JP7669161B2 - Magnetic carrier, two-component developer, and replenishment developer - Google Patents
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Description
本開示は、磁性キャリア、二成分現像剤、及び補給用現像剤に関する。 This disclosure relates to magnetic carriers, two-component developers, and replenishment developers.
電子写真方式の画像形成装置の現像剤において、磁性キャリアとトナーとを混合し、摩擦帯電させて、トナーに適当量の正または負の電荷を付与し、その電荷をドライビングフォースとして現像させる二成分現像剤が広く採用されている。高品位な画像を得るという観点から、二成分現像剤に用いられる磁性キャリアには、トナーを十分に帯電させるため、キャリア電荷が過剰にリークしにくいことが求められる。 Two-component developers are widely used in electrophotographic image forming devices, in which a magnetic carrier is mixed with a toner, triboelectrically charged, and an appropriate amount of positive or negative charge is imparted to the toner, which is then used as the driving force for development. From the perspective of obtaining high-quality images, the magnetic carrier used in two-component developers is required to be resistant to excessive leakage of carrier charge in order to sufficiently charge the toner.
キャリア電荷のリークを生じさせにくい磁性キャリアとして、比較的キャリアの比抵抗値が大きい、磁性体分散型樹脂キャリアが知られている。例えば特許文献1では、磁化の強さ、比抵抗値が制御された、磁性体分散型樹脂キャリアを用いることにより、キャリア電荷のリークが生じにくく、良好な画像を形成できることが開示されている。 Magnetic material-dispersed resin carriers, which have a relatively high carrier resistivity, are known as magnetic carriers that are less likely to leak carrier charge. For example, Patent Document 1 discloses that by using a magnetic material-dispersed resin carrier with controlled magnetization strength and resistivity, carrier charge leakage is less likely to occur and good images can be formed.
本開示の一態様は、優れたキャリア強度を有し得るとともに、高ストレス下においても画像カブリ及びトナー飛散を生じさせにくい磁性キャリアの提供に向けたものである。 One aspect of the present disclosure is to provide a magnetic carrier that has excellent carrier strength and is less likely to cause image fog and toner scattering even under high stress.
また、本開示の他の態様は、本開示に係る磁性キャリアを有する二成分現像剤の提供に向けたものである。 Another aspect of the present disclosure is directed to providing a two-component developer having the magnetic carrier according to the present disclosure.
また、本開示の他の態様は、本開示に係る磁性キャリアを有する補給用現像剤の提供に向けたものである。 Another aspect of the present disclosure is directed to providing a refill developer having the magnetic carrier according to the present disclosure.
本開示の一態様よれば、磁性体と分散樹脂を含む磁性体分散型樹脂キャリアコアと、前記磁性体分散型樹脂キャリアコアの表面を被覆する被覆樹脂と、を含有する磁性キャリアであって、
前記磁性キャリアは、ポリロタキサンを含有し、
前記ポリロタキサンは、
(i)複数の環状分子と、
(ii)前記環状分子が有する環に串刺し状に包接される鎖状分子と
を有し、
(iii)前記鎖状分子は、前記環状分子が前記鎖状分子から脱離することを防止する、2つ以上の封鎖基を有する
ことを特徴とする磁性キャリアが提供される。
According to one aspect of the present disclosure, there is provided a magnetic carrier comprising a magnetic material-dispersed resin carrier core including a magnetic material and a dispersion resin, and a coating resin that coats the surface of the magnetic material-dispersed resin carrier core,
The magnetic carrier contains polyrotaxane,
The polyrotaxane is
(i) a plurality of cyclic molecules;
(ii) a chain molecule that is included in the ring of the cyclic molecule in a skewered manner;
(iii) The chain molecule has two or more blocking groups that prevent the cyclic molecule from being detached from the chain molecule.
また、本開示の他の態様によれば、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤であって、
前記磁性キャリアが、本開示に係る磁性キャリアである
ことを特徴とする二成分現像剤が提供される。
According to another aspect of the present disclosure, there is provided a two-component developer containing a toner and a magnetic carrier,
The magnetic carrier is a magnetic carrier according to the present disclosure.
また、本開示の他の態様によれば、トナーと磁性キャリアとを含有する補給用現像剤であって、
前記磁性キャリアが、本開示に係る磁性キャリアである
ことを特徴とする補給用現像剤が提供される。
According to another aspect of the present disclosure, there is provided a replenishment developer containing a toner and a magnetic carrier, comprising:
The magnetic carrier is a magnetic carrier according to the present disclosure.
本開示の一態様によれば、優れたキャリア強度を有し得るとともに、高ストレス下においても画像カブリ及びトナー飛散を生じさせにくい磁性キャリアを提供できる。 According to one aspect of the present disclosure, it is possible to provide a magnetic carrier that has excellent carrier strength and is less likely to cause image fog and toner scattering even under high stress.
また、本開示の他の態様によれば、本開示に係る磁性キャリアを有する二成分現像剤を提供できる。 According to another aspect of the present disclosure, a two-component developer having the magnetic carrier according to the present disclosure can be provided.
また、本開示の他の態様によれば、本開示に係る磁性キャリアを有する補給用現像剤を提供できる。 According to another aspect of the present disclosure, a refill developer having the magnetic carrier according to the present disclosure can be provided.
本開示において、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、端点である下限および上限を含む数値範囲を意味する。また、磁性体分散型樹脂キャリアコアを、単に、キャリアコア、とも表記する。 In this disclosure, the expressions "XX or more and XX or less" and "XX to XX" that express a numerical range mean a numerical range including the lower and upper limits, which are the endpoints, unless otherwise specified. In addition, the magnetic material-dispersed resin carrier core is also referred to simply as the carrier core.
<発明に至った経緯>
磁性体分散型樹脂キャリアとは、磁性体粒子をバインダー樹脂で固めているものである。そのため、鉄粉キャリアや、フェライトキャリア等と比較して、キャリアの比抵抗値が高く、電荷がリークしにくいキャリアであることが知られている。
<Background to the invention>
A magnetic material-dispersed resin carrier is a carrier in which magnetic particles are bound with a binder resin, and is therefore known to have a higher specific resistance and less leakage of electric charge than iron powder carriers, ferrite carriers, etc.
しかしながら、磁性体分散型樹脂キャリアを用いて、高速で画像出力を行った場合に、キャリアの破損が発生しやすくなる場合があることを本発明者らは発見した。これは、磁性体分散型樹脂キャリアに衝撃が与えられる際、磁性体粒子とバインダー樹脂との界面などに応力が集中しやすいためであると、本発明者らは推測している。 However, the inventors have discovered that when a magnetic material-dispersed resin carrier is used to output images at high speed, the carrier may be more susceptible to damage. The inventors speculate that this is because when an impact is applied to the magnetic material-dispersed resin carrier, stress is likely to concentrate at the interface between the magnetic particles and the binder resin.
また、キャリアが破損することに伴い、磁性体粒子が露出し、キャリア電荷がリークしやすくなり、トナーが帯電しにくくなると考えられることから、画像カブリや、現像機内でのトナー飛散が生じやすくなることも、本発明者らは発見した。高速で画像出力行った際にも高品位な画像を得る観点、当然、画像カブリやトナー飛散が生じにくいことが求められる。そのため、本発明者らは、磁性体分散型樹脂キャリアの強度を向上させ、キャリア破損、及びそれに伴う画像カブリやトナー飛散を生じさせにくくするための技術の開発が必要であるとの認識を得た。 The inventors also discovered that damage to the carrier exposes magnetic particles, which makes it easier for the carrier charge to leak and makes it difficult for the toner to be charged, which makes image fogging and toner scattering more likely to occur in the developing machine. From the perspective of obtaining high-quality images even when images are output at high speed, it is naturally necessary to prevent image fogging and toner scattering. Therefore, the inventors recognized the need to develop technology to improve the strength of magnetic material-dispersed resin carriers and to prevent carrier damage and the associated image fogging and toner scattering.
上記の考察に基づき本発明らは、優れたキャリア強度を有し、画像カブリ及びトナー飛散を生じさせにくい磁性体分散型樹脂キャリアを得るため、種々の添加剤を検討した。鋭意検討の結果、磁性体分散型樹脂キャリアにポリロタキサンを含有させることが、上記の如き特性を備えたキャリアの実現に有効であることを見出した。 Based on the above considerations, the inventors have investigated various additives to obtain a magnetic material-dispersed resin carrier that has excellent carrier strength and is less likely to cause image fog and toner scattering. As a result of extensive investigations, they have found that incorporating polyrotaxane into a magnetic material-dispersed resin carrier is effective in realizing a carrier with the above-mentioned properties.
ポリロタキサンが有する環状分子は、鎖状分子上を移動できるため、ポリロタキサンを含有する磁性体分散型樹脂キャリアに衝撃が加わった場合は、その衝撃に応じて環状分子が移動できると本発明者らは推測している。その結果、キャリアに加わる応力が分散されやすくキャリアが破損しにくくなるため、優れたキャリア強度を有し得るとともに、それに伴う画像カブリやトナー飛散が生じにくくなると、本発明者らは推測している。 The inventors speculate that because the cyclic molecules of polyrotaxane can move along chain molecules, when an impact is applied to a magnetic material-dispersed resin carrier containing polyrotaxane, the cyclic molecules can move in response to the impact. As a result, the inventors speculate that the stress applied to the carrier is easily dispersed and the carrier is less likely to break, resulting in excellent carrier strength and less risk of image fogging and toner scattering.
<ポリロタキサン>
本開示に係るポリロタキサンは、(i)複数の環状分子と、(ii)前記環状分子が有する環に串刺し状に包接される鎖状分子とを有し、(iii)前記鎖状分子は、前記環状分子が前記鎖状分子から脱離することを防止する、2つ以上の封鎖基を有する。一般的に、環状分子の環内部を鎖状分子が貫通し,軸の末端に嵩高い分子を結合することで鎖状分子上に環状分子が束縛された構造の分子集合体は、ロタキサンと呼ばれる。また、1つの鎖状分子上に多数の環状分子が連なった分子集合体は、ポリロタキサンと呼ばれる。環状分子は、鎖状分子とは結合しておらず、鎖状分子上で回転、移動することができる。
<Polyrotaxane>
The polyrotaxane according to the present disclosure has (i) a plurality of cyclic molecules, and (ii) a chain molecule that is skewered and included in the rings of the cyclic molecules, and (iii) the chain molecule has two or more blocking groups that prevent the cyclic molecules from being detached from the chain molecule. In general, a molecular assembly in which a chain molecule penetrates the inside of the ring of a cyclic molecule and a bulky molecule is bonded to the end of the axis to bind the cyclic molecule on the chain molecule is called a rotaxane. In addition, a molecular assembly in which many cyclic molecules are connected on one chain molecule is called a polyrotaxane. The cyclic molecule is not bonded to the chain molecule and can rotate and move on the chain molecule.
ポリロタキサンの含有割合は、分散樹脂の質量に対して0.2質量%以上30.0質量%以下であることが好ましい。上記範囲であることにより、キャリアに加わる応力が十分に分散されやすくなると考えられ、キャリア強度が高まりやすく、画像カブリやトナー飛散を生じさせにくくなる。より好ましい範囲としては、0.5質量%以上であり、また、25.0質量%以下である。 The content of polyrotaxane is preferably 0.2% by mass or more and 30.0% by mass or less relative to the mass of the dispersion resin. This range is believed to facilitate sufficient dispersion of stress applied to the carrier, making it easier for the carrier strength to increase and less likely to cause image fogging or toner scattering. A more preferred range is 0.5% by mass or more and 25.0% by mass or less.
本開示のポリロタキサンは、既に公知の方法、例えば特許文献2や特許文献3に記載の方法により製造することもできるし、一般市販品(商品名:セルム スーパーポリマー、ASM社製)を入手し使用することもできる。 The polyrotaxane of the present disclosure can be produced by a method already known in the art, such as the method described in Patent Document 2 or Patent Document 3, or can be obtained and used as a commercially available product (product name: CELME Super Polymer, manufactured by ASM Corporation).
また、ポリロタキサンが含有される場所は特に制限されないが、磁性体付近に加わる応力を分散させやすいと考えられるため、キャリアコア中に含有されることが好ましい。より好ましくは、分散樹脂中に分散された状態で含有されることである。 The location where the polyrotaxane is contained is not particularly limited, but it is preferable that it is contained in the carrier core, since it is believed that this makes it easier to disperse stress applied to the vicinity of the magnetic material. It is more preferable that it is contained in a dispersed state in the dispersion resin.
本開示のポリロタキサンは、1分子の鎖状分子に貫通される環状分子の個数(包接量)は、特に制限されない。該包接量は、ポリロタキサンを製造する際に用いる鎖状分子と環状分子とのモル比などにより制御することができる。 In the polyrotaxane of the present disclosure, the number of cyclic molecules threaded into one linear molecule (the amount of inclusion) is not particularly limited. The amount of inclusion can be controlled by the molar ratio of the linear molecule and the cyclic molecule used in producing the polyrotaxane.
<環状分子>
ポリロタキサンが有する環状分子は、鎖状分子を包接可能であり、鎖状分子が串刺し状に貫通可能である環状構造を有するものであれば、特に限定されずに用いることができる。
<Cyclic molecules>
The cyclic molecules contained in the polyrotaxane are not particularly limited as long as they are capable of including chain molecules and have a ring structure through which the chain molecules can penetrate in a skewered manner.
本開示の環状分子としては、例えば、シクロデキストリン類、クラウンエーテル類、ベンゾクラウン類、ジベンゾクラウン類、ジシクロヘキサノクラウン類及びこれらの誘導体、又は変性体を挙げられる。これらの中でも、シクロデキストリン類であることが鎖状分子を包接し易いため好ましい。即ち、環状分子が、シクロデキストリン骨格を有する分子であることが好ましい。より好ましくは、α-シクロデキストリン骨格、β-シクロデキストリン骨格、及びγ-シクロデキストリン骨格からなる群から選択される少なくとも1つのシクロデキストリン骨格を有する分子である。また、上記環状分子は1種でも構わないが、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of the cyclic molecule of the present disclosure include cyclodextrins, crown ethers, benzocrowns, dibenzocrowns, dicyclohexanocrowns, and derivatives or modifications thereof. Among these, cyclodextrins are preferred because they are easy to include chain molecules. That is, the cyclic molecule is preferably a molecule having a cyclodextrin skeleton. More preferably, the cyclic molecule is a molecule having at least one cyclodextrin skeleton selected from the group consisting of an α-cyclodextrin skeleton, a β-cyclodextrin skeleton, and a γ-cyclodextrin skeleton. The cyclic molecule may be one type, or two or more types may be used in combination.
本開示において、シクロデキストリン骨格を有する分子とは、シクロデキストリン化合物、又は、シクロデキストリン化合物が有する水酸基に対して誘導化反応を行った場合に、合成される構造を有する分子であると取り扱う。 In this disclosure, a molecule having a cyclodextrin skeleton is considered to be a cyclodextrin compound or a molecule having a structure that is synthesized when a derivatization reaction is performed on a hydroxyl group of a cyclodextrin compound.
<シクロデキストリンに結合した側鎖>
ポリロタキサンが有する環状分子が、シクロデキストリン骨格を有する分子であり、該シクロデキストリン骨格を有する分子が、シクロデキストリンと該シクロデキストリンに結合した側鎖とを有することが好ましい。ここで、本開示におけるシクロデキストリンに結合した側鎖とは、シクロデキストリンが有するヒドロキシ基に対して誘導化反応を行った場合に導入される部分構造であると取り扱う。該側鎖は直鎖状の構造であってもよく、分岐状の構造であってもよい。
<Side chains attached to cyclodextrin>
It is preferable that the cyclic molecule of the polyrotaxane is a molecule having a cyclodextrin skeleton, and the molecule having the cyclodextrin skeleton has cyclodextrin and a side chain bonded to the cyclodextrin. Here, the side chain bonded to the cyclodextrin in the present disclosure is treated as a partial structure introduced when a derivatization reaction is performed on a hydroxy group of the cyclodextrin. The side chain may be a linear structure or a branched structure.
上述の側鎖により、ポリロタキサンと樹脂成分との親和性が大きくなりやすいと考えられる。その結果、ポリロタキサンの存在状態が偏りにくく、均一に分散された状態で含有されやすいと考えられるため好ましい。また、該側鎖がポリマー構造を有することが好ましく、ポリエステル構造またはビニルポリマー構造を有することがより好ましい。ポリエステル構造の例としては、ジオールとジカルボン酸とが縮合したポリマー構造や、ポリカプロラクトン構造などが挙げられる。また、ビニルポリマー構造とは、ビニルモノマーが重合したポリマー構造であり、例えばスチレン-メタクリル酸メチルポリマー構造などが挙げられる。 The above-mentioned side chains are believed to increase the affinity between the polyrotaxane and the resin component. As a result, the polyrotaxane is less likely to be present in a biased state, and is more likely to be contained in a uniformly dispersed state, which is preferable. In addition, it is preferable for the side chains to have a polymer structure, and it is more preferable for them to have a polyester structure or a vinyl polymer structure. Examples of polyester structures include a polymer structure in which a diol and a dicarboxylic acid are condensed, and a polycaprolactone structure. In addition, a vinyl polymer structure is a polymer structure in which a vinyl monomer is polymerized, and an example of such a structure is a styrene-methyl methacrylate polymer structure.
上述の側鎖を有する、シクロデキストリン骨格を有する分子の重量平均分子量が、1000~50000であることが好ましい。該範囲であることで、キャリア強度が高まりやすく、画像カブリやトナー飛散が生じにくくなることが分かった。これは、ポリロタキサン中の環状分子が移動することによって衝撃が分散されるだけでなく、ポリロタキサンと樹脂とが絡み合い、ポリロタキサンの自己修復機能により樹脂の耐傷性が優れやすくなるためであると本発明者らは考えている。重量平均分子量としては、2500以上であることが好ましく、また、30000以下であることがより好ましく、20000以下であることがより好ましく、10000以下であることがさらに好ましい。 The weight-average molecular weight of the molecule having the above-mentioned side chain and cyclodextrin skeleton is preferably 1000 to 50000. It has been found that this range makes it easier to increase the carrier strength and makes it harder for image fogging and toner scattering to occur. The inventors believe that this is because not only does the movement of the cyclic molecules in the polyrotaxane disperse impacts, but the polyrotaxane and resin become entangled, and the self-repairing function of the polyrotaxane makes it easier for the resin to have excellent scratch resistance. The weight-average molecular weight is preferably 2500 or more, more preferably 30000 or less, more preferably 20000 or less, and even more preferably 10000 or less.
上記の重量平均分子量を満たす、シクロデキストリン骨格を有する分子は、シクロデキストリンにポリマー構造を結合させることで製造することができる。例えば、シクロデキストリンが有するヒドロキシ基に、ポリエステル構造を導入することによって製造することができる。また、ビニル重合性の二重結合を有するシクロデキストリン誘導体と、ビニル系のモノマーとのビニル重合反応によっても、製造することができる。 Molecules having a cyclodextrin skeleton that satisfy the above weight-average molecular weight can be produced by bonding a polymer structure to cyclodextrin. For example, they can be produced by introducing a polyester structure into the hydroxyl group of cyclodextrin. They can also be produced by a vinyl polymerization reaction between a cyclodextrin derivative that has a vinyl-polymerizable double bond and a vinyl monomer.
環状分子の分子量は、環状分子を単離したのち、GPCなどの分析装置により測定できる。環状分子を単離するためには、第一段階として、ポリロタキサンの末端封止基を除去する必要がある。例えば、アミド基やカルボニル基で結合された末端封止基を有するポリロタキサンの場合には、酸または塩基条件下で加熱させ、加水分解させる手法などがあげられる。次いで、再沈殿、濾過、遠心分離、膜分離などの通常の方法によって環状分子を単離できる。 The molecular weight of the cyclic molecules can be measured by an analytical device such as GPC after isolating the cyclic molecules. In order to isolate the cyclic molecules, the terminal blocking groups of the polyrotaxane must be removed as a first step. For example, in the case of polyrotaxanes having terminal blocking groups bonded with amide groups or carbonyl groups, a method of heating under acid or base conditions to cause hydrolysis can be used. The cyclic molecules can then be isolated by conventional methods such as reprecipitation, filtration, centrifugation, and membrane separation.
<鎖状分子>
ポリロタキサンが有する鎖状分子は、上記環状分子を串刺し状に貫通することができ、環状分子に包接され、環状分子が自由に回転、摺動、又は移動が可能である鎖状の分子であれば、特に限定されない。また、鎖状分子は直鎖状分子であることが好ましい。本開示における直鎖状分子とは、分子の主鎖に分岐がない分子であると取り扱う。また、直鎖の長さも特に制限されない。
<Chain molecules>
The chain molecule of the polyrotaxane is not particularly limited as long as it can pierce the cyclic molecule in a skewered manner, is included in the cyclic molecule, and allows the cyclic molecule to rotate, slide, or move freely. In addition, the chain molecule is preferably a linear molecule. In the present disclosure, a linear molecule is considered to be a molecule having no branch in the main chain of the molecule. In addition, the length of the linear chain is not particularly limited.
鎖状分子としては、ポリアルキレン類、ポリエステル類、ポリエーテル類、ポリアミド類、及びポリアクリル類からなる群より選択される少なくとも1つであることが好ましく、これらの中でも、ポリエーテル類であることがより好ましい。即ち、鎖状分子が、ポリエーテル鎖を有する分子であることが好ましい。より好ましくは、ポリアルキレングリコール鎖を有する分子であり、さらに好ましくはポリエチレングリコール鎖を有する分子である。 The chain molecule is preferably at least one selected from the group consisting of polyalkylenes, polyesters, polyethers, polyamides, and polyacrylics, and among these, polyethers are more preferable. That is, the chain molecule is preferably a molecule having a polyether chain. More preferably, it is a molecule having a polyalkylene glycol chain, and even more preferably, it is a molecule having a polyethylene glycol chain.
<封鎖基>
上記の鎖状分子は、その末端に、環状分子の脱離を防止する2つ以上の封鎖基を有する。ポリロタキサンが有する封鎖基は、環状分子の脱離を防止できる構造でさえあれば、特に限定されずに用いることができる。本開示に係る封鎖基としては、例えば、環状分子の脱離を物理的に防止するための嵩高さを有する基、電気的に防止するイオン性の基が挙げられる。具体的には、ジニトロフェニル基類、アダマンチル基類、トリチル基類、及びピレニル基類などが挙げられる。また、鎖状分子の末端に置換基として導入される、シクロデキストリン類、及びフルオレセイン類も具体例として挙げられる。また上記の誘導体や変性体であってもよい。
<Blocking group>
The chain molecule has two or more blocking groups at its terminals to prevent the cyclic molecules from being released. The blocking groups of the polyrotaxane can be used without any particular limitation as long as they have a structure that can prevent the cyclic molecules from being released. Examples of the blocking groups according to the present disclosure include bulky groups that physically prevent the cyclic molecules from being released, and ionic groups that electrically prevent the cyclic molecules from being released. Specific examples include dinitrophenyl groups, adamantyl groups, trityl groups, and pyrenyl groups. Specific examples include cyclodextrins and fluoresceins that are introduced as substituents at the terminals of the chain molecules. The blocking groups may also be derivatives or modified forms of the above.
<結合ポリロタキサン>
2つ以上のポリロタキサンが有するそれぞれの環状分子との間で化学結合を形成することによって結合していてもよい。
<Bonded polyrotaxane>
The cyclic molecules of the two or more polyrotaxanes may be bonded to each other by forming a chemical bond between each other.
即ち、磁性キャリアが、第1のポリロタキサンと第2のポリロタキサンとが結合してなる、結合ポリロタキサンを含み、
第1のポリロタキサンと第2のポリロタキサンとは、第1のポリロタキサンが有する環状分子と、第2のポリロタキサンが有する環状分子との間で化学結合を形成することによって結合していてもよい。
That is, the magnetic carrier contains a bound polyrotaxane formed by binding a first polyrotaxane and a second polyrotaxane,
The first polyrotaxane and the second polyrotaxane may be bonded to each other by forming a chemical bond between a cyclic molecule contained in the first polyrotaxane and a cyclic molecule contained in the second polyrotaxane.
本開示において、化学結合とは、単結合であっても、種々の原子又は分子を介する結合(連結器を介する結合)であってもよい。 In this disclosure, a chemical bond may be a single bond or a bond via various atoms or molecules (a bond via a connector).
また、1つのポリロタキサンが有する複数の環状分子同士が、化学結合を形成することによって結合していてもよい。 In addition, multiple cyclic molecules contained in one polyrotaxane may be bonded to each other by forming chemical bonds.
<磁性キャリア>
本開示に係る磁性キャリアは、磁性体と分散樹脂を含む磁性体分散型樹脂キャリアコアと、前記磁性体分散型樹脂キャリアコアの表面を被覆する被覆樹脂と、を含有する。磁性体分散型樹脂キャリアコアとは、分散樹脂中に磁性体が分散されているキャリアコアである。また、キャリアコアは、磁性体と、分散樹脂とで構成されることが好ましい。
<Magnetic Carrier>
The magnetic carrier according to the present disclosure contains a magnetic material-dispersed resin carrier core containing a magnetic material and a dispersion resin, and a coating resin that coats the surface of the magnetic material-dispersed resin carrier core. The magnetic material-dispersed resin carrier core is a carrier core in which a magnetic material is dispersed in a dispersion resin. In addition, the carrier core is preferably composed of a magnetic material and a dispersion resin.
<磁性体>
本開示に係る磁性体としては、例えば以下が挙げられる。
<Magnetic material>
Examples of the magnetic body according to the present disclosure include the following.
マグネタイト粒子、マグヘマイト粒子、又はこれらにケイ素の酸化物、ケイ素の水酸化物、アルミニウムの酸化物及びアルミニウムの水酸化物から選ばれる少なくとも1種が含まれる磁性鉄酸化物の粒子。バリウム、ストロンチウム又はバリウム-ストロンチウムを含むマグネトプランバイト型フェライト粒子。マンガン、ニッケル、亜鉛、リチウム及びマグネシウムから選ばれた少なくとも1種を含むスピネル型フェライト粒子など。 Magnetite particles, maghemite particles, or magnetic iron oxide particles containing at least one selected from silicon oxide, silicon hydroxide, aluminum oxide, and aluminum hydroxide. Magnetoplumbite-type ferrite particles containing barium, strontium, or barium-strontium. Spinel-type ferrite particles containing at least one selected from manganese, nickel, zinc, lithium, and magnesium.
これらの中でも、磁性鉄酸化物の粒子が好ましい。 Among these, magnetic iron oxide particles are preferred.
また、キャリアコア中の磁性体の含有割合は、80~98質量%であることが好ましい。 The content of magnetic material in the carrier core is preferably 80 to 98% by mass.
また、磁性体は、その全部又は一部が親油化処理剤で処理されていることが好ましい。その場合に用いられる親油化処理剤としては、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、有機酸基、エステル基、ケトン基、ハロゲン化アルキル基及びアルデヒド基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基を有する有機化合物やそれらの混合物が使用できる。 The magnetic material is preferably treated in whole or in part with a lipophilic treatment agent. The lipophilic treatment agent used in this case can be an organic compound having at least one functional group selected from the group consisting of an epoxy group, an amino group, a mercapto group, an organic acid group, an ester group, a ketone group, a halogenated alkyl group, and an aldehyde group, or a mixture thereof.
親油化処理剤としてより好ましくは、カップリング剤であり、より好ましくはシランカップリング剤、チタンカップリング剤及びアルミニウムカップリング剤からなる群より選択される少なくとも一つであり、さらに好ましくはシランカップリング剤である。 The lipophilic treatment agent is more preferably a coupling agent, more preferably at least one selected from the group consisting of a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and an aluminum coupling agent, and even more preferably a silane coupling agent.
また、磁性体の他に、下記の非磁性粒子を磁性体と併用してもよい。 In addition to the magnetic material, the following non-magnetic particles may be used in combination with the magnetic material.
ヘマタイト粒子のような非磁性鉄酸化物粒子。ゲータイト粒子のような非磁性含水酸化第二鉄粒子。酸化チタン粒子、シリカ粒子、タルク粒子、アルミナ粒子、硫酸バリウム粒子、炭酸バリウム粒子、カドミウムイエロー粒子、炭酸カルシウム粒子、亜鉛華粒子などの非磁性無機化合物粒子粉末。 Non-magnetic iron oxide particles such as hematite particles. Non-magnetic ferric oxide hydrous particles such as goethite particles. Non-magnetic inorganic compound particle powders such as titanium oxide particles, silica particles, talc particles, alumina particles, barium sulfate particles, barium carbonate particles, cadmium yellow particles, calcium carbonate particles, and zinc oxide particles.
磁性体と非磁性粒子を混合して使用する場合には、これらの混合割合は、磁性体の割合が30質量%であることが好ましい。 When using a mixture of magnetic material and non-magnetic particles, it is preferable that the mixing ratio of the magnetic material is 30% by mass.
<分散樹脂>
本開示に係る分散樹脂が、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1つを含むであることが好ましい。より好ましくは、フェノール樹脂であり、例えば、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。またこれらの樹脂が、分散樹脂の主成分であることが好ましい。
<Dispersion Resin>
The dispersion resin according to the present disclosure preferably contains at least one selected from the group consisting of phenolic resins, epoxy resins, and polyester resins. A phenolic resin, such as a phenol-formaldehyde resin, is more preferable. Furthermore, it is preferable that the dispersion resin is mainly composed of such a resin.
また、磁性体分散型樹脂キャリアコア中の分散樹脂の含有割合は、2.0~20.0質量%であることが好ましい。 The content of the dispersion resin in the magnetic material-dispersed resin carrier core is preferably 2.0 to 20.0% by mass.
<被覆樹脂>
また、磁性キャリアは、キャリアコアの表面を被覆する被覆樹脂を含有する。磁性キャリア中の被覆樹脂の含有割合が、1.0~5.0質量%であることが好ましい。
<Coating resin>
The magnetic carrier also contains a coating resin that coats the surface of the carrier core. The content of the coating resin in the magnetic carrier is preferably 1.0 to 5.0% by mass.
磁性キャリアコアの表面を樹脂で被覆する方法としては、特に限定されないが、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法、乾式法、及び流動床のような塗布方法により被覆する方法が挙げられる。 Methods for coating the surface of the magnetic carrier core with resin include, but are not limited to, dipping, spraying, brushing, dry coating, and coating by coating methods such as fluidized bed.
被覆樹脂として用いられる樹脂としては、分子構造中に環式炭化水素基を有するビニル系モノマーと他のビニル系モノマーとの共重合体であるビニル系樹脂が好ましい。より好ましいのは、脂環式の炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、及びマクロモノマーを含むモノマーの共重合体である。脂環式の炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、該脂環式の炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル以外のその他の(メタ)アクリル系モノマー、及びマクロモノマーの共重合体であることがより好ましい。また、上記の脂環式の炭化水素基は、シクロヘキシル基であることが好ましい。 The resin used as the coating resin is preferably a vinyl resin that is a copolymer of a vinyl monomer having a cyclic hydrocarbon group in its molecular structure and another vinyl monomer. More preferred is a copolymer of a monomer including a (meth)acrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon group and a macromonomer. More preferred is a copolymer of a (meth)acrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon group, another (meth)acrylic monomer other than the (meth)acrylic acid ester having the alicyclic hydrocarbon group, and a macromonomer. In addition, the above alicyclic hydrocarbon group is preferably a cyclohexyl group.
また、被覆樹脂中に導電性を有する粒子や荷電制御性を有する粒子や材料を含有させて用いてもよい。導電性を有する粒子としては、カーボンブラック、マグネタイト、グラファイト、酸化亜鉛、酸化錫が挙げられる。 In addition, conductive particles or particles or materials with charge control properties may be contained in the coating resin. Examples of conductive particles include carbon black, magnetite, graphite, zinc oxide, and tin oxide.
導電性を有する粒子の添加量としては、被覆樹脂100質量部に対し、0.1質量部以上10.0質量部以下であることが磁性キャリアの抵抗を調整するためには好ましい。 The amount of conductive particles added is preferably 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of coating resin in order to adjust the resistance of the magnetic carrier.
荷電制御性を有する粒子としては、有機金属錯体、有機金属塩、キレート化合物、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、ヒドロキシカルボン酸金属錯体などの粒子が挙げられる。また、ポリカルボン酸金属錯体、ポリオール金属錯体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ナイロン樹脂、シリカ、酸化チタン、アルミナなどの粒子も挙げられる。 Examples of particles with charge control properties include particles of organic metal complexes, organic metal salts, chelate compounds, monoazo metal complexes, acetylacetone metal complexes, and hydroxycarboxylic acid metal complexes. Other examples include particles of polycarboxylic acid metal complexes, polyol metal complexes, polymethyl methacrylate resins, polystyrene resins, melamine resins, phenolic resins, nylon resins, silica, titanium oxide, and alumina.
荷電制御性を有する粒子の添加量としては、被覆樹脂100質量部に対し、0.5質量部以上50.0質量部以下であることが摩擦帯電量を調整するためには好ましい。 The amount of charge-controlling particles added is preferably 0.5 parts by mass or more and 50.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of the coating resin in order to adjust the amount of triboelectric charge.
<磁性キャリアの製造方法>
本開示に係る磁性キャリアは、例えば、後述する実施例に記載されている通りの方法で製造することができる。具体的にはまず、磁性、非磁性の無機化合物粒子、ポリロタキサン及び塩基性触媒の存在下で、フェノール類とアルデヒド類とを水性媒体中で撹拌を行う。その後フェノール類とアルデヒド類とを反応・硬化させて、無機化合物粒子とフェノール樹脂とを含有する粒子を生成する方法がある。
<Method of Manufacturing Magnetic Carrier>
The magnetic carrier according to the present disclosure can be manufactured, for example, by the method described in the examples below. Specifically, first, phenols and aldehydes are stirred in an aqueous medium in the presence of magnetic and non-magnetic inorganic compound particles, polyrotaxane, and a basic catalyst. Then, the phenols and aldehydes are reacted and cured to produce particles containing inorganic compound particles and phenol resin.
また、無機化合物粒子を含有したバインダー樹脂を粉砕する、所謂、混練粉砕法などによって製造することもできる。磁性キャリアの粒径を容易に制御し、シャープな粒度分布にするために前者の方法が好ましい It can also be produced by grinding a binder resin containing inorganic compound particles, a so-called kneading and grinding method. The former method is preferred because it is easy to control the particle size of the magnetic carrier and to obtain a sharp particle size distribution.
<トナー>
本開示に係るトナーはトナー粒子を有するトナーである。トナー粒子の重量平均粒径(D4)が、3.0~10.0μmであることが好ましい。
<Toner>
The toner according to the present disclosure is a toner having toner particles, the weight average particle size (D4) of which is preferably 3.0 to 10.0 μm.
<結着樹脂>
本開示のトナーのトナー粒子に用いられる結着樹脂としては、例えば、以下の重合体が挙げられる。
ポリスチレン、ポリ-p-クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の単重合体;
スチレン-p-クロルスチレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体などのスチレン系共重合体;
ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、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。
<Binder resin>
Examples of the binder resin used in the toner particles of the toner of the present disclosure include the following polymers.
Homopolymers of styrene and its substituted derivatives, such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene;
Styrenic copolymers such as styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, and styrene-acrylonitrile-indene copolymer;
Polyvinyl chloride, phenolic resin, naturally modified phenolic resin, naturally modified maleic acid resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyester, polyurethane, polyamide, furan resin, epoxy resin, xylene resin, polyvinyl butyral, terpene resin, coumarone-indene resin, petroleum-based resin.
これらの中でも、トナーの帯電性の観点から、ポリエステルを用いることが好ましい。 Among these, polyester is preferred from the viewpoint of the toner's chargeability.
<ワックス>
トナー粒子には、ワックスを含有させてもよい。ワックスとしては、例えば、以下のものが挙げられる。
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの炭化水素系ワックス;
酸化ポリエチレンワックスなどの炭化水素系ワックスの酸化物またはそれらのブロック共重合物;
カルナバワックスなどの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などの脂肪酸エステル類を一部または全部を脱酸化したもの。
<Wax>
The toner particles may contain wax. Examples of the wax include the following.
Hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, alkylene copolymers, microcrystalline wax, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax;
Oxides of hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax or block copolymers thereof;
Waxes mainly composed of fatty acid esters, such as carnauba wax;
Deoxidized carnauba wax and other fatty acid esters that have been partially or completely deoxidized.
これらの中でも、トナーの低温定着性および耐ホットオフセット性の観点から、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの炭化水素系ワックスや、カルナバワックスなどの脂肪酸エステル系ワックスが好ましい。 Among these, from the viewpoint of low-temperature fixing property and hot offset resistance of the toner, hydrocarbon waxes such as paraffin wax and Fischer-Tropsch wax, and fatty acid ester waxes such as carnauba wax are preferred.
本開示においては、帯電性の観点から、炭化水素系ワックスがより好ましい。 In the present disclosure, from the viewpoint of electrostatic chargeability, hydrocarbon waxes are more preferred.
トナー粒子中のワックスの含有量は、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対して、1.0質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。ワックスの含有量が上記範囲であると、帯電性の観点からより好ましい The wax content in the toner particles is preferably 1.0 to 20.0 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin in the toner particles. A wax content in the above range is more preferable from the viewpoint of chargeability.
<着色剤>
トナー粒子には、着色剤を含有させてもよい。着色剤としては、公知のイエロー着色剤、マゼンタ着色剤、シアン着色剤、ブラック着色剤を用いることができる。
<Coloring Agent>
The toner particles may contain a colorant, such as a known yellow colorant, magenta colorant, cyan colorant, or black colorant.
ブラック着色剤としては、例えば、カーボンブラックや、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤およびシアン着色剤を用いて黒色に調色したものなどが挙げられる。 Examples of black colorants include carbon black, and those toned to black using yellow, magenta, and cyan colorants.
着色剤としては、顔料または染料を単独で使用してもよいし、染料と顔料とを併用してもよい。 As colorants, pigments or dyes may be used alone, or dyes and pigments may be used in combination.
トナー粒子中の着色剤の含有量は、トナー粒子中の結着樹脂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 colorant in the toner particles is preferably 0.1 parts by mass or more and 30.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of the binder resin in the toner particles.
<磁性体>
本開示のトナーは、磁性トナーであってもよい。磁性トナーとして用いる場合、トナー粒子に含有させる磁性体として磁性酸化鉄を用いることが好ましい。磁性酸化鉄としては、例えば、マグネタイト、マグヘマタイト、フェライトなどが挙げられる。
<Magnetic material>
The toner of the present disclosure may be a magnetic toner. When used as a magnetic toner, it is preferable to use magnetic iron oxide as a magnetic material contained in the toner particles. Examples of magnetic iron oxide include magnetite, maghematite, and ferrite.
トナー粒子中の磁性体の含有量は、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対して、25質量部以上95質量部以下であることが好ましく、より好ましくは30質量部以上45質量部以下である。 The content of the magnetic material in the toner particles is preferably 25 parts by weight or more and 95 parts by weight or less, and more preferably 30 parts by weight or more and 45 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the binder resin in the toner particles.
<荷電制御剤>
荷電制御剤としては、ネガ系荷電制御剤およびポジ系荷電制御剤が挙げられる。
<Charge Control Agent>
The charge control agent includes a negative charge control agent and a positive charge control agent.
ネガ系荷電制御剤としては、例えば、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、スルホン酸もしくはカルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、スルホン酸塩もしく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、カルボン酸塩もしく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などが挙げられる。 Examples of negative charge control agents include metal salicylate compounds, metal naphthoate compounds, metal dicarboxylate compounds, polymeric compounds having sulfonic acid or carboxylic acid on the side chain, polymeric compounds having sulfonate or sulfonate ester on the side chain, polymeric compounds having carboxylate or carboxylate ester on the side chain, boron compounds, urea compounds, silicon compounds, calixarenes, etc.
トナー粒子に荷電制御剤を含有させる場合、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。 When the toner particles contain a charge control agent, the charge control agent may be added internally or externally to the toner particles.
トナー粒子中の荷電制御剤の含有量は、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対して、0.2質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。 The content of the charge control agent in the toner particles is preferably 0.2 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of the binder resin in the toner particles.
<外添剤>
本開示のトナーには、トナーの流動性の向上や摩擦帯電量の調整のために、外添剤が添加されていてもよい。無機微粒子の外添剤としては、酸化ケイ素(シリカ)、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化チタン(チタニア)、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウムなどの無機微粒子が好ましい。無機微粒子以外の外添剤としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーン樹脂などの樹脂微粒子などが挙げられる。
<External Additives>
The toner of the present disclosure may contain an external additive in order to improve the fluidity of the toner or adjust the triboelectric charge amount. As the inorganic particulate external additive, inorganic particulates such as silicon oxide (silica), aluminum oxide (alumina), titanium oxide (titania), strontium titanate, and calcium carbonate are preferable. As the external additive other than the inorganic particulates, for example, resin particulates such as vinyl resin, polyester, and silicone resin can be mentioned.
これらの無機微粒子や樹脂微粒子は、トナーの帯電性の制御や、流動性やクリーニングの助剤として機能する。 These inorganic and resin particles control the chargeability of the toner and function as fluidity and cleaning aids.
<トナーの製造方法>
本開示のトナーは、溶融混練法、乳化凝集法、溶解懸濁法など、公知のトナー粒子の製造方法で製造することができる。
<Toner Manufacturing Method>
The toner of the present disclosure can be produced by a known method for producing toner particles, such as a melt kneading method, an emulsion aggregation method, or a solution suspension method.
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.
原料混合工程では、トナー粒子を構成する材料として、例えば、結着樹脂、離型剤、着色剤、結晶性ポリエステル、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1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、ナウタミキサー、メカノハイブリッド(日本コークス工業社製)などが挙げられる。 In the raw material mixing process, the materials that make up the toner particles, such as binder resin, release agent, colorant, crystalline polyester, and other components such as charge control agents as necessary, are weighed out in predetermined amounts, blended, and mixed. Examples of mixing devices include double-con mixers, V-type mixers, drum mixers, super mixers, Henschel mixers, Nauta mixers, and Mechano Hybrids (manufactured by Nippon Coke and Engineering Co., Ltd.).
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。 Next, the mixed materials are melt-kneaded to disperse the wax in the binder resin. In the melt-kneading process, a batch 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 the mainstream due to their advantage of continuous production. Examples include 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), a twin-screw extruder (manufactured by KCK Corporation), a Co-Kneader (manufactured by Buss Co., Ltd.), and a Kneadex (manufactured by Nippon Coke and Engineering Co., Ltd.). Furthermore, the resin composition obtained by melt-kneading may be rolled with a twin roll or the like and cooled with water in a cooling process.
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。 The cooled resin composition is then pulverized to the desired particle size in a pulverization process. In the pulverization process, the resin composition is coarsely pulverized using a pulverizer such as a crusher, hammer mill, or feather mill, and then further pulverized 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.
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。 Then, if necessary, the mixture is classified using a classifier or sieve such as an inertial classification system such as Elbow Jet (manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.), a centrifugal classification system such as Turboplex (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), TSP Separator (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), or Faculty (manufactured by Hosokawa Micron Corporation).
外添処理する方法としては、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、ナウタミキサー、メカノハイブリッド(日本コークス工業社製)、ノビルタ(ホソカワミクロン社製)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。その際、必要に応じて、流動化剤等のシリカ微粒子以外の外添剤を外添処理しても良い。 Methods for external addition include stirring and mixing using a mixing device such as a Double Con mixer, V-type mixer, drum mixer, Super mixer, Henschel mixer, Nauta mixer, Mechano Hybrid (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.), or Nobilta (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) as an external addition device. In this case, external additives other than silica fine particles, such as a fluidizing agent, may be added as necessary.
<各種測定方法>
<トナー粒子の重量平均粒径(D4)の測定>
トナー粒子の重量平均粒径(D4)は、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いて、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。
<Various measurement methods>
<Measurement of weight average particle size (D4) of toner particles>
The weight average particle size (D4) of the toner particles is measured using a precision particle size distribution measuring device by a pore electrical resistance method equipped with a 100 μm aperture tube, “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.), and the accompanying dedicated software for setting measurement conditions and analyzing measurement data, “Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.), with an effective measurement channel count of 25,000, and the measurement data is analyzed and calculated.
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムを脱イオン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 aqueous electrolyte solution used for the measurements is prepared by dissolving special grade sodium chloride in deionized water to 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、以下のように上記専用ソフトの設定を行う。 Before performing measurements and analysis, configure the dedicated software as follows:
上記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。閾値/ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。 In the "Change Standard Measurement Method (SOM) screen" of the dedicated software, set the total count 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(1)~(7)の通りである。 The specific measurement methods are as follows (1) to (7).
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに上記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去する。 (1) Pour about 200 ml of the above electrolyte solution into a 250 ml round-bottom glass beaker made specifically for the Multisizer 3, set it on the sample stand, and stir the stirrer rod counterclockwise at 24 revolutions per second. Then, use the "aperture tube flush" function of the dedicated software to remove dirt and air bubbles from inside the aperture tube.
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに上記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を脱イオン水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。 (2) Place about 30 ml of the above electrolyte solution in a 100 ml flat-bottom glass beaker. Add about 0.3 ml of a solution of "Contaminon N" (a 10% aqueous solution of a pH 7 neutral detergent for cleaning precision measuring instruments made from a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) diluted 3 times by weight with deionized water as a dispersant.
(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脱イオン水を入れ、この水槽中に上記コンタミノンNを約2ml添加する。 (3) A specified amount of deionized water is placed in the water tank of an ultrasonic disperser "Ultrasonic Dispersion System Tetorara 150" (manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) that has two built-in oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz and a phase shift of 180 degrees and an electrical output of 120 W, and approximately 2 ml of the above Contaminon N is added to this water tank.
(4)上記(2)のビーカーを上記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。 (4) Place the beaker from (2) in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser and operate the ultrasonic disperser. Then, adjust the height of the beaker so that the resonance state of the electrolyte solution surface in the beaker is maximized.
(5)上記(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を少量ずつ上記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。 (5) While the electrolyte solution in the beaker in (4) is being irradiated with ultrasonic waves, approximately 10 mg of toner particles are added little by little to the electrolyte solution and dispersed. Then, ultrasonic dispersion processing is continued for another 60 seconds. During ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank is appropriately adjusted so that it is between 10°C and 40°C.
(6)サンプルスタンド内に設置した上記(1)の丸底ビーカー内に、ピペットを用いてトナー粒子を分散した上記(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。 (6) Using a pipette, drip the electrolyte solution (5) in which the toner particles have been dispersed into the round-bottom beaker (1) placed in the sample stand, and adjust the measurement concentration to approximately 5%. Then, measurements are continued until the number of particles measured reaches 50,000.
(7)測定データを装置付属の上記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。 (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).
<GPCによる重量平均分子量の測定>
試料の分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、以下のようにして測定する。
<Measurement of weight average molecular weight by GPC>
The molecular weight distribution of a sample is measured by gel permeation chromatography (GPC) as follows.
まず、室温で24時間かけて、試料をテトラヒドロフラン(THF)に溶解する。そして、得られた溶液を、ポア径が0.2μmの耐溶剤性メンブランフィルター「マエショリディスク」(東ソー社製)で濾過してサンプル溶液を得る。尚、サンプル溶液は、THFに可溶な成分の濃度が約0.8質量%となるように調整する。このサンプル溶液を用いて、以下の条件で測定する。
・装置:HLC8120 GPC(検出器:RI)(東ソー社製)
・カラム:Shodex KF-801、802、803、804、805、806、807の7連(昭和電工社製)
・溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
・流速:1.0ml/min
・オーブン温度:40.0℃
・試料注入量:0.10ml
試料の分子量の算出にあたっては、標準ポリスチレン樹脂(例えば、商品名「TSKスタンダード ポリスチレン F-850、F-450、F-288、F-128、F-80、F-40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000、A-500」、東ソ-社製)を用いて作製した分子量校正曲線を使用する。
First, a sample is dissolved in tetrahydrofuran (THF) at room temperature for 24 hours. The obtained solution is then filtered through a solvent-resistant membrane filter "Maeshori Disk" (manufactured by Tosoh Corporation) with a pore size of 0.2 μm to obtain a sample solution. The sample solution is adjusted so that the concentration of components soluble in THF is about 0.8 mass%. This sample solution is used to perform measurements under the following conditions.
Apparatus: HLC8120 GPC (detector: RI) (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: 7 columns of Shodex KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, and 807 (manufactured by Showa Denko Co., Ltd.)
Eluent: tetrahydrofuran (THF)
・Flow rate: 1.0ml/min
Oven temperature: 40.0°C
Sample injection volume: 0.10 ml
In calculating the molecular weight of the sample, a molecular weight calibration curve prepared using standard polystyrene resins (for example, trade names "TSK Standard Polystyrene F-850, F-450, F-288, F-128, F-80, F-40, F-20, F-10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000, A-500", manufactured by Tosoh Corporation) is used.
<磁性キャリア及び磁性キャリアコアの体積平均粒径(D50)の測定方法>
粒度分布などは、レーザー回折・散乱方式の粒度分布測定装置(商品名:マイクロトラックMT3300EX、日機装(株)製)を用いて測定を行う。また、該測定には、乾式測定用の試料供給機(商品名:ワンショットドライ型サンプルコンディショナー Turbotrac、日機装(株)製)を装着して行う。Turbotracの供給条件として、真空源として集塵機を用い、風量33l/秒、圧力17kPaとする。制御は、ソフトウェア上で自動的に行う。粒径は、体積平均の累積値である50%粒径(D50)を求める。制御及び解析は、付属ソフト(バージョン10.3.3-202D)を用いて行う。測定条件は、以下のとおりである。
・Set Zero時間:10秒
・測定時間:10秒
・測定回数:1回
・粒子屈折率:1.81%
・粒子形状:非球形
・測定上限:1408μm
・測定下限:0.243μm
・測定環境:温度23℃/湿度50%RH
<Method of measuring volume average particle size (D50) of magnetic carrier and magnetic carrier core>
The particle size distribution and the like are measured using a laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring device (product name: Microtrac MT3300EX, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The measurement is performed by attaching a sample supplying device for dry measurement (product name: One-shot dry type sample conditioner Turbotrac, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The supply conditions for Turbotrac are a dust collector as a vacuum source, an air volume of 33 l/sec, and a pressure of 17 kPa. The control is performed automatically on the software. The particle size is calculated as the 50% particle size (D50), which is the cumulative value of the volume average. The control and analysis are performed using the attached software (version 10.3.3-202D). The measurement conditions are as follows.
Set Zero time: 10 seconds Measurement time: 10 seconds Number of measurements: 1 Particle refractive index: 1.81%
・Particle shape: non-spherical ・Measurement upper limit: 1408μm
・Measurement lower limit: 0.243μm
・Measurement environment: Temperature 23℃/Humidity 50%RH
以下、実施例により本開示をより詳細に説明するが、本開示はこれらに限定されない。 The present disclosure will be explained in more detail below with reference to examples, but the present disclosure is not limited to these.
<ポリロタキサンA1の製造方法>
撹拌機、コンデンサー、温度計、を備えた反応容器に、下記材料を添加して均一に撹拌した。
・下記のポリロタキサン1 10.0g
(ポリロタキサン1:セルムスーパーポリマーSA1305P-20(商品名)、ASM社製。鎖状分子がポリエチレングリコール構造を有し、鎖状分子末端にアダマンチル基を有し、環状分子として、ポリカプロラクトン構造を側鎖に有するαシクロデキストリンを複数個有する。また、側鎖の末端にアクリル骨格を有するため、ビニル重合性の炭素-炭素二重結合を有する。)
・1.0N-NaOH水溶液 40mL
・1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル(東京化成製) 1.2mL
温度23℃において24時間攪拌させ、環状分子同士を架橋させたポリロタキサンを得た。次いで、単離したのち、キシレンを600.0g、スチレンを150.0g、メタクリル酸メチルを50.0gと開始剤t-ブチルパーオキシピバレート1.5gを添加し、撹拌機を回転させながら90℃の温度を保持して3時間重合を行い、反応生成物を得た。得られた反応生成物を洗浄・乾燥することで、シクロデキストリン同士が化学結合しており、ポリカプロラクトン構造及びスチレン-メタクリル酸メチルポリマー構造を有する側鎖がシクロデキストリンに結合している、ポリロタキサンA1を得た。
<Method of producing polyrotaxane A1>
The following materials were added to a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, and the mixture was stirred uniformly.
・10.0 g of the following polyrotaxane 1
(Polyrotaxane 1: SeRM Super Polymer SA1305P-20 (product name), manufactured by ASM Corporation. The chain molecule has a polyethylene glycol structure and an adamantyl group at the end of the chain molecule, and contains, as a cyclic molecule, a plurality of α-cyclodextrins having a polycaprolactone structure at the side chain. In addition, since the end of the side chain has an acrylic skeleton, it has a vinyl polymerizable carbon-carbon double bond.)
・1.0N-NaOH aqueous solution 40mL
1,4-butanediol diglycidyl ether (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 1.2 mL
The mixture was stirred at 23°C for 24 hours to obtain a polyrotaxane in which the cyclic molecules were crosslinked with each other. Next, after isolation, 600.0 g of xylene, 150.0 g of styrene, 50.0 g of methyl methacrylate, and 1.5 g of initiator t-butyl peroxypivalate were added, and polymerization was carried out for 3 hours while rotating the stirrer and maintaining the temperature at 90°C to obtain a reaction product. The reaction product obtained was washed and dried to obtain polyrotaxane A1 in which cyclodextrins were chemically bonded to each other and side chains having a polycaprolactone structure and a styrene-methyl methacrylate polymer structure were bonded to the cyclodextrins.
<ポリロタキサンA2の製造方法>
撹拌機、コンデンサー、温度計、を備えた反応容器に、下記の材料を添加して均一に撹拌した。
・下記のポリロタキサン2 10.0g
(ポリロタキサン2:セルムスーパーポリマーSM1305P-20(商品名)、ASM社製。鎖状分子がポリエチレングリコール構造を有し、鎖状分子末端にアダマンチル基を有し、環状分子として、ポリカプロラクトン構造を側鎖に有するαシクロデキストリンを複数個有する。また、側鎖の末端にメタクリル骨格を有するため、ビニル重合性の炭素-炭素二重結合を有する。)
・1.0N-NaOH水溶液 40mL
・1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル(東京化成製) 1.2mL
温度23℃において24時間攪拌させたことにより、環状分子同士を架橋させたポリロタキサンを得た。次いで、単離したのち、キシレンを600.0g、スチレンを250.0g、メタクリル酸メチルを75.0gと開始剤t-ブチルパーオキシピバレート1.5gを添加し、撹拌機を回転させながら90℃の温度を保持して5時間重合を行い、反応生成物を得た。得られた反応生成物を洗浄・乾燥することで、シクロデキストリン同士が化学結合しており、ポリカプロラクトン構造及びスチレン-メタクリル酸メチルポリマー構造を有する側鎖がシクロデキストリンに結合している、ポリロタキサンA2を得た。
<Method of producing polyrotaxane A2>
The following materials were added to a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, and stirred uniformly.
・10.0 g of the following polyrotaxane 2
(Polyrotaxane 2: SeRM Super Polymer SM1305P-20 (product name), manufactured by ASM Corporation. The chain molecule has a polyethylene glycol structure and an adamantyl group at the end of the chain molecule, and contains, as a cyclic molecule, a plurality of α-cyclodextrins having a polycaprolactone structure at the side chain. In addition, since the end of the side chain has a methacryl skeleton, it has a vinyl polymerizable carbon-carbon double bond.)
・1.0N-NaOH aqueous solution 40mL
1,4-butanediol diglycidyl ether (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 1.2 mL
The mixture was stirred at 23°C for 24 hours to obtain a polyrotaxane in which the cyclic molecules were crosslinked with each other. After isolation, 600.0 g of xylene, 250.0 g of styrene, 75.0 g of methyl methacrylate, and 1.5 g of initiator t-butyl peroxypivalate were added, and polymerization was carried out for 5 hours while rotating the stirrer and maintaining the temperature at 90°C to obtain a reaction product. The reaction product obtained was washed and dried to obtain polyrotaxane A2 in which cyclodextrin molecules were chemically bonded to each other and side chains having a polycaprolactone structure and a styrene-methyl methacrylate polymer structure were bonded to the cyclodextrin.
<ポリロタキサンA3の製造方法>
撹拌機、コンデンサー、温度計、を備えた反応容器に、下記の材料を添加して均一に撹拌した。
・上記のポリロタキサン2 10.0g
・1.0N-NaOH水溶液 40mL
・1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル(東京化成製) 1.2mL
温度23℃において24時間攪拌させたことにより、環状分子同士を架橋させたポリロタキサンを得た。次いで、単離したのち、キシレンを600.0g、スチレンを300.0g、メタクリル酸メチルを100.0gと開始剤t-ブチルパーオキシピバレート1.5gを添加し、撹拌機を回転させながら90℃の温度を保持して8時間重合を行い、反応生成物を得た。得られた反応生成物を洗浄・乾燥することで、シクロデキストリン同士が化学結合しており、ポリカプロラクトン構造及びスチレン-メタクリル酸メチルポリマー構造を有する側鎖がシクロデキストリンに結合している、ポリロタキサンA3を得た。
<Method of producing polyrotaxane A3>
The following materials were added to a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, and stirred uniformly.
10.0 g of the above polyrotaxane 2
・1.0N-NaOH aqueous solution 40mL
1,4-butanediol diglycidyl ether (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 1.2 mL
A polyrotaxane in which the cyclic molecules were crosslinked with each other was obtained by stirring at a temperature of 23°C for 24 hours. Next, after isolation, 600.0 g of xylene, 300.0 g of styrene, 100.0 g of methyl methacrylate, and 1.5 g of initiator t-butyl peroxypivalate were added, and polymerization was carried out for 8 hours while rotating the stirrer and maintaining the temperature at 90°C, to obtain a reaction product. The obtained reaction product was washed and dried to obtain polyrotaxane A3 in which cyclodextrins were chemically bonded to each other and side chains having a polycaprolactone structure and a styrene-methyl methacrylate polymer structure were bonded to the cyclodextrin.
<ポリロタキサンA4の製造方法>
撹拌機、コンデンサー、温度計、を備えた反応容器に、キシレンを600.0g、上記のポリロタキサン2を10.0gとスチレンを150.0g、メタクリル酸メチルを50.0gと開始剤t-ブチルパーオキシピバレート1.5gを添加した。その後、撹拌機を回転させながら90℃の温度を保持して3時間重合を行い、反応生成物を得た。得られた反応生成物を洗浄・乾燥することで、ポリカプロラクトン構造及びスチレン-メタクリル酸メチルポリマー構造を有する側鎖がシクロデキストリンに結合している、ポリロタキサンA4を得た。
<Method of producing polyrotaxane A4>
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, 600.0 g of xylene, 10.0 g of the above polyrotaxane 2, 150.0 g of styrene, 50.0 g of methyl methacrylate, and 1.5 g of initiator t-butyl peroxypivalate were added. Thereafter, polymerization was carried out for 3 hours while rotating the stirrer and maintaining the temperature at 90°C, to obtain a reaction product. The obtained reaction product was washed and dried to obtain polyrotaxane A4 in which a side chain having a polycaprolactone structure and a styrene-methyl methacrylate polymer structure is bonded to cyclodextrin.
<ポリロタキサンA5>
ポリロタキサンA5は上記のポリロタキサン2を用いた。
<Polyrotaxane A5>
Polyrotaxane A5 was prepared using the above-mentioned polyrotaxane 2.
<ポリロタキサンA6の製造方法>
撹拌機、コンデンサー、温度計、を備えた反応容器に、下記材料を添加した。
・キシレン 1200.0g
・上記のポリロタキサン2 10.0g
・スチレン 1000.0g
・メタクリル酸メチル 350.0g
・開始剤t-ブチルパーオキシピバレート1.5g
その後、撹拌機を回転させながら90℃の温度を保持して24時間重合を行い、反応生成物を得た。得られた反応生成物を洗浄・乾燥することで、ポリカプロラクトン構造及びスチレン-メタクリル酸メチルポリマー構造を有する側鎖がシクロデキストリンに結合している、ポリロタキサンA6を得た。
<Method of producing polyrotaxane A6>
To a reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer were added the following materials:
・Xylene 1200.0g
10.0 g of the above polyrotaxane 2
Styrene 1000.0g
Methyl methacrylate 350.0g
Initiator t-butyl peroxypivalate 1.5 g
Thereafter, polymerization was carried out for 24 hours while rotating the stirrer and maintaining the temperature at 90° C., to obtain a reaction product. The reaction product obtained was washed and dried to obtain polyrotaxane A6 in which a side chain having a polycaprolactone structure and a styrene-methyl methacrylate polymer structure was bonded to cyclodextrin.
<ポリロタキサンA7の製造方法>
撹拌機、コンデンサー、温度計、を備えた反応容器に、下記材料を添加した。
・キシレン 1200.0g
・上記のポリロタキサン2 10.0g
・スチレン 1000.0g
・メタクリル酸メチル 500.0g
・開始剤t-ブチルパーオキシピバレート1.5g
その後、撹拌機を回転させながら90℃の温度を保持して24時間重合を行い、反応生成物を得た。得られた反応生成物を洗浄・乾燥することで、ポリカプロラクトン構造及びスチレン-メタクリル酸メチルポリマー構造を有する側鎖がシクロデキストリンに結合している、ポリロタキサンA7を得た。
<Method of producing polyrotaxane A7>
To a reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer were added the following materials:
・Xylene 1200.0g
10.0 g of the above polyrotaxane 2
Styrene 1000.0g
Methyl methacrylate 500.0g
Initiator t-butyl peroxypivalate 1.5 g
Thereafter, polymerization was carried out for 24 hours while rotating the stirrer and maintaining the temperature at 90° C., to obtain a reaction product. The reaction product was washed and dried to obtain polyrotaxane A7 in which a side chain having a polycaprolactone structure and a styrene-methyl methacrylate polymer structure was bonded to cyclodextrin.
<ポリロタキサンA8の製造方法>
純水100mLに、2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペロジニロキシラジカル(TEMPO)(6.4×10-4mol)を加えた後、pH10~11に調整した。この溶液に臭化ナトリウム(9.7×10-4mol)、次亜塩素酸ナトリウム(10mL)、n=35000のポリエチレングリコール(Aldrich社製、以下PEG)を7.0×10-4mol加えて10~15分室温で撹拌し、PEG末端を酸化させた。
<Method of producing polyrotaxane A8>
2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperodinyloxy radical (TEMPO) (6.4×10 −4 mol) was added to 100 mL of pure water, and the pH was adjusted to 10 to 11. Sodium bromide (9.7×10 −4 mol), sodium hypochlorite (10 mL), and 7.0×10 −4 mol of polyethylene glycol (manufactured by Aldrich, hereinafter referred to as PEG) with n=35000 were added to this solution, and the mixture was stirred at room temperature for 10 to 15 minutes to oxidize the PEG terminals.
エタノールを10ml加えた後、pH2に調整し、ジクロロメタン100mLを3回に分けてジクロロメタン抽出を行った。ジクロロメタン抽出液を減圧乾固し、温度40~50℃のエタノールで溶解後、1昼夜冷凍保存し末端基がカルボン酸となったPEG(PEG-COOH)を遠心分離して回収した。得られたPEG-COOHを凍結乾燥した
上記合成したPEG-COOH(8.6×10-5mol)とα-シクロデキストリン(1.2×10-2mol)を純水100mLに溶解し、一昼夜冷凍庫内に静置した後、白いペースト状の合成物を凍結乾燥し、粉末状の包接錯体を得た。
After adding 10 ml of ethanol, the mixture was adjusted to pH 2, and dichloromethane extraction was performed using 100 ml of dichloromethane in three portions. The dichloromethane extract was evaporated to dryness under reduced pressure, dissolved in ethanol at 40-50°C, frozen for one day, and the PEG (PEG-COOH) with the terminal group being a carboxylic acid was collected by centrifugation. The resulting PEG-COOH was freeze-dried. The PEG-COOH (8.6×10 -5 mol) and α-cyclodextrin (1.2×10 -2 mol) synthesized above were dissolved in 100 ml of pure water, and left to stand in a freezer for one day. The white paste-like compound was then freeze-dried to obtain a powdered inclusion complex.
無水DMF100mLに、以下の材料を溶解させ、4℃で24時間反応させた。
・上記の包接錯体 14g
・アダマンタンアミン 1.1×10-3mol
・ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ-トリスジメチルアミノホスホニウム塩 1.1×10-3mol
・エチルイソプロピルアミン 1.2×10-3mol
その後,DMF/メタノール溶液(1:1,v/v)及びメタノールでそれぞれ2回洗浄した。さらに無水DMSO80mLと純水800mLを混合した溶液で洗浄し、凍結乾燥することで、αシクロデキストリンが包接されたポリロタキサンA8を得た。
The following materials were dissolved in 100 mL of anhydrous DMF and reacted at 4° C. for 24 hours.
14 g of the above inclusion complex
Adamantaneamine 1.1×10 −3 mol
Benzotriazol-1-yloxy-trisdimethylaminophosphonium salt 1.1×10 −3 mol
Ethylisopropylamine 1.2×10 −3 mol
Thereafter, the mixture was washed twice with a DMF/methanol solution (1:1, v/v) and methanol, and then further washed with a mixed solution of 80 mL of anhydrous DMSO and 800 mL of pure water, followed by freeze-drying to obtain polyrotaxane A8 having α-cyclodextrin encapsulated therein.
<処理マグネタイトの調製>
個数平均粒径0.30μmのマグネタイト粉100部に対して、4.0部のシラン系カップリング剤(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℃以上の温度で高速混合撹拌し、処理マグネタイトを得た。
<Preparation of treated magnetite>
4.0 parts of a silane coupling agent (3-(2-aminoethylamino)propyltrimethoxysilane) was added to 100 parts of magnetite powder having a number-average particle size of 0.30 μm, and the mixture was mixed and stirred at high speed in a container at a temperature of 100° C. or higher to obtain a treated magnetite.
<トナー1の製造例>
・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:100.0mol%
・テレフタル酸:多価カルボン酸総モル数に対して80.0mol%
・無水トリメリット酸:多価カルボン酸総モル数に対して20.0mol%
上記割合のモノマー材料を、冷却管、攪拌機、窒素導入管および熱電対を備える反応槽に投入した。そして、上記モノマー材料の総量100質量部に対して、触媒(エステル化触媒)として2-エチルヘキサン酸スズを1.5質量部添加した。次に、反応槽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℃の温度で撹拌しつつ、2時間反応させた。
<Production Example of Toner 1>
Polyoxypropylene (2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane: 100.0 mol%
Terephthalic acid: 80.0 mol% based on the total number of moles of polycarboxylic acids
Trimellitic anhydride: 20.0 mol% based on the total number of moles of polycarboxylic acids
The monomer materials in the above ratio were charged into a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, a nitrogen inlet pipe, and a thermocouple. Then, 1.5 parts by mass of tin 2-ethylhexanoate was added as a catalyst (esterification catalyst) to 100 parts by mass of the total amount of the monomer materials. Next, the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen gas, and the temperature was gradually raised while stirring, and the reaction was carried out for 2 hours while stirring at a temperature of 200°C.
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、そのまま反応させ、ASTM D36-86に従って測定した軟化点が122℃に達したのを確認してから温度を下げて反応を止め、ポリエステル樹脂1を得た。 The pressure in the reaction vessel was then lowered to 8.3 kPa and maintained for 1 hour, after which it was cooled to 180 and allowed to react. Once it was confirmed that the softening point, measured according to ASTM D36-86, had reached 122°C, the temperature was lowered to stop the reaction, and polyester resin 1 was obtained.
得られたポリエステル樹脂1の軟化点(Tm)は112℃であり、ガラス転移温度(Tg)は63℃であった。
・ポリエステル樹脂1:100.0質量部
・3,5-ジ-t-ブチルサリチル酸アルミニウム化合物:0.1質量部
・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℃):5.0質量部
・C.I.ピグメントブルー15:3 5.0質量部
上記原料をヘンシェルミキサー(商品名:FM75J型、日本コークス工業(株)製)を用いて、回転数20s-1および回転時間5分の条件で混合した後、温度125℃に設定した二軸混練機(商品名:PCM-30型、(株)池貝製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(商品名:T-250、ターボ工業(株)製)にて微粉砕した。さらに、回転型分級機(商品名:200TSP、ホソカワミクロン(株)製)を用い、分級を行い、トナー粒子を得た。回転型分級機(商品名:200TSP、ホソカワミクロン(株)製)の運転条件は、分級ローター回転数を50.0s-1とした。得られたトナー粒子の重量平均粒径(D4)は、6.2μmであった。
The resulting polyester resin 1 had a softening point (Tm) of 112°C and a glass transition temperature (Tg) of 63°C.
Polyester resin 1: 100.0 parts by mass 3,5-di-t-butyl salicylic acid aluminum compound: 0.1 parts by mass Fischer-Tropsch wax (peak temperature of maximum endothermic peak: 90 ° C.): 5.0 parts by mass C.I. Pigment Blue 15:3 5.0 parts by mass The above raw materials were mixed using a Henschel mixer (trade name: FM75J type, manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.) at a rotation speed of 20 s -1 and a rotation time of 5 minutes, and then kneaded in a twin-screw kneader (trade name: PCM-30 type, manufactured by Ikegai Co., Ltd.) set at a temperature of 125 ° C. The kneaded product obtained was cooled and coarsely crushed to 1 mm or less with a hammer mill to obtain a coarsely crushed product. The obtained coarsely crushed product was finely crushed with a mechanical crusher (trade name: T-250, manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.). Further, classification was carried out using a rotary classifier (product name: 200TSP, manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to obtain toner particles. The operating conditions of the rotary classifier (product name: 200TSP, manufactured by Hosokawa Micron Corporation) were a classification rotor rotation speed of 50.0 s-1 . The weight average particle size (D4) of the obtained toner particles was 6.2 μm.
得られたトナー粒子100.0質量部に、ヘキサメチルジシラザン20.0質量%で表面処理された一次平均粒径15nmの疎水性のシリカ微粒子1.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサー(商品名:FM75J型、日本コークス工業(株)製)で混合した。その後、目開き54μmの超音波振動篩を通過させ、トナー1を得た。 1.0 part by mass of hydrophobic silica fine particles with a primary average particle size of 15 nm that had been surface-treated with 20.0% by mass of hexamethyldisilazane was added to 100.0 parts by mass of the obtained toner particles, and mixed in a Henschel mixer (product name: FM75J type, manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.). The mixture was then passed through an ultrasonic vibration sieve with a mesh size of 54 μm to obtain toner 1.
<被覆樹脂溶液1の調製>
・一方の末端にエチレン性不飽和基を有する重量平均分子量5,000のメタクリル酸メチルマクロマー(平均値n=50) 28質量部
・メタクリル酸シクロヘキシル 70質量部
・メタクリル酸メチル 2質量部
上記材料を、還流冷却器、温度計、窒素吸い込み管、及びすり合わせ方式撹拌装置を有する四つ口フラスコに加えた。さらにトルエン90質量部、メチルエチルケトン110質量部、及びアゾビスイソバレロニトリル2.0質量部を加えた。得られた混合物を、窒素気流下70℃の温度で10時間保持し、樹脂の溶液(樹脂固形分33質量%)を得た。
<Preparation of Coating Resin Solution 1>
・28 parts by mass of methyl methacrylate macromer (average value n=50) having an ethylenically unsaturated group at one end and a weight average molecular weight of 5,000・70 parts by mass of cyclohexyl methacrylate・2 parts by mass of methyl methacrylate The above materials were added to a four-neck flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen suction tube, and a grinding type stirrer. 90 parts by mass of toluene, 110 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 2.0 parts by mass of azobisisovaleronitrile were further added. The resulting mixture was kept at a temperature of 70 ° C. under a nitrogen stream for 10 hours to obtain a resin solution (resin solid content 33% by mass).
得られた樹脂の溶液(樹脂固形分が10部となる量)に、下記材料を加えた。次いで、ホモジナイザーによりよく混合して、被覆樹脂溶液1を得た。
・架橋メラミン粒子(個数分布基準の最大ピーク粒径が0.2μm) 0.5質量部
・カーボンブラック微粒子(個数分布基準の最大ピーク粒径が0.04μm、比抵抗が9.0×10-1Ω・cm) 0.5質量部
・トルエン70質量部
The following materials were added to the obtained resin solution (amount so that the resin solid content was 10 parts), and then thoroughly mixed with a homogenizer to obtain a coating resin solution 1.
Crosslinked melamine particles (maximum peak particle size on the basis of number distribution: 0.2 μm) 0.5 parts by mass; carbon black fine particles (maximum peak particle size on the basis of number distribution: 0.04 μm, specific resistance: 9.0×10 −1 Ω·cm) 0.5 parts by mass; toluene 70 parts by mass
<実施例1>
<磁性キャリア1の製造例>
・フェノール 6.0質量部
・下記のホルムアルデヒド溶液(溶液1) 9.0質量部
(溶液1:ホルムアルデヒド40%、メタノール10%、水50%)
・上記の処理マグネタイト 84.52質量部
・上記のポリロタキサンA1 0.48質量部
上記材料と、28%アンモニア水5質量部、水20質量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℃の温度まで冷却し、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、磁性体が分散された状態の樹脂粒子である、磁性キャリアコア粒子を得た。
Example 1
<Production Example of Magnetic Carrier 1>
Phenol 6.0 parts by weight Formaldehyde solution (Solution 1) below 9.0 parts by weight (Solution 1: 40% formaldehyde, 10% methanol, 50% water)
84.52 parts by mass of the above treated magnetite 0.48 parts by mass of the above polyrotaxane A1 The above materials, 5 parts by mass of 28% ammonia water, and 20 parts by mass of water were placed in a flask, and the mixture was heated to 85°C in 30 minutes while stirring and mixing, and then polymerized for 3 hours to harden the resulting phenolic resin. The hardened phenolic resin was then cooled to a temperature of 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 under reduced pressure (5 mmHg or less) at a temperature of 60°C to obtain magnetic carrier core particles, which are resin particles in which a magnetic substance is dispersed.
続いて、減圧下(1.5kPa)、温度60℃で維持されている遊星運動型混合機(ホソカワミクロン社製のナウタミキサVN型)に下記材料を投入した。
・得られた磁性キャリアコア粒子 100.0質量部
・被覆樹脂溶液1(磁性キャリアコア粒子100質量部に対する被覆樹脂の含有量が2.0質量部となる量)
投入の仕方として、まず、磁性キャリアコア粒子に対し、1/2の量の樹脂溶液を投入し、30分間溶媒除去及び塗布操作を行った。次いで、さらに1/2の量の樹脂溶液を投入し、30分間溶媒除去及び塗布操作を行った。
Next, the following materials were charged into a planetary mixer (Nauta Mixer VN type, manufactured by Hosokawa Micron Corporation) maintained at a temperature of 60° C. under reduced pressure (1.5 kPa).
Obtained magnetic carrier core particles: 100.0 parts by mass Coating resin solution 1 (amount such that the content of the coating resin per 100 parts by mass of the magnetic carrier core particles is 2.0 parts by mass)
The resin solution was first added in an amount of 1/2 of the magnetic carrier core particles, and the solvent was removed and the coating was performed for 30 minutes. Next, another 1/2 of the resin solution was added, and the solvent was removed and the coating was performed for 30 minutes.
その後被覆樹脂組成物で被覆された磁性キャリアを回転可能な混合容器内にスパイラル羽根を有する混合機(杉山重工業社製のドラムミキサーUD-AT型)に移した。混合容器を1分間に10回転させて撹拌しながら、窒素雰囲気下に温度120℃で2時間熱処理した。得られた磁性キャリアを、磁力選鉱により低磁力品を分別し、開口150μmの篩を通した後、風力分級器で分級し、磁性キャリア1を得た。得られた磁性キャリアの体積平均粒径は、35.2μmであった。 The magnetic carrier coated with the coating resin composition was then transferred to a mixer (UD-AT type drum mixer manufactured by Sugiyama Heavy Industries Co., Ltd.) with a spiral blade placed in a rotatable mixing container. The mixture was heat-treated for 2 hours at 120°C in a nitrogen atmosphere while stirring at 10 revolutions per minute. The magnetic carrier obtained was separated into low magnetic products by magnetic separation, passed through a sieve with 150 μm openings, and then classified with an air classifier to obtain magnetic carrier 1. The volume average particle size of the magnetic carrier obtained was 35.2 μm.
<二成分現像剤の製造例>
上記トナー1と磁性キャリア1とを、トナーの濃度が9質量%になるように、V型混合機(商品名:V-10型、(株)徳寿製作所)を用い、0.5s-1および5分の条件で混合し、二成分現像剤を得た。
<Production Example of Two-Component Developer>
The above toner 1 and magnetic carrier 1 were mixed using a V-type mixer (product name: V-10 type, Tokuju Seisakusho Co., Ltd.) under conditions of 0.5 s −1 and 5 minutes so that the toner concentration became 9% by mass, to obtain a two-component developer.
<補給用現像剤の製造例>
上記トナー1と磁性キャリア1とを、トナーの濃度が90質量%になるように、V型混合機(商品名:V-10型、(株)徳寿製作所)を用い、0.5s-1および5分の条件で混合し、補給用現像剤を得た。
<Production Example of Replenishing Developer>
The above toner 1 and magnetic carrier 1 were mixed using a V-type mixer (product name: V-10 type, Tokuju Seisakusho Co., Ltd.) under conditions of 0.5 s -1 and 5 minutes so that the toner concentration became 90% by mass, to obtain a replenishment developer.
<評価>
磁性キャリア1、得られた二成分現像剤、及び得られた補給用現像剤を用いて、下記の評価を行った。
<Evaluation>
The following evaluations were carried out using the magnetic carrier 1, the obtained two-component developer, and the obtained replenishment developer.
<キャリアの強度の測定>
まず、磁性キャリア1の体積平均粒径を上記の測定方法で測定し、その値をD0(μm)とした。次に、100gの磁性キャリア1をサンプルミル(協立理工社製, SK-M10)に投入して、回転数を16500rpmに設定して、60秒間粉砕処理を行った。その後、粉砕処理後のキャリアの体積平均粒径を上記の測定方法で測定し、その値をD1(μm)とした。そして、上記のD0及びD1を下記式に代入しキャリアの粒径変化率を算出した。結果を表2に示す。粉砕処理によるストレスで粒子に割れ、欠けや微粒子が発生すると、粉砕処理後の体積平均粒径は小さくなるため、粉砕処理前後の体積平均粒径の変化率をキャリア強度の指標とした。
キャリア強度(粒径変化率)(%) = [(D0-D1)/ D0] × 100
D0:粉砕処理前のキャリアの体積平均粒径(μm)
D1:粉砕処理後のキャリアの体積平均粒径(μm)
(体積平均粒径は、上述の測定方法により測定した。)
<Measurement of Carrier Strength>
First, the volume average particle diameter of the magnetic carrier 1 was measured by the above measurement method, and the value was designated as D0 (μm). Next, 100 g of the magnetic carrier 1 was put into a sample mill (SK-M10, manufactured by Kyoritsu Riko Co., Ltd.), and the rotation speed was set to 16,500 rpm, and the pulverization process was performed for 60 seconds. Thereafter, the volume average particle diameter of the carrier after the pulverization process was measured by the above measurement method, and the value was designated as D1 (μm). Then, the above D0 and D1 were substituted into the following formula to calculate the particle diameter change rate of the carrier. The results are shown in Table 2. If the particles crack, chip, or fine particles are generated due to stress caused by the pulverization process, the volume average particle diameter after the pulverization process will be smaller, so the change rate of the volume average particle diameter before and after the pulverization process was used as an index of the carrier strength.
Carrier strength (particle size change rate) (%) = [(D0-D1)/D0] x 100
D0: Volume average particle size (μm) of the carrier before pulverization
D1: Volume average particle size (μm) of the carrier after pulverization
(The volume average particle size was measured by the above-mentioned measurement method.)
<カブリ評価>
画像形成装置として、キヤノン(株)製のフルカラー複写機(商品名:imageRUNNER ADVANCE C5560)の改造機を用いた。改造点としては、プロセススピード、現像バイアスを変更できるようにした点であった。該改造機のプロセススピードが、通常耐久モードとして380mm/sec、ストレス耐久モードとして460mm/secで出力できるように調整し、初期の画像濃度が1.55となるように現像バイアスを調整した。評価用の紙としては、コピー用のA4サイズの普通紙(商品名:GF-C081、坪量:81.4g/m2、キヤノンマーケティングジャパン(株)販売)を用いた。
<Fog evaluation>
A modified full-color copier (product name: imageRUNNER ADVANCE C5560) manufactured by Canon Inc. was used as the image forming apparatus. The modification was to make the process speed and development bias variable. The process speed of the modified machine was adjusted so that it could output at 380 mm/sec in normal durability mode and 460 mm/sec in stress durability mode, and the development bias was adjusted so that the initial image density was 1.55. A4-size plain paper for copying (product name: GF-C081, basis weight: 81.4 g/m 2 , sold by Canon Marketing Japan Inc.) was used as the paper for evaluation.
尚、画像形成に際しては、シアン色の現像器に入っている現像剤を上記の二成分現像剤に入れ替え、また、シアン色の補給用現像剤容器に入っている現像剤を上記の補給用現像剤に入れ替えた。該評価において二成分現像剤と補給用現像剤を用いているのは、この両者を用いることが、上記画像形成装置を使用する際の通常の態様であるためである。 When forming images, the developer in the cyan developer container was replaced with the two-component developer described above, and the developer in the cyan replenishment developer container was replaced with the replenishment developer described above. The reason why the two-component developer and the replenishment developer were used in this evaluation is because using both of them is the normal mode when using the image forming device described above.
まず、高温高湿環境下(30℃/80%RH)、プロセススピード380mm/secにおいて画像比率40%のFFH出力のチャートで30万枚耐久試験を行なった。その後、3日間同環境で静置し、静置後に白紙画像(00h画像)を出力した。該出力前の白紙画像と、該出力後の白紙画像に対して、平均反射率(%)を測定し、その平均反射率の差(%)をカブリ濃度とし、画像カブリを評価した。結果を表2に示す。上記平均反射率は、「REFLECTMETER MODEL TC-6DS」(東京電色社製)を用いて測定した。 First, a durability test of 300,000 sheets was conducted in a high temperature and high humidity environment (30°C/80% RH) with a process speed of 380 mm/sec and an FFH output chart with an image ratio of 40%. The sheet was then left to stand in the same environment for three days, after which a blank image (00h image) was output. The average reflectance (%) of the blank image before output and the blank image after output was measured, and the difference (%) between the average reflectances was taken as the fog density to evaluate the image fog. The results are shown in Table 2. The average reflectance was measured using a "REFLECTMETER MODEL TC-6DS" (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.).
また、プロセススピードを460mm/secに変更し、上記と同様の操作を行い、画像カブリ濃度を算出した。結果を表2に示す。 The process speed was also changed to 460 mm/sec, and the same operations were carried out as above to calculate the image fog density. The results are shown in Table 2.
<トナー飛散>
上記それぞれのプロセススピードにおける耐久試験後に、現像器を機外に取り外し、現像担持体を回転させる空回転治具に現像器をセットした。そして、現像剤担持体の真下を中心にA4の紙を置き、画像出力を行ったプロセススピードと同じ周速で10分間回転させた。紙上に落ちたトナーの質量を測定し、トナー飛散を評価した。結果を表2に示す。
<Toner scattering>
After the durability test at each process speed, the developing unit was removed from the machine and set on an idle rotating jig that rotates the developer carrier. Then, A4 paper was placed directly under the developer carrier and rotated for 10 minutes at the same peripheral speed as the process speed at which the image was output. The mass of the toner that fell on the paper was measured to evaluate the toner scattering. The results are shown in Table 2.
<実施例2~13>
使用した材料の種類及び部数を表1のように変更した以外は、実施例1と同様にして磁性キャリア2~13を得た後、同様の操作を行って二成分現像剤及び補給用現像剤を作製し、評価を行った。評価結果を表2に示す。
<Examples 2 to 13>
Magnetic carriers 2 to 13 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the types and the numbers of the materials used were changed as shown in Table 1. Then, two-component developers and replenishment developers were prepared in the same manner, and evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例14>
磁性キャリア1を、下記の磁性キャリア14に変更し、使用した材料の種類及び部数を表1のように変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って二成分現像剤及び補給用現像剤を作製し、評価を行った。評価結果を表2に示す。
<Example 14>
A two-component developer and a replenishment developer were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the magnetic carrier 1 was changed to the magnetic carrier 14 described below and the types and the numbers of parts of the materials used were changed as shown in Table 1. The evaluation results are shown in Table 2.
[磁性キャリア14の製造例]
・ポリエステル樹脂(“タフトン”TTR-2:花王社製、ガラス転移点65℃、酸価3mgKOH/g) 10.0質量部
・上記の処理マグネタイト 64.05質量部
・ポリロタキサンA8 6.5質量部
上記材料を撹拌機(“スーパーミキサー”SMV-20:カワタ社製)にて撹拌混合した後、二軸混練押出機(PCM-30:池貝鉄工社製)にて溶融混練を行なった。この混練物を冷却後粗粉砕機(UG-210KGS:朋来鉄工所製)にて2mmφパスに粗粉砕し、これを中粉砕機(“ファインミル”FM-300N:日本ニューマチック工業製)で中粉砕した。その後、微粉分級機(“セパレータ”DS-5UR:日本ニューマチック工業製)し、磁性キャリアコア粒子14を得た。
[Production Example of Magnetic Carrier 14]
Polyester resin ("Tufton" TTR-2: manufactured by Kao Corporation, glass transition point 65°C, acid value 3 mgKOH/g) 10.0 parts by mass The above treated magnetite 64.05 parts by mass Polyrotaxane A8 6.5 parts by mass The above materials were stirred and mixed with a stirrer ("Super Mixer" SMV-20: manufactured by Kawata Corporation), and then melt-kneaded with a twin-screw kneading extruder (PCM-30: manufactured by Ikegai Iron Works). After cooling, the kneaded product was coarsely pulverized to 2 mmφ pass with a coarse pulverizer (UG-210KGS: manufactured by Toku Iron Works), and this was medium-pulverized with a medium pulverizer ("Fine Mill" FM-300N: manufactured by Nippon Pneumatic Industrial Co., Ltd.). Then, it was passed through a fine powder classifier ("Separator" DS-5UR: manufactured by Nippon Pneumatic Industrial Co., Ltd.) to obtain magnetic carrier core particles 14.
<比較例1>
使用した材料の種類及び部数を表1のように変更した以外は、実施例1と同様にして磁性キャリア15を得た後、同様の操作を行って二成分現像剤及び補給用現像剤を作製し、評価を行った。評価結果を表2に示す。
<Comparative Example 1>
A magnetic carrier 15 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the types and the numbers of the materials used were changed as shown in Table 1. Then, a two-component developer and a replenishment developer were prepared in the same manner as in Example 1, and were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
表1において、エポキシ樹脂とは、EPICLON HP-6000(商品名、DIC社製)であった。また、環状分子の分子量は、上述した方法で測定した。 In Table 1, the epoxy resin was EPICLON HP-6000 (trade name, manufactured by DIC Corporation). The molecular weight of the cyclic molecules was measured using the method described above.
Claims (12)
前記磁性体分散型樹脂キャリアコアは、ポリロタキサンを含有し、
前記ポリロタキサンは、
(i)複数の環状分子と、
(ii)前記環状分子が有する環に串刺し状に包接される鎖状分子と
を有し、
(iii)前記鎖状分子は、前記環状分子が前記鎖状分子から脱離することを防止する、2つ以上の封鎖基を有する
ことを特徴とする磁性キャリア。 A magnetic carrier comprising a magnetic material-dispersed resin carrier core containing a magnetic material and a dispersion resin, and a coating resin that coats the surface of the magnetic material-dispersed resin carrier core,
The magnetic material-dispersed resin carrier core contains polyrotaxane,
The polyrotaxane is
(i) a plurality of cyclic molecules;
(ii) a chain molecule that is included in the ring of the cyclic molecule in a skewered manner;
(iii) The magnetic carrier, wherein the chain molecule has two or more blocking groups that prevent the cyclic molecule from being detached from the chain molecule.
前記磁性キャリアが、前記第1のポリロタキサンと前記第2のポリロタキサンとが結合してなる、結合ポリロタキサンを含み、
前記第1のポリロタキサンと前記第2のポリロタキサンとは、前記第1のポリロタキサンが有する環状分子と、前記第2のポリロタキサンが有する環状分子との間で化学結合を形成することによって結合している
請求項1~8の何れか一項に記載の磁性キャリア。 the polyrotaxane comprises a first polyrotaxane and a second polyrotaxane,
the magnetic carrier contains a bound polyrotaxane formed by binding the first polyrotaxane and the second polyrotaxane,
The magnetic carrier according to any one of claims 1 to 8, wherein the first polyrotaxane and the second polyrotaxane are bonded to each other by forming a chemical bond between a cyclic molecule of the first polyrotaxane and a cyclic molecule of the second polyrotaxane.
前記磁性キャリアが、請求項1~10の何れか一項に記載の磁性キャリアである
ことを特徴とする二成分現像剤。 A two-component developer containing a toner and a magnetic carrier,
A two-component developer, wherein the magnetic carrier is the magnetic carrier according to any one of claims 1 to 10.
前記磁性キャリアが、請求項1~10の何れか一項に記載の磁性キャリアである
ことを特徴とする補給用現像剤。 A replenishment developer containing a toner and a magnetic carrier,
A replenishing developer, wherein the magnetic carrier is the magnetic carrier according to any one of claims 1 to 10.
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