cm). Next, a brightness value histogram (vertical axis: frequency (number of pixels), horizontal axis: brightness, brightness value is expressed in the range of 0 to 255) of the above-mentioned image data was obtained. In addition, the brightness standard deviation of the image data was calculated based on the obtained brightness value histogram. If the evaluation was A to P, it was judged to be good. The brightness standard deviation was calculated using the image processing software "ImageJ".
(評価基準:輝度標準偏差)
A:2.0未満
B:2.0以上4.0未満
C:4.0以上6.0未満
D:6.0以上8.0未満
E:8.0以上10.0未満
F:10.0以上12.0未満
G:12.0以上14.0未満
H:14.0以上16.0未満
I:16.0以上18.0未満
J:18.0以上20.0未満
K:20.0以上22.0未満
L:22.0以上24.0未満
M:24.0以上26.0未満
N:26.0以上28.0未満
O:28.0以上30.0未満
P:30.0以上32.0未満
Q:32.0以上34.0未満
R:34.0以上36.0未満
S:36.0以上38.0未満
T:38.0以上
(Evaluation criteria: luminance standard deviation)
A: Less than 2.0 B: 2.0 or more, less than 4.0 C: 4.0 or more, less than 6.0 D: 6.0 or more, less than 8.0 E: 8.0 or more, less than 10.0 F: 10.0 or more, less than 12.0 G: 12.0 or more, less than 14.0 H: 14.0 or more, less than 16.0 I: 16.0 or more, less than 18.0 J: 18.0 or more, less than 20.0 K: 20.0 or more, less than 22.0 L: 22.0 or more, less than 24.0 M: 24.0 or more, less than 26.0 N: 26.0 or more, less than 28.0 O: 28.0 or more, less than 30.0 P: 30.0 or more, less than 32.0 Q: 32.0 or more, less than 34.0 R: 34.0 or more, less than 36.0 S: 36.0 or more, less than 38.0 T: 38.0 or more
二成分系現像剤2~53についても二成分系現像剤1と同様の評価を行った。結果を表6に示す。 Two-component developers 2 to 53 were also evaluated in the same manner as two-component developer 1. The results are shown in Table 6.
Claims (7)
該第一の樹脂は結晶性樹脂であり、該第二の樹脂は非晶性樹脂であり、
透過型電子顕微鏡により観察される該トナーの断面において、該第一の樹脂を含むマトリクスと、該第二の樹脂を含むドメインとで構成されるマトリクスドメイン構造を有し、該マトリクスと該ドメインを合わせた全面積のうち、該第一の樹脂の占める割合が35面積%以上70面積%以下であり、
該第一の樹脂は、下記式(1)であらわされる第一のモノマーユニットを有し、
該第一のモノマーユニットの割合が、該結晶性樹脂の全モノマーユニットの総質量に対して40.0質量%以上80.0質量%以下であり、
該微粒子がケイ素含有微粒子であって、29Si-NMR測定で得られるチャートにおいて、該ケイ素含有微粒子由来の全ピーク面積をA、Si-OH由来の面積をBとしたとき、下記式(2)を満たすことを特徴とするトナー。
B/A≧1.0% ・・・(2) A toner particle containing a binder resin having a first resin and a second resin, and a toner having fine particles on the surface of the toner particle,
the first resin is a crystalline resin and the second resin is an amorphous resin;
a cross section of the toner observed by a transmission electron microscope has a matrix domain structure composed of a matrix containing the first resin and a domain containing the second resin, and the first resin occupies 35 area % or more and 70 area % or less of a total area of the matrix and the domain;
The first resin has a first monomer unit represented by the following formula (1):
a ratio of the first monomer unit to the total mass of all monomer units of the crystalline resin is 40.0 mass% or more and 80.0 mass% or less;
The toner is characterized in that the fine particles are silicon-containing fine particles, and when the total peak area derived from the silicon-containing fine particles is A and the area derived from Si-OH is B in a chart obtained by 29Si -NMR measurement, the toner satisfies the following formula (2):
B/A≧1.0%...(2)
20.0%≦C/A≦45.0% ・・・(3) The toner according to any one of claims 1 to 3 , wherein the fine particles are silicon-containing fine particles, and when the total peak area attributable to the fine particles is A and the area attributable to Si-R 2 (R 2 represents an alkyl group) in a chart obtained by 29 Si-NMR measurement is C, the following formula (3) is satisfied:
20.0%≦C/A≦45.0%...(3)
26.0%≦C/A≦45.0% ・・・(4) The toner according to any one of claims 1 to 4 , wherein the fine particles are silicon-containing fine particles, and when the total peak area attributable to the fine particles is A and the area attributable to Si-R 2 (R 2 represents an alkyl group) in a chart obtained by 29 Si-NMR measurement is C, the following formula (4) is satisfied:
26.0%≦C/A≦45.0%...(4)
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