JP7692804B2 - Method for producing toner for developing electrostatic images - Google Patents
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Description
本発明は、静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a toner for developing electrostatic images.
電子写真の分野においては、電子写真システムの発展に伴い、高画質化及び高速化に対応した電子写真用トナーの開発が求められている。高画質化に対応して、粒径分布が狭く、小粒径のトナーを得る方法として、微細な樹脂粒子等を水系媒体中で凝集、融着させてトナーを得る、凝集合一法(乳化凝集法、凝集融着法)によるトナーの製造が行われている。中でも低温定着性や耐熱保存性といった熱特性を改善するために、コアシェル構造を有するトナーが提案されている。 In the field of electrophotography, with the development of electrophotographic systems, there is a demand for the development of electrophotographic toners that can handle higher image quality and faster speeds. To achieve higher image quality, toners are produced using the aggregation and coalescence method (emulsion aggregation method, aggregation and fusion method), in which fine resin particles are aggregated and fused in an aqueous medium to obtain toner, as a method for obtaining small particle size toners with narrow particle size distribution. Among these, toners with a core-shell structure have been proposed to improve thermal properties such as low-temperature fixability and heat-resistant storage stability.
例えば、特許文献1には、ポリエステル系樹脂粒子の凝集体である凝集粒子を水系媒体内で融着させる工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記融着させる工程において、前記凝集粒子のポリエステル系樹脂のガラス転移温度以上の温度で、かつ、酸性物質を添加し、水系媒体内のpHを前記酸性物質の添加前より0.1以上3.0以下低下させ、前記酸性物質添加後のpHを4.0以上7.0以下の範囲とし、その後、前記凝集粒子のポリエステル系樹脂のガラス転移温度以上の温度で、かつ、塩基性物質を添加し、水系媒体内のpHを塩基性物質の添加前より0.1以上1.0未満上昇させる、静電荷像現像用トナーの製造方法が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a method for producing a toner for developing electrostatic images, which includes a step of fusing aggregated particles, which are aggregates of polyester-based resin particles, in an aqueous medium, and in the fusing step, an acidic substance is added at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the polyester-based resin of the aggregated particles, the pH of the aqueous medium is reduced by 0.1 to 3.0 compared to before the addition of the acidic substance, and the pH after the addition of the acidic substance is set in the range of 4.0 to 7.0, and then a basic substance is added at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the polyester-based resin of the aggregated particles, and the pH of the aqueous medium is increased by 0.1 to less than 1.0 compared to before the addition of the basic substance.
特許文献1の技術は、融着工程時に系内のpHを調整することで融着を進行させ、特に酸性条件下で融着を進行させたのちに、あらためて塩基性化合物を添加することで、クリーニング性に優れたトナーが得られるものである。
しかしながら、特許文献1では、凝集粒子の固形分濃度が高くなると、融着粒子の円形度が低下してしまうという課題がある。
本発明は、凝集粒子の固形分濃度が高くとも、融着粒子の円形度に優れ、粗大粒子率が少ない、融着粒子が得られる、静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。
The technology of Patent Document 1 allows fusion to proceed by adjusting the pH in the system during the fusion step, and in particular, after allowing fusion to proceed under acidic conditions, a basic compound is added again, thereby obtaining a toner with excellent cleaning properties.
However, in Patent Document 1, there is a problem that as the solid content concentration of the aggregated particles increases, the circularity of the fused particles decreases.
The present invention relates to a method for producing a toner for developing electrostatic images, which can provide fused particles having excellent circularity and a low rate of coarse particles even when the solid content of aggregated particles is high.
本発明者らは、静電荷像現像用トナーの製造方法であって、凝集及び融着工程を有する製造方法において、前記融着において、特定の両親媒性分子を添加すること及び酸性物質を添加してpHを低下させることにより、融着粒子の円形度に優れ、粗大粒子率が少ない、融着粒子が得られることを見出した。 The present inventors have discovered that in a method for producing a toner for developing electrostatic images, the method includes aggregation and fusion steps, by adding specific amphipathic molecules and adding an acidic substance to lower the pH during the fusion step, fused particles with excellent circularity and a low rate of coarse particles can be obtained.
すなわち、本発明は、次の[1]に関する。
[1] 下記工程1及び工程3をこの順で含むか、又は下記工程1~工程3をこの順で含み、
工程1:水系媒体中で、樹脂粒子Xを凝集させて、凝集粒子1を得る工程、
工程2:工程1で得られた凝集粒子1に対して、樹脂粒子Yを凝集させて、凝集粒子2を得る工程、
工程3:工程1で得られた凝集粒子1又は工程2で得られた凝集粒子2を、昇温して融着し、融着粒子を得る工程であって、
工程3において、ナフタレン環を有する両親媒性分子と酸性物質とを添加する、
静電荷像現像用トナーの製造方法。
That is, the present invention relates to the following [1].
[1] The method includes the following steps 1 and 3 in this order, or the following steps 1 to 3 in this order:
Step 1: A step of aggregating resin particles X in an aqueous medium to obtain aggregated particles 1;
Step 2: A step of aggregating resin particles Y to the aggregated particles 1 obtained in step 1 to obtain aggregated particles 2;
Step 3: A step of heating the aggregated particles 1 obtained in step 1 or the aggregated particles 2 obtained in step 2 to fuse them to obtain fused particles,
In step 3, an amphiphilic molecule having a naphthalene ring and an acidic substance are added.
A method for producing a toner for developing electrostatic images.
本発明によれば、凝集粒子の固形分濃度が高くとも、融着粒子の円形度に優れ、粗大粒子率が少ない、融着粒子が得られる、静電荷像現像用トナーの製造方法が提供される。 The present invention provides a method for producing a toner for developing electrostatic images, which can produce fused particles with excellent circularity and a low rate of coarse particles, even when the solid content of the aggregated particles is high.
[静電荷像現像用トナーの製造方法]
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ともいう)の製造方法は、下記工程1及び工程3をこの順で含むか、又は下記工程1~工程3をこの順で含み、
工程1:水系媒体中で、樹脂粒子Xを凝集させて、凝集粒子1を得る工程(以下、「凝集工程1」ともいう)、
工程2:工程1で得られた凝集粒子1に対して、樹脂粒子Yを凝集させて、凝集粒子2を得る工程(以下、「凝集工程2」ともいう)、
工程3:工程1で得られた凝集粒子1又は工程2で得られた凝集粒子2を、昇温して融着し、融着粒子を得る工程であって、
工程3において、ナフタレン環を有する両親媒性分子と酸性物質とを添加する。
[Method of manufacturing toner for developing electrostatic images]
The method for producing the toner for developing electrostatic images (hereinafter, also simply referred to as "toner") of the present invention includes the following steps 1 and 3 in this order, or the following steps 1 to 3 in this order:
Step 1: A step of aggregating resin particles X in an aqueous medium to obtain aggregated particles 1 (hereinafter, also referred to as "aggregation step 1");
Step 2: A step of aggregating resin particles Y with respect to the aggregated particles 1 obtained in step 1 to obtain aggregated particles 2 (hereinafter, also referred to as "aggregation step 2");
Step 3: A step of heating the aggregated particles 1 obtained in step 1 or the aggregated particles 2 obtained in step 2 to fuse them to obtain fused particles,
In step 3, an amphiphilic molecule having a naphthalene ring and an acidic substance are added.
本発明によれば、凝集粒子の固形分濃度が高くとも、融着粒子の円形度に優れ、粗大粒子率が少ない、融着粒子が得られる。凝集粒子の固形分濃度を高め、かつ、粗大粒子率を低下させることで、生産性を向上することができる。また、融着粒子の円形度を向上させることで、高画質化に優れたトナーを得ることができる。
上記の効果が得られる理由は定かではないが、次のように考えられる。
本発明は、樹脂粒子Xを凝集させて、凝集粒子1を得た後、凝集粒子1を昇温して融着させる工程を含むトナーの製造方法又は樹脂粒子Xを凝集させてコアとなる凝集粒子1を得た後、シェルを形成する樹脂粒子Yを凝集させて凝集粒子2を得て、更に、凝集粒子2を昇温して融着させる工程を含むトナーの製造方法に関するものであり、融着工程において特定の両親媒性分子と酸性物質を添加するものである。生産性向上のために、融着工程において、凝集粒子1や凝集粒子2を高濃度とすると、粒子間の凝集が進行し、所望の円形度を達成することが困難であった。
本発明では、上記構成により、これを達成することができた。これは、融着工程において、特定の両親媒性分子を添加することにより、工程3における凝集粒子1や凝集粒子2の分散性がより向上し、凝集粒子1同士や凝集粒子2同士の凝集が抑制されると共に酸性物質で、pHを低下させることにより、凝集粒子が有する酸基、例えば酸基がカルボキシ基である場合には、カルボキシ基間の反発を抑制し、融着が促進されたためと考えられる。
なお、本発明の効果に関する上記のメカニズムは推定であり、これに限定されるものではない。
According to the present invention, fused particles having excellent circularity and low coarse particle ratio can be obtained even if the solid content concentration of the aggregated particles is high. By increasing the solid content concentration of the aggregated particles and decreasing the coarse particle ratio, productivity can be improved. Furthermore, by improving the circularity of the fused particles, a toner excellent in high image quality can be obtained.
The reason why the above effect is obtained is not clear, but is thought to be as follows.
The present invention relates to a method for producing a toner including a step of aggregating resin particles X to obtain aggregated particles 1, and then increasing the temperature of the aggregated particles 1 to fuse them, or a method for producing a toner including a step of aggregating resin particles X to obtain aggregated particles 1 that become cores, and then aggregating resin particles Y that form shells to obtain aggregated particles 2, and further increasing the temperature of the aggregated particles 2 to fuse them, in which a specific amphipathic molecule and an acidic substance are added in the fusing step. If the aggregated particles 1 and/or the aggregated particles 2 are made to have a high concentration in the fusing step in order to improve productivity, aggregation between particles proceeds, making it difficult to achieve a desired circularity.
In the present invention, this has been achieved by the above-mentioned configuration. This is believed to be because, by adding a specific amphipathic molecule in the fusion step, the dispersibility of aggregated particles 1 and 2 in step 3 is improved, and aggregation between aggregated particles 1 and between aggregated particles 2 is suppressed, and by lowering the pH with an acidic substance, repulsion between acid groups possessed by the aggregated particles (for example, when the acid group is a carboxy group) is suppressed, and fusion is promoted.
It should be noted that the above-mentioned mechanism regarding the effect of the present invention is merely a presumption, and the present invention is not limited thereto.
本明細書における各種用語の定義等を以下に示す。
樹脂が結晶性であるか非晶性であるかについては、結晶性指数により判定される。結晶性指数は、後述する実施例に記載の測定方法における、樹脂の軟化点と吸熱の最大ピーク温度との比(軟化点(℃)/吸熱の最大ピーク温度(℃))で定義される。結晶性樹脂とは、結晶性指数が0.6以上1.4以下のものである。非晶性樹脂とは、結晶性指数が0.6未満又は1.4超のものである。結晶性指数は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。
明細書中、ポリエステル樹脂のカルボン酸成分には、その化合物のみならず、反応中に分解して酸を生成する無水物、及び各カルボン酸のアルキルエステル(アルキル基の炭素数1以上3以下)も含まれる。
「体積中位粒径(D50)」とは、体積分率で計算した累積体積頻度が粒径の小さい方から計算して50%になる粒径である。
粒径分布の変動係数(以下、単に「CV値」ともいう)は、下記式で表される値である。下記式における体積平均粒径とは、体積基準で測定された粒径に、その粒径値を持つ粒子の割合を掛け、それにより得られた値を粒子数で除して得られる粒径である。
CV値(%)=[粒径分布の標準偏差(μm)/体積平均粒径(μm)]×100
The definitions of various terms used in this specification are given below.
Whether a resin is crystalline or amorphous is determined by the crystallinity index. The crystallinity index is defined as the ratio of the softening point of the resin to the maximum endothermic peak temperature (softening point (°C)/maximum endothermic peak temperature (°C)) in the measurement method described in the examples below. A crystalline resin has a crystallinity index of 0.6 or more and 1.4 or less. A non-crystalline resin has a crystallinity index of less than 0.6 or more than 1.4. The crystallinity index can be appropriately adjusted by the types and ratios of raw material monomers, as well as production conditions such as reaction temperature, reaction time, and cooling rate.
In the specification, the carboxylic acid component of the polyester resin includes not only the compound itself, but also anhydrides that decompose during the reaction to produce an acid, and alkyl esters of each carboxylic acid (alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms).
The "volume median particle size (D 50 )" is the particle size at which the cumulative volume frequency calculated as a volume fraction is 50%, calculated from the smallest particle size.
The coefficient of variation of particle size distribution (hereinafter, simply referred to as "CV value") is a value expressed by the following formula: In the following formula, the volume average particle size is a particle size obtained by multiplying the particle size measured on a volume basis by the proportion of particles having that particle size value, and dividing the resulting value by the number of particles.
CV value (%) = [standard deviation of particle size distribution (μm) / volume average particle size (μm)] × 100
<工程1>
工程1では、水系媒体中で、樹脂粒子Xを凝集させて、凝集粒子1を得る。ここで、樹脂粒子Xに加えて、着色剤粒子、離型剤粒子を凝集させることが好ましく、樹脂粒子Xを含む樹脂粒子分散液と、着色剤粒子を含有する着色剤粒子分散液と、離型剤粒子を含有する離型剤粒子分散液を混合して、これらの粒子を凝集させることがより好ましい。
〔樹脂粒子X〕
工程1で使用する樹脂粒子分散液は、樹脂粒子Xを含有する。樹脂粒子Xは、優れた低温定着性を得るため、非晶性樹脂A及び結晶性ポリエステル樹脂Cを同一又は異なる樹脂粒子中に含むことが好ましく、得られるトナーの低温定着性をより向上し、非オフセット温度幅をより広げる観点から、好ましくは、非晶性樹脂A及び結晶性ポリエステル樹脂Cを同一樹脂粒子中に含む。
<Step 1>
In step 1, resin particles X are aggregated in an aqueous medium to obtain aggregated particles 1. Here, in addition to the resin particles X, it is preferable to aggregate colorant particles and release agent particles, and it is more preferable to mix a resin particle dispersion liquid containing resin particles X, a colorant particle dispersion liquid containing colorant particles, and a release agent particle dispersion liquid containing release agent particles to aggregate these particles.
[Resin particles X]
The resin particle dispersion used in step 1 contains resin particles X. In order to obtain excellent low-temperature fixability, the resin particles X preferably contain an amorphous resin A and a crystalline polyester resin C in the same or different resin particles, and from the viewpoints of further improving the low-temperature fixability of the toner obtained and further widening the non-offset temperature range, preferably, the amorphous resin A and the crystalline polyester resin C are contained in the same resin particles.
≪非晶性樹脂A≫
非晶性樹脂Aは、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分の重縮合物を含む非晶性ポリエステル系樹脂Aである。
非晶性ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、変性されたポリエステル樹脂が挙げられる。変性されたポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂のウレタン変性物、ポリエステル樹脂のエポキシ変性物、ポリエステル樹脂セグメントと付加重合樹脂セグメントとを含む複合樹脂が挙げられる。これらの中でも、アルコール成分及びカルボン酸成分の重縮合物であるポリエステル樹脂セグメントと、スチレン系化合物を含む原料モノマーの付加重合物である付加重合樹脂セグメントとを含む、非晶性複合樹脂であることが好ましい。
<Amorphous resin A>
The amorphous resin A is, for example, an amorphous polyester resin A containing a polycondensate of an alcohol component and a carboxylic acid component.
Examples of the amorphous polyester resin include polyester resin and modified polyester resin. Examples of the modified polyester resin include urethane modified polyester resin, epoxy modified polyester resin, and composite resin containing polyester resin segment and addition polymerization resin segment. Among these, it is preferable to use an amorphous composite resin containing a polyester resin segment which is a polycondensation product of an alcohol component and a carboxylic acid component, and an addition polymerization resin segment which is an addition polymerization product of a raw material monomer containing a styrene-based compound.
アルコール成分としては、例えば、芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。これらの中でも、低温定着性に優れるトナーを得る観点から、芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物が好ましい。
芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物は、好ましくはビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物であり、より好ましくは式(I):
Examples of the alcohol component include alkylene oxide adducts of aromatic diols, linear or branched aliphatic diols, alicyclic diols, and trihydric or higher polyhydric alcohols. Among these, alkylene oxide adducts of aromatic diols are preferred from the viewpoint of obtaining a toner having excellent low-temperature fixing properties.
The alkylene oxide adduct of an aromatic diol is preferably an alkylene oxide adduct of bisphenol A, more preferably represented by formula (I):
(式中、OR1及びR2Oはオキシアルキレン基であり、R1及びR2はそれぞれ独立にエチレン基又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキシドの平均付加mol数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上、更に好ましくは1.8以上であり、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは4以下、更に好ましくは3以下、更に好ましくは2.5以下である)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物である。
(wherein OR1 and R2O are oxyalkylene groups, R1 and R2 each independently represent an ethylene group or a propylene group, x and y each represent the average number of moles of alkylene oxide added and are each positive numbers, and the sum of x and y is 1 or more, preferably 1.5 or more, and more preferably 1.8 or more, and is 16 or less, preferably 8 or less, more preferably 4 or less, even more preferably 3 or less, and even more preferably 2.5 or less).
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物としては、例えば、ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン〕のプロピレンオキシド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物が好ましい。
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物の含有量は、アルコール成分中、好ましくは70mol%以上、より好ましくは90mol%以上、更に好ましくは95mol%以上であり、そして、100mol%以下であり、更に好ましくは100mol%である。
Examples of the alkylene oxide adduct of bisphenol A include a propylene oxide adduct of bisphenol A [2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane] and an ethylene oxide adduct of bisphenol A. These may be used alone or in combination. Among these, the propylene oxide adduct of bisphenol A is preferred.
The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A in the alcohol component is preferably 70 mol % or more, more preferably 90 mol % or more, even more preferably 95 mol % or more, and is 100 mol % or less, even more preferably 100 mol %.
直鎖又は分岐の脂肪族ジオールとしては、例えば、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、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールが挙げられる。
脂環式ジオールとしては、例えば、水素添加ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン〕、水素添加ビスフェノールAの炭素数2以上4以下のアルキレンオキシド付加物(平均付加mol数2以上12以下)が挙げられる。
3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールが挙げられる。
これらのアルコール成分は、1種又は2種上を用いてもよい。
Examples of linear or branched aliphatic diols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, and 1,12-dodecanediol.
Examples of the alicyclic diol include hydrogenated bisphenol A [2,2-bis(4-hydroxycyclohexyl)propane] and alkylene oxide adducts of hydrogenated bisphenol A having 2 to 4 carbon atoms (average molar number added: 2 to 12).
Examples of trihydric or higher polyhydric alcohols include glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, and sorbitol.
These alcohol components may be used alone or in combination of two or more.
カルボン酸成分としては、例えば、ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸が挙げられる。
ジカルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸、及び、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは20mol%以上、より好ましくは30mol%以上、更に好ましくは40mol%以上、更に好ましくは50mol%以上であり、そして、好ましくは90mol%以下、より好ましくは85mol%以下、更に好ましくは80mol%以下である。
Examples of the carboxylic acid component include dicarboxylic acids and polycarboxylic acids having three or more carboxylic acids.
Examples of the dicarboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids, linear or branched aliphatic dicarboxylic acids, and alicyclic dicarboxylic acids. Among these, at least one selected from aromatic dicarboxylic acids and linear or branched aliphatic dicarboxylic acids is preferred.
Examples of aromatic dicarboxylic acids include phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid. Among these, isophthalic acid and terephthalic acid are preferred, and terephthalic acid is more preferred.
The amount of aromatic dicarboxylic acid in the carboxylic acid component is preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, even more preferably 40 mol% or more, even more preferably 50 mol% or more, and is preferably 90 mol% or less, more preferably 85 mol% or less, even more preferably 80 mol% or less.
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは20以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、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、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、アゼライン酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸が挙げられる。炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸としては、例えば、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸が挙げられる。これらの中でも、フマル酸、セバシン酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸が好ましい。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1mol%以上、より好ましくは3mol%以上、更に好ましくは10mol%以上であり、そして、好ましくは80mol%以下、より好ましくは50mol%以下、更に好ましくは30mol%以下である。
The linear or branched aliphatic dicarboxylic acid preferably has 2 or more carbon atoms, more preferably 3 or more carbon atoms, and preferably has 30 or less, more preferably 20 or less carbon atoms.
Examples of linear or branched aliphatic dicarboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, azelaic acid, and succinic acid substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of succinic acid substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include dodecylsuccinic acid, dodecenylsuccinic acid, and octenylsuccinic acid. Among these, fumaric acid, sebacic acid, and succinic acid substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms are preferred.
The amount of the linear or branched aliphatic dicarboxylic acid in the carboxylic acid component is preferably 1 mol % or more, more preferably 3 mol % or more, even more preferably 10 mol % or more, and is preferably 80 mol % or less, more preferably 50 mol % or less, even more preferably 30 mol % or less.
3価以上の多価カルボン酸としては、好ましくは3価のカルボン酸であり、例えばトリメリット酸が挙げられる。好ましくはトリメリット酸又はその無水物である。
3価以上の多価カルボン酸を含む場合、3価以上の多価カルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは3mol%以上、より好ましくは5mol%以上、更に好ましくは8mol%以上であり、そして、好ましくは30mol%以下、より好ましくは25mol%以下、更に好ましくは20mol%以下である。
これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
The trivalent or higher polyvalent carboxylic acid is preferably a trivalent carboxylic acid, for example, trimellitic acid, preferably trimellitic acid or its anhydride.
When a trivalent or higher polycarboxylic acid is contained, the amount of the trivalent or higher polycarboxylic acid in the carboxylic acid component is preferably 3 mol % or more, more preferably 5 mol % or more, even more preferably 8 mol % or more, and is preferably 30 mol % or less, more preferably 25 mol % or less, even more preferably 20 mol % or less.
These carboxylic acid components may be used alone or in combination of two or more.
アルコール成分の水酸基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の当量比〔COOH基/OH基〕は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。 The equivalent ratio of the carboxyl groups of the carboxylic acid component to the hydroxyl groups of the alcohol component [COOH groups/OH groups] is preferably 0.7 or more, more preferably 0.8 or more, and is preferably 1.3 or less, more preferably 1.2 or less.
付加重合樹脂セグメントは、例えば、スチレン系化合物を含む原料モノマーの付加重合物である。
スチレン系化合物としては、例えば、無置換又は置換スチレンが挙げられる。スチレンに置換される置換基としては、例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、スルホン酸基又はその塩が挙げられる。
スチレン系化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、tert-ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、スチレンスルホン酸又はその塩が挙げられる。これらの中でも、スチレンが好ましい。
付加重合樹脂セグメントの原料モノマー中、スチレン系化合物の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは65質量%以上、更に好ましくは75質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは85質量%以下である。
The addition polymerized resin segment is, for example, an addition polymer of raw material monomers including a styrene-based compound.
Examples of the styrene-based compound include unsubstituted or substituted styrene. Examples of the substituent substituted on the styrene include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfonic acid group, or a salt thereof.
Examples of styrene-based compounds include styrene, methylstyrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, tert-butylstyrene, chlorostyrene, chloromethylstyrene, methoxystyrene, styrenesulfonic acid, and salts thereof. Among these, styrene is preferred.
In the raw material monomers for the addition polymerization resin segment, the content of the styrene-based compound is preferably 50% by mass or more, more preferably 65% by mass or more, even more preferably 75% by mass or more, and is 100% by mass or less, preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, even more preferably 85% by mass or less.
スチレン系化合物以外の原料モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エステル;エチレン、プロピレン、ブタジエン等のオレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のハロゲン化ビニリデン;N-ビニルピロリドン等のN-ビニル化合物が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、(メタ)アクリル酸アルキルがより好ましい。
(メタ)アクリル酸アルキルにおけるアルキル基の炭素数は、好ましくは1以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは6以上であり、そして、好ましくは24以下、より好ましくは22以下、更に好ましくは20以下である。
(メタ)アクリル酸アルキルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸(イソ)プロピル、(メタ)アクリル酸(イソ又はターシャリー)ブチル、(メタ)アクリル酸(イソ)アミル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸(イソ)オクチル、(メタ)アクリル酸(イソ)デシル、(メタ)アクリル酸(イソ)ドデシル、(メタ)アクリル酸(イソ)パルミチル、(メタ)アクリル酸(イソ)ステアリル、(メタ)アクリル酸(イソ)ベヘニル等が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル又は(メタ)アクリル酸ステアリル、より好ましくは(メタ)アクリル酸ステアリル、更に好ましくはメタクリル酸ステアリルである。
なお、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの接頭辞が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの接頭辞が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸又はメタクリル酸を示す。
Examples of raw material monomers other than styrene-based compounds include (meth)acrylic acid esters such as alkyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, and dimethylaminoethyl (meth)acrylate; olefins such as ethylene, propylene, and butadiene; halovinyls such as vinyl chloride; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; vinyl ethers such as methyl vinyl ether; vinylidene halides such as vinylidene chloride; and N-vinyl compounds such as N-vinylpyrrolidone. Among these, (meth)acrylic acid esters are preferred, and alkyl (meth)acrylates are more preferred.
The number of carbon atoms in the alkyl group in the alkyl (meth)acrylate is preferably 1 or more, more preferably 4 or more, even more preferably 6 or more, and is preferably 24 or less, more preferably 22 or less, even more preferably 20 or less.
Examples of the alkyl (meth)acrylate include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, (iso)propyl (meth)acrylate, (iso or tertiary)butyl (meth)acrylate, (iso)amyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, (iso)octyl (meth)acrylate, (iso)decyl (meth)acrylate, (iso)dodecyl (meth)acrylate, (iso)palmityl (meth)acrylate, (iso)stearyl (meth)acrylate, and (iso)behenyl (meth)acrylate. Of these, 2-ethylhexyl (meth)acrylate or stearyl (meth)acrylate is preferred, stearyl (meth)acrylate is more preferred, and stearyl methacrylate is even more preferred.
In addition, "(iso or tertiary)" and "(iso)" refer to both the presence and absence of these prefixes, and the absence of these prefixes refers to normal. In addition, "(meth)acrylic acid" refers to acrylic acid or methacrylic acid.
付加重合樹脂セグメントの原料モノマー中、(メタ)アクリル酸エステルの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは35質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。
付加重合樹脂セグメントの原料モノマー中における、スチレン系化合物と(メタ)アクリル酸エステルとの総量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、更に好ましくは100質量%である。
In the raw material monomers for the addition polymerization resin segment, the content of the (meth)acrylic acid ester is preferably 5 mass% or more, more preferably 10 mass% or more, even more preferably 15 mass% or more, and is preferably 50 mass% or less, more preferably 35 mass% or less, even more preferably 25 mass% or less.
The total amount of the styrene-based compound and the (meth)acrylic acid ester in the raw material monomers of the addition polymerization resin segment is preferably 80 mass % or more, more preferably 90 mass % or more, even more preferably 95 mass % or more, and still more preferably 100 mass %.
非晶性ポリエステル系樹脂Aは、好ましくは、ポリエステル樹脂セグメント及び付加重合樹脂セグメントと共有結合を介して結合した両反応性モノマー由来の構成単位を有する。
「両反応性モノマー由来の構成単位」とは、両反応性モノマーの官能基、付加重合性基が反応した単位を意味する。
付加重合性基としては、例えば、炭素-炭素不飽和結合(エチレン性不飽和結合)が挙げられる。
両反応性モノマーとしては、例えば、分子内に、水酸基、カルボキシ基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する付加重合性モノマーが挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、水酸基及びカルボキシ基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する付加重合性モノマーが好ましく、カルボキシ基を有する付加重合性モノマーがより好ましい。
カルボキシ基を有する付加重合性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸が挙げられる。これらの中でも、重縮合反応と付加重合反応の双方の反応性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸が好ましく、アクリル酸がより好ましい。
両反応性モノマーがカルボキシ基を有する付加重合性モノマーである場合、両反応性モノマー由来の構成単位の量は、非晶性ポリエステル系樹脂Aのポリエステル樹脂セグメントのアルコール成分100mol部に対して、好ましくは1mol部以上、より好ましくは5mol部以上、更に好ましくは8mol部以上であり、そして、好ましくは30mol部以下、より好ましくは25mol部以下、更に好ましくは20mol部以下である。
The amorphous polyester resin A preferably has a constitutional unit derived from a bireactive monomer bonded to a polyester resin segment and an addition polymerization resin segment via a covalent bond.
The term "structural unit derived from a bireactive monomer" refers to a unit formed by reaction of a functional group and an addition polymerizable group of a bireactive monomer.
An example of the addition polymerizable group is a carbon-carbon unsaturated bond (ethylenically unsaturated bond).
Examples of the bireactive monomer include addition polymerizable monomers having at least one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, a primary amino group, and a secondary amino group in the molecule. Among these, from the viewpoint of reactivity, addition polymerizable monomers having at least one functional group selected from a hydroxyl group and a carboxyl group are preferred, and addition polymerizable monomers having a carboxyl group are more preferred.
Examples of the addition polymerizable monomer having a carboxy group include acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, and maleic acid. Among these, from the viewpoint of reactivity in both the polycondensation reaction and the addition polymerization reaction, acrylic acid and methacrylic acid are preferred, and acrylic acid is more preferred.
When the bireactive monomer is an addition polymerizable monomer having a carboxy group, the amount of the constitutional units derived from the bireactive monomer is preferably 1 mol part or more, more preferably 5 mol parts or more, even more preferably 8 mol parts or more, and is preferably 30 mol parts or less, more preferably 25 mol parts or less, even more preferably 20 mol parts or less, relative to 100 mol parts of the alcohol component of the polyester resin segment of the amorphous polyester resin A.
非晶性ポリエステル系樹脂A中のポリエステル樹脂セグメントの含有量は、好ましくは35質量%以上、より好ましくは45質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、更に好ましくは75質量%以下である。 The content of the polyester resin segment in the amorphous polyester resin A is preferably 35% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, even more preferably 50% by mass or more, and is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, even more preferably 75% by mass or less.
非晶性ポリエステル系樹脂A中の付加重合樹脂セグメントの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは25質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。 The content of the addition polymerization resin segment in the amorphous polyester resin A is preferably 5% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, even more preferably 25% by mass or more, and preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less, even more preferably 45% by mass or less.
非晶性ポリエステル系樹脂A中の両反応性モノマー由来の構成単位の量は、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは0.8質量%以上であり、そして、好ましくは10質量%以下、より好ましくは7質量%以下、更に好ましくは4質量%以下である。 The amount of structural units derived from bireactive monomers in the amorphous polyester resin A is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, even more preferably 0.8% by mass or more, and is preferably 10% by mass or less, more preferably 7% by mass or less, even more preferably 4% by mass or less.
非晶性ポリエステル系樹脂A中の、ポリエステル樹脂セグメントと付加重合樹脂セグメントと両反応性モノマー由来の構成単位の総量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下、そして、更に好ましくは100質量%である。 In the amorphous polyester resin A, the total amount of the polyester resin segment, the addition polymerization resin segment, and the structural units derived from the bireactive monomer is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more, and is 100% by mass or less, and even more preferably 100% by mass.
上記量は、ポリエステル樹脂セグメント、付加重合樹脂セグメントの原料モノマー、両反応性モノマー、ラジカル重合開始剤の量の比率を基準に算出し、ポリエステル樹脂セグメント等における重縮合による脱水量は除いた質量を基準とする。なお、ラジカル重合開始剤を用いた場合、ラジカル重合開始剤の質量は、付加重合樹脂セグメントに含めて計算する。 The above amounts are calculated based on the ratio of the amounts of the polyester resin segment, raw material monomer for the addition polymerization resin segment, bireactive monomer, and radical polymerization initiator, and are based on the mass excluding the amount of dehydration due to polycondensation in the polyester resin segment, etc. When a radical polymerization initiator is used, the mass of the radical polymerization initiator is included in the addition polymerization resin segment in the calculation.
非晶性ポリエステル系樹脂Aは、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分を重縮合させる工程Aと、付加重合樹脂セグメントの原料モノマー及び両反応性モノマーを付加重合させる工程Bとを含む方法により製造してもよい。
工程Aの後に工程Bを行ってもよいし、工程Bの後に工程Aを行ってもよく、工程Aと工程Bを同時に行ってもよい。
工程Aにおいて、カルボン酸成分の一部を重縮合反応に供し、次いで工程Bを実施した後に、カルボン酸成分の残部を重合系に添加し、工程Aの重縮合反応及び両反応性モノマー又は両反応性モノマーに由来する構成部位が有するカルボキシ基との重縮合反応を更に進める方法が好ましい。
The amorphous polyester resin A may be produced, for example, by a method including a step A of polycondensing an alcohol component and a carboxylic acid component, and a step B of addition polymerizing a raw material monomer for the addition polymerization resin segment and a bireactive monomer.
Step B may be carried out after step A, step A may be carried out after step B, or step A and step B may be carried out simultaneously.
In the step A, a part of the carboxylic acid component is subjected to a polycondensation reaction, and then the step B is carried out, and thereafter the remainder of the carboxylic acid component is added to the polymerization system to further proceed with the polycondensation reaction of the step A and the polycondensation reaction with the carboxy group of the bireactive monomer or the constituent moiety derived from the bireactive monomer.
工程Aでは、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、チタニウムジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)等のエステル化触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて重縮合してもよい。
また、重縮合にフマル酸等の不飽和結合を有するモノマーを使用する際には、必要に応じてアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上0.5質量部以下のラジカル重合禁止剤を用いてもよい。ラジカル重合禁止剤としては、例えば、4-tert-ブチルカテコールが挙げられる。
重縮合反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。なお、重縮合は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
In step A, if necessary, polycondensation may be performed using an esterification catalyst such as tin(II) di(2-ethylhexanoate), dibutyltin oxide, or titanium diisopropoxybis(triethanolaminate) in an amount of 0.01 part by mass or more and 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component; or an esterification promoter such as gallic acid (equivalent to 3,4,5-trihydroxybenzoic acid) in an amount of 0.001 part by mass or more and 0.5 part by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component.
When a monomer having an unsaturated bond such as fumaric acid is used in polycondensation, a radical polymerization inhibitor may be used, if necessary, in an amount of preferably 0.001 part by mass or more and 0.5 part by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component. An example of the radical polymerization inhibitor is 4-tert-butylcatechol.
The temperature of the polycondensation reaction is preferably 120° C. or higher, more preferably 160° C. or higher, and even more preferably 180° C. or higher, and is preferably 250° C. or lower, and more preferably 240° C. or lower. The polycondensation may be carried out in an inert gas atmosphere.
工程Bの付加重合のラジカル重合開始剤としては、例えば、ジブチルパーオキシド等の過酸化物、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物が挙げられる。
ラジカル重合開始剤の使用量は、付加重合樹脂セグメントの原料モノマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上20質量部以下である。
付加重合の温度は、好ましくは110℃以上、より好ましくは130℃以上であり、そして、好ましくは230℃以下、より好ましくは220℃以下、更に好ましくは210℃以下である。
Examples of the radical polymerization initiator for the addition polymerization in step B include peroxides such as dibutyl peroxide, persulfates such as sodium persulfate, and azo compounds such as 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile).
The amount of the radical polymerization initiator used is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the raw material monomer of the addition polymerization resin segment.
The temperature of the addition polymerization is preferably 110° C. or higher, more preferably 130° C. or higher, and preferably 230° C. or lower, more preferably 220° C. or lower, and further preferably 210° C. or lower.
(非晶性樹脂Aの物性)
非晶性樹脂Aの軟化点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは150℃以下、より好ましくは140℃以下、更に好ましくは125℃以下である。
非晶性樹脂Aのガラス転移温度は、好ましくは30℃以上、より好ましくは35℃以上、更に好ましくは40℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
(Physical Properties of Amorphous Resin A)
The softening point of the amorphous resin A is preferably 70° C. or higher, more preferably 90° C. or higher, and even more preferably 100° C. or higher, and from the viewpoint of further improving the low-temperature fixability, it is preferably 150° C. or lower, more preferably 140° C. or lower, and even more preferably 125° C. or lower.
The glass transition temperature of the amorphous resin A is preferably 30° C. or higher, more preferably 35° C. or higher, and even more preferably 40° C. or higher, and from the viewpoint of further improving the low-temperature fixability, is preferably 80° C. or lower, more preferably 70° C. or lower, and even more preferably 60° C. or lower.
非晶性樹脂Aの酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは15mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは35mgKOH/g以下、更に好ましくは30mgKOH/g以下である。
非晶性樹脂Aの水酸基価は、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、更に好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは60mgKOH/g以下、より好ましくは40mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下である。
非晶性樹脂Aの軟化点、ガラス転移温度、及び酸価は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
なお、非晶性樹脂Aを2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた軟化点、ガラス転移温度及び酸価の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
The acid value of the amorphous resin A is preferably 5 mgKOH/g or more, more preferably 10 mgKOH/g or more, even more preferably 15 mgKOH/g or more, and is preferably 40 mgKOH/g or less, more preferably 35 mgKOH/g or less, even more preferably 30 mgKOH/g or less.
The hydroxyl value of the amorphous resin A is preferably 1 mgKOH/g or more, more preferably 3 mgKOH/g or more, even more preferably 10 mgKOH/g or more, and is preferably 60 mgKOH/g or less, more preferably 40 mgKOH/g or less, even more preferably 20 mgKOH/g or less.
The softening point, glass transition temperature, and acid value of the amorphous resin A can be appropriately adjusted by the types and amounts of raw material monomers used, as well as production conditions such as reaction temperature, reaction time, and cooling rate, and these values can be determined by the methods described in the examples.
When two or more kinds of amorphous resins A are used in combination, it is preferable that the softening point, glass transition temperature and acid value of the mixture thereof are each within the above-mentioned ranges.
非晶性樹脂Aの含有量は、樹脂粒子Xの樹脂成分の合計量に対して、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、更に好ましくは65質量%以上であり、そして、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは85質量%以下である。 The content of amorphous resin A is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, even more preferably 65% by mass or more, and is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, even more preferably 85% by mass or less, based on the total amount of the resin components of resin particles X.
≪結晶性ポリエステル樹脂C≫
結晶性ポリエステル樹脂Cは、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分の重縮合物である結晶性ポリエステル樹脂である。
結晶性ポリエステル樹脂は、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物である。
アルコール成分としては、α,ω-脂肪族ジオールが好ましい。
α,ω-脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは6以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下である。
α,ω-脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオールが挙げられる。これらの中でも、1,6-ヘキサンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールが好ましく、1,10-デカンジオールがより好ましい。
<Crystalline polyester resin C>
The crystalline polyester resin C is, for example, a crystalline polyester resin which is a polycondensation product of an alcohol component and a carboxylic acid component.
The crystalline polyester resin is a polycondensation product of an alcohol component and a carboxylic acid component.
The alcohol component is preferably an α,ω-aliphatic diol.
The α,ω-aliphatic diol preferably has 2 or more carbon atoms, more preferably 4 or more, and even more preferably 6 or more carbon atoms, and preferably has 16 or less, more preferably 14 or less, and even more preferably 12 or less carbon atoms.
Examples of α,ω-aliphatic diols include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, and 1,14-tetradecanediol. Among these, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, and 1,12-dodecanediol are preferred, and 1,10-decanediol is more preferred.
α,ω-脂肪族ジオールの量は、アルコール成分中、好ましくは80mol%以上、より好ましくは85mol%以上、更に好ましくは90mol%以上、更に好ましくは95mol%以上であり、そして100mol%以下であり、更に好ましくは100mol%である。 The amount of α,ω-aliphatic diol in the alcohol component is preferably 80 mol% or more, more preferably 85 mol% or more, even more preferably 90 mol% or more, even more preferably 95 mol% or more, and is 100 mol% or less, even more preferably 100 mol%.
アルコール成分は、α,ω-脂肪族ジオールとは異なる他のアルコール成分を含有していてもよい。他のアルコール成分としては、例えば、1,2-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール等のα,ω-脂肪族ジオール以外の脂肪族ジオール;ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物等の芳香族ジオール;グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の3価以上のアルコールが挙げられる。これらのアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。 The alcohol component may contain other alcohol components different from the α,ω-aliphatic diol. Examples of other alcohol components include aliphatic diols other than α,ω-aliphatic diols, such as 1,2-propanediol and neopentyl glycol; aromatic diols such as alkylene oxide adducts of bisphenol A; and trihydric or higher alcohols, such as glycerin, pentaerythritol, and trimethylolpropane. These alcohol components may be used alone or in combination.
カルボン酸成分としては、脂肪族ジカルボン酸が好ましく、直鎖脂肪族ジカルボン酸がより好ましい。
脂肪族ジカルボン酸の炭素数は、好ましくは4以上、より好ましくは8以上、更に好ましくは10以上であり、そして、好ましくは14以下、より好ましくは12以下である。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸が挙げられる。これらの中でも、セバシン酸、ドデカン二酸が好ましく、セバシン酸がより好ましい。これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
The carboxylic acid component is preferably an aliphatic dicarboxylic acid, more preferably a straight-chain aliphatic dicarboxylic acid.
The aliphatic dicarboxylic acid preferably has 4 or more carbon atoms, more preferably 8 or more, and even more preferably 10 or more carbon atoms, and preferably has 14 or less, and more preferably 12 or less carbon atoms.
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include fumaric acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, and tetradecanedioic acid. Among these, sebacic acid and dodecanedioic acid are preferred, and sebacic acid is more preferred. These carboxylic acid components may be used alone or in combination.
脂肪族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは80mol%以上、より好ましくは85mol%以上、更に好ましくは90mol%以上、更に好ましくは95mol%以上であり、そして、100mol%以下であり、更に好ましくは100mol%である。 The amount of aliphatic dicarboxylic acid in the carboxylic acid component is preferably 80 mol% or more, more preferably 85 mol% or more, even more preferably 90 mol% or more, even more preferably 95 mol% or more, and is 100 mol% or less, even more preferably 100 mol%.
カルボン酸成分は、脂肪族ジカルボン酸とは異なる他のカルボン酸成分を含有していてもよい。他のカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;3価以上の多価カルボン酸が挙げられる。これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。 The carboxylic acid component may contain other carboxylic acid components different from the aliphatic dicarboxylic acid. Examples of other carboxylic acid components include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and isophthalic acid; and polyvalent carboxylic acids having three or more valences. These carboxylic acid components may be used alone or in combination.
アルコール成分の水酸基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の当量比〔COOH基/OH基〕は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。 The equivalent ratio of the carboxyl groups of the carboxylic acid component to the hydroxyl groups of the alcohol component [COOH groups/OH groups] is preferably 0.7 or more, more preferably 0.8 or more, and is preferably 1.3 or less, more preferably 1.2 or less.
結晶性ポリエステル樹脂の製造方法は、例えば、前述の非晶性ポリエステル系樹脂Aの工程Aと同様の例が挙げられる。 The method for producing the crystalline polyester resin can be, for example, the same as step A for producing the amorphous polyester resin A described above.
(結晶性ポリエステル樹脂Cの物性)
結晶性ポリエステル樹脂Cの軟化点は、トナーの保存性の観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは80℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは150℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは100℃以下である。
結晶性ポリエステル樹脂Cの融点は、トナーの保存性の観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、更に好ましくは70℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下である。
(Physical Properties of Crystalline Polyester Resin C)
The softening point of the crystalline polyester resin C is preferably 60° C. or higher, more preferably 70° C. or higher, and even more preferably 80° C. or higher, from the viewpoint of the storage stability of the toner, and is preferably 150° C. or lower, more preferably 120° C. or lower, and even more preferably 100° C. or lower, from the viewpoint of further improving the low-temperature fixing ability.
The melting point of the crystalline polyester resin C is preferably 50° C. or higher, more preferably 60° C. or higher, and even more preferably 70° C. or higher, from the viewpoint of the storage stability of the toner, and is preferably 100° C. or lower, more preferably 90° C. or lower, and even more preferably 80° C. or lower, from the viewpoint of further improving the low-temperature fixing ability.
結晶性ポリエステル樹脂Cの酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは35mgKOH/g以下、より好ましくは25mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下である。
結晶性ポリエステル樹脂Cの軟化点、融点、及び酸価は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、後述の実施例に記載の方法により求められる。なお、結晶性ポリエステル樹脂Cを2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた軟化点、融点、及び酸価の値がそれぞれ前記範囲内であることが好ましい。
The acid value of the crystalline polyester resin C is preferably 5 mgKOH/g or more, more preferably 10 mgKOH/g or more, and preferably 35 mgKOH/g or less, more preferably 25 mgKOH/g or less, and even more preferably 20 mgKOH/g or less.
The softening point, melting point and acid value of the crystalline polyester resin C can be appropriately adjusted by the type and amount of the raw material monomer, as well as production conditions such as reaction temperature, reaction time and cooling rate, and are determined by the method described in the Examples below. When two or more types of crystalline polyester resin C are used in combination, it is preferable that the softening point, melting point and acid value obtained as a mixture thereof are each within the above-mentioned ranges.
結晶性ポリエステル樹脂Cの含有量は、樹脂粒子Xの樹脂成分の合計量に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下である。
非晶性樹脂Aと結晶性ポリエステル樹脂Cとの質量比〔非晶性樹脂A/結晶性ポリエステル樹脂C〕は、好ましくは40/60以上、より好ましくは50/50以上、更に好ましくは60/40以上、更に好ましくは65/35以上であり、そして、好ましくは95/5以下、より好ましくは90/10以下、更に好ましくは85/15以下である。
The content of the crystalline polyester resin C is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 15% by mass or more, relative to the total amount of the resin components of the resin particles X, and is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 35% by mass or less.
The mass ratio of the amorphous resin A to the crystalline polyester resin C [amorphous resin A/crystalline polyester resin C] is preferably 40/60 or more, more preferably 50/50 or more, even more preferably 60/40 or more, even more preferably 65/35 or more, and is preferably 95/5 or less, more preferably 90/10 or less, even more preferably 85/15 or less.
≪樹脂粒子分散液の調製≫
樹脂粒子Xを含有する樹脂粒子分散液、好ましくは非晶性樹脂A及び結晶性ポリエステル樹脂Cを同一又は異なる樹脂粒子中に含む樹脂粒子分散液の調製は、公知の方法を用いて行うことができるが、転相乳化法により分散することが好ましい。転相乳化法としては、例えば、樹脂の有機溶媒溶液又は溶融した樹脂に水系媒体を添加して転相乳化する方法が挙げられる。
<Preparation of Resin Particle Dispersion>
The preparation of a resin particle dispersion containing resin particles X, preferably a resin particle dispersion containing amorphous resin A and crystalline polyester resin C in the same or different resin particles, can be carried out using a known method, but it is preferable to disperse the resin particles by a phase inversion emulsification method. An example of the phase inversion emulsification method is a method in which an aqueous medium is added to an organic solvent solution of a resin or a molten resin to perform phase inversion emulsification.
転相乳化に用いる有機溶媒としては、樹脂を溶解すれば特に限定されないが、転相を容易にする観点から、例えば、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン等のケトン系溶媒;ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸イソプロピル等の酢酸エステル系溶媒が挙げられる。これらの中でも、水系媒体添加後の混合液からの除去が容易である観点から、ケトン系溶媒及び酢酸エステル系溶媒が好ましく、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸イソプロピルがより好ましい。
有機溶媒溶液には、中和剤を添加することが好ましい。中和剤としては、例えば、塩基性物質が挙げられる。塩基性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;アンモニア、トリメチルアミン、ジエタノールアミン等の含窒素塩基性物質が挙げられる。
樹脂粒子Xに含まれる樹脂の酸基に対する中和剤の使用当量(mol%)は、微細な樹脂粒子を得て、かつ、分散安定性を向上させる観点から、好ましくは10mol%以上、より好ましくは30mol%以上、更に好ましくは40mol%以上であり、そして、好ましくは90mol%以下、より好ましくは70mol%以下である。
なお、中和剤の使用当量(mol%)は、下記式によって求めることができる。中和剤の使用当量は、100mol%以下の場合、中和度と同義である。
中和剤の使用当量(mol%)=〔{中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量}/[{樹脂粒子Xを構成する樹脂の加重平均酸価(mgKOH/g)×樹脂粒子Xを構成する樹脂の質量(g)}/(56×1000)]〕×100
The organic solvent used for phase inversion emulsification is not particularly limited as long as it dissolves the resin, but from the viewpoint of facilitating phase inversion, examples include alcohol-based solvents such as ethanol, isopropanol, isobutanol, etc.; ketone-based solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, etc.; ether-based solvents such as dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, etc.; and acetate-based solvents such as ethyl acetate, isopropyl acetate, etc. Among these, from the viewpoint of easy removal from the mixed solution after addition of the aqueous medium, ketone-based solvents and acetate-based solvents are preferred, and methyl ethyl ketone, ethyl acetate, and isopropyl acetate are more preferred.
It is preferable to add a neutralizing agent to the organic solvent solution. Examples of the neutralizing agent include basic substances. Examples of the basic substance include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and nitrogen-containing basic substances such as ammonia, trimethylamine, and diethanolamine.
The equivalent amount (mol %) of the neutralizing agent used relative to the acid groups of the resin contained in the resin particles X is, from the viewpoints of obtaining fine resin particles and improving dispersion stability, preferably 10 mol % or more, more preferably 30 mol % or more, even more preferably 40 mol % or more, and is preferably 90 mol % or less, more preferably 70 mol % or less.
The equivalent amount (mol %) of the neutralizing agent used can be calculated by the following formula: When the equivalent amount of the neutralizing agent used is 100 mol % or less, it is synonymous with the degree of neutralization.
Equivalent amount of neutralizing agent used (mol %)=[{weight (g) of neutralizing agent added/equivalent amount of neutralizing agent}/[{weighted average acid value (mg KOH/g) of resin constituting resin particle X×weight (g) of resin constituting resin particle X}/(56×1000)]×100
有機溶媒溶液又は溶融した樹脂を撹拌しながら、水系媒体を徐々に添加して転相させる。
水系媒体を添加する際の有機溶媒溶液温度は、樹脂粒子Xの分散安定性を向上させる観点から、好ましくは樹脂粒子Xを構成する非晶性樹脂のガラス転移温度以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは60℃以上であり、そして、好ましくは85℃以下、より好ましくは80℃以下である。
非晶性樹脂A及び結晶性ポリエステル樹脂Cの含有量は、前述の通りである。
While stirring the organic solvent solution or the molten resin, the aqueous medium is gradually added to cause phase inversion.
From the viewpoint of improving the dispersion stability of the resin particles X, the temperature of the organic solvent solution when the aqueous medium is added is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the amorphous resin constituting the resin particles X, more preferably equal to or higher than 50° C., even more preferably equal to or higher than 60° C., and is preferably equal to or lower than 85° C., more preferably equal to or lower than 80° C.
The contents of the amorphous resin A and the crystalline polyester resin C are as described above.
転相乳化の後に、必要に応じて、得られた分散液から蒸留等により有機溶媒を除去してもよい。この場合、有機溶媒の残存量は、分散液中、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは実質的に0質量%である。 After the phase inversion emulsification, the organic solvent may be removed from the resulting dispersion by distillation or the like, if necessary. In this case, the amount of the organic solvent remaining in the dispersion is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and even more preferably substantially 0% by mass.
分散液中の樹脂粒子Xの体積中位粒径(D50)は、高画質の画像が得られるトナーを得る観点から、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.08μm以上、更に好ましくは0.12μm以上であり、そして、好ましくは0.8μm以下、より好ましくは0.4μm以下、更に好ましくは0.3μm以下である。
分散液中の樹脂粒子XのCV値は、高画質の画像が得られるトナーを得る観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下、更に好ましくは30%以下である。
樹脂粒子Xの体積中位粒径(D50)、CV値は、後述の実施例に記載の方法で求められる。
From the viewpoint of obtaining a toner that can obtain high-quality images, the volume median particle size ( D50 ) of the resin particles X in the dispersion is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.08 μm or more, even more preferably 0.12 μm or more, and is preferably 0.8 μm or less, more preferably 0.4 μm or less, even more preferably 0.3 μm or less.
From the viewpoint of obtaining a toner that can obtain high-quality images, the CV value of the resin particles X in the dispersion is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, and is preferably 40% or less, more preferably 35% or less, and even more preferably 30% or less.
The volume median particle diameter (D 50 ) and CV value of the resin particles X are determined by the method described in the Examples section below.
なお、非晶性樹脂Aを含有する樹脂粒子Xa及び結晶性ポリエステル樹脂Cを含有する樹脂粒子Xcを混合して用いる場合、前述と同様の方法により、樹脂粒子Xa及びXcを得ることができる。
樹脂粒子Xa、樹脂粒子Xcの添加量は、前述の非晶性樹脂A及び結晶性ポリエステル樹脂Cの含有量となる量が好ましい。
When resin particles Xa containing the amorphous resin A and resin particles Xc containing the crystalline polyester resin C are used in combination, the resin particles Xa and Xc can be obtained by the same method as described above.
The amount of resin particles Xa and resin particles Xc added is preferably an amount that corresponds to the content of the amorphous resin A and the crystalline polyester resin C described above.
〔水系媒体〕
本発明において、水系媒体とは、水を主成分とする媒体であり、水系媒体中の水の含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下である。水としては、脱イオン水、イオン交換水、又は蒸留水が好ましい。
水と共に水系媒体を構成し得る水以外の成分としては、炭素数1以上5以下のアルキルアルコール;アセトン、メチルエチルケトン等の炭素数3以上5以下のジアルキルケトン;テトラヒドロフラン等の環状エーテル等の水に溶解する有機溶媒が用いられる。これらの中でも、炭素数1以上5以下のアルキルアルコールが好ましく、より好ましくはメタノール又はエタノールである。
[Aqueous medium]
In the present invention, the aqueous medium is a medium containing water as a main component, and the content of water in the aqueous medium is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass or less. As the water, deionized water, ion-exchanged water, or distilled water is preferable.
Examples of components other than water that can form the aqueous medium together with water include organic solvents that dissolve in water, such as alkyl alcohols having 1 to 5 carbon atoms, dialkyl ketones having 3 to 5 carbon atoms, such as acetone and methyl ethyl ketone, and cyclic ethers, such as tetrahydrofuran. Among these, alkyl alcohols having 1 to 5 carbon atoms are preferred, and methanol or ethanol are more preferred.
〔着色剤粒子〕
着色剤粒子は、着色剤を含有する着色剤粒子が水系媒体に分散してなる着色剤粒子分散液として、上述した樹脂粒子分散液と混合することが好ましい。
[Colorant Particles]
The colorant particles are preferably mixed with the above-mentioned resin particle dispersion in the form of a colorant particle dispersion in which colorant particles containing a colorant are dispersed in an aqueous medium.
≪着色剤≫
工程1では、樹脂粒子Xと共に、着色剤を含む着色剤粒子を凝集させることが好ましい。着色剤としては、トナー用着色剤として用いられている染料、顔料等の全てを使用することができる。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン-Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾイエローが挙げられる。トナーは、黒トナー、黒以外のカラートナーのいずれであってもよい。
<Coloring agent>
In step 1, it is preferable to aggregate colorant particles containing a colorant together with the resin particles X. As the colorant, any dye, pigment, or the like that is used as a toner colorant can be used.
Examples of colorants include carbon black, phthalocyanine blue, permanent brown FG, brilliant fast scarlet, pigment green B, rhodamine B base, solvent red 49, solvent red 146, solvent blue 35, quinacridone, carmine 6B, and disazo yellow. The toner may be either a black toner or a color toner other than black.
(着色剤粒子分散液)
着色剤は、着色剤粒子の分散液として、樹脂粒子と混合し、凝集させることで、凝集粒子に含有させることが好ましい。
着色剤粒子分散液は、着色剤と水系媒体とを、ホモジナイザー、超音波分散機等の分散機を用いて分散して得ることが好ましい。当該分散は、着色剤の分散安定性を向上させる観点から、付加重合体(以下、着色剤の分散に使用する付加重合体を、「付加重合体E」ともいう)又は界面活性剤の存在下で行うことが好ましい。当該界面活性剤としては、例えば、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤が挙げられ、着色剤粒子の分散安定性を向上させる観点から、好ましくはアニオン性界面活性剤である。アニオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ドデシル硫酸塩、ラウリルエーテル硫酸塩、アルケニルコハク酸塩が挙げられる。これらの中でも、ドデシルベンゼンスルホン酸塩が好ましい。
着色剤粒子分散液中の界面活性剤の含有量は、着色剤の分散安定性を向上させる観点から、着色剤100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下である。
(Colorant Particle Dispersion)
The colorant is preferably mixed with the resin particles as a dispersion of colorant particles, and then aggregated, so that the colorant is contained in the aggregated particles.
The colorant particle dispersion is preferably obtained by dispersing the colorant and the aqueous medium using a dispersing machine such as a homogenizer or an ultrasonic dispersing machine. From the viewpoint of improving the dispersion stability of the colorant, the dispersion is preferably carried out in the presence of an addition polymer (hereinafter, the addition polymer used to disperse the colorant is also referred to as "addition polymer E") or a surfactant. Examples of the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, and cationic surfactants, and from the viewpoint of improving the dispersion stability of the colorant particles, anionic surfactants are preferred. Examples of the anionic surfactant include dodecylbenzenesulfonate, dodecyl sulfate, lauryl ether sulfate, and alkenyl succinate. Among these, dodecylbenzenesulfonate is preferred.
From the viewpoint of improving the dispersion stability of the colorant, the content of the surfactant in the colorant particle dispersion liquid is preferably 1 part by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and even more preferably 10 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the colorant, and is preferably 40 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less.
付加重合体Eは芳香族基を有する付加重合性モノマーa(以下、単に「モノマーa」ともいう)を含む原料モノマーの付加重合体であることが好ましい。そして、付加重合体Eは芳香族基を有する付加重合性モノマーa由来の構成単位を主鎖に含むことがより好ましい。
付加重合体Eの原料モノマーは、芳香族基を有する付加重合性モノマーaの他、より好ましくはイオン性基を有する付加重合性モノマーb(以下、単に「モノマーb」ともいう)を含有する。
また、付加重合体Eの原料モノマーは、モノマーbに加えて、更に好ましくは、ポリアルキレンオキシド基を有する付加重合性モノマーc(以下、単に「モノマーc」ともいう)又はマクロモノマーd(以下、単に「モノマーd」ともいう)から選ばれる少なくとも1種を更に含有する。
The addition polymer E is preferably an addition polymer of raw material monomers including an addition polymerizable monomer a having an aromatic group (hereinafter, also simply referred to as "monomer a"). The addition polymer E more preferably includes a constitutional unit derived from the addition polymerizable monomer a having an aromatic group in the main chain.
The raw material monomers for the addition polymer E contain, in addition to the addition polymerizable monomer a having an aromatic group, more preferably, an addition polymerizable monomer b having an ionic group (hereinafter, also simply referred to as "monomer b").
Furthermore, the raw material monomers of the addition polymer E preferably further contain, in addition to the monomer b, at least one selected from an addition polymerizable monomer c having a polyalkylene oxide group (hereinafter also simply referred to as "monomer c") or a macromonomer d (hereinafter also simply referred to as "monomer d").
芳香族基を有する付加重合性モノマーaは、好ましくは非イオン性である。
芳香族基を有する付加重合性モノマーaとしては、例えば、スチレン系化合物a-1、芳香族基含有(メタ)アクリレートa-2が挙げられる。
スチレン系化合物a-1としては、例えば、置換又は無置換のスチレンが挙げられる。スチレンに置換される置換基としては、例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、スルホ基又はその塩が挙げられる。
スチレン系化合物a-1の分子量は、好ましくは1,000以下、より好ましくは800以下、更に好ましくは500以下、更に好ましくは300以下であり、そして、好ましくは80以上、より好ましくは90以上、更に好ましくは100以上である。
スチレン系化合物a-1としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、tert-ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、スチレンスルホン酸又はその塩が挙げられる。これらの中でも、スチレンが好ましい。
スチレン系化合物a-1の量は、耐ホットオフセット性及び画質をより向上させる観点から、付加重合体Eの原料モノマー中、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、更に好ましくは35質量%以上であり、そして、好ましくは98質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは65質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
The addition-polymerizable monomer a having an aromatic group is preferably non-ionic.
Examples of the addition polymerizable monomer a having an aromatic group include a styrene-based compound a-1 and an aromatic group-containing (meth)acrylate a-2.
The styrene-based compound a-1 may be, for example, substituted or unsubstituted styrene. Examples of the substituent substituted on styrene include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a sulfo group, or a salt thereof.
The molecular weight of the styrene-based compound a-1 is preferably 1,000 or less, more preferably 800 or less, even more preferably 500 or less, even more preferably 300 or less, and preferably 80 or more, more preferably 90 or more, even more preferably 100 or more.
Examples of the styrene-based compound a-1 include styrene, methylstyrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, tert-butylstyrene, chlorostyrene, chloromethylstyrene, methoxystyrene, styrenesulfonic acid, and salts thereof. Among these, styrene is preferred.
From the viewpoint of further improving hot offset resistance and image quality, the amount of the styrene-based compound a-1 is preferably 1 mass % or more, more preferably 5 mass % or more, even more preferably 10 mass % or more, even more preferably 20 mass % or more, even more preferably 30 mass % or more, even more preferably 35 mass % or more, and is preferably 98 mass % or less, more preferably 80 mass % or less, even more preferably 65 mass % or less, and even more preferably 50 mass % or less, in the raw material monomers of the addition polymer E.
芳香族基含有(メタ)アクリレートa-2としては、例えば、(メタ)アクリル酸ベンジル、フェノキシエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
芳香族基含有(メタ)アクリレートa-2の分子量は、好ましくは1,000以下、より好ましくは800以下、更に好ましくは500以下、更に好ましくは300以下であり、そして、好ましくは160以上である。
芳香族基含有(メタ)アクリレートa-2を使用する場合には、耐ホットオフセット性及び画質をより向上させる観点から、芳香族基含有(メタ)アクリレートa-2の含有量は、付加重合体Eの原料モノマー中、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
Examples of the aromatic group-containing (meth)acrylate a-2 include benzyl (meth)acrylate and phenoxyethyl (meth)acrylate.
The molecular weight of the aromatic group-containing (meth)acrylate a-2 is preferably 1,000 or less, more preferably 800 or less, even more preferably 500 or less, still more preferably 300 or less, and preferably 160 or more.
When an aromatic group-containing (meth)acrylate a-2 is used, from the viewpoint of further improving hot offset resistance and image quality, the content of the aromatic group-containing (meth)acrylate a-2 in the raw material monomers of the addition polymer E is preferably 1 mass % or more, more preferably 5 mass % or more, even more preferably 10 mass % or more, and is preferably 50 mass % or less, more preferably 40 mass % or less, even more preferably 30 mass % or less.
芳香族基を有する付加重合性モノマーaの量は、画像濃度をより向上させる観点から、付加重合体Eの原料モノマー中、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、更に好ましくは35質量%以上であり、そして、好ましくは98質量%以下、より好ましくは95質量%以下、更に好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下、更に好ましくは65質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。 From the viewpoint of further improving image density, the amount of the addition polymerizable monomer a having an aromatic group in the raw material monomers of the addition polymer E is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, even more preferably 10% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, even more preferably 30% by mass or more, even more preferably 35% by mass or more, and is preferably 98% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, even more preferably 90% by mass or less, even more preferably 80% by mass or less, even more preferably 65% by mass or less, even more preferably 50% by mass or less.
モノマーbにおける、イオン性基とは、水中でイオン解離する基を意味する。
イオン性基としては、例えば、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基、アミノ基、又はこれらの塩が挙げられる。
イオン性基としては、着色剤粒子の分散安定性を向上させる観点から、好ましくはアニオン性基である。アニオン性としては、酸性基又はこれらの塩が好ましく、カルボキシ基、スルホ基、又はこれらの塩がより好ましく、カルボキシ基、又はこれらの塩が更に好ましい。
カルボキシ基を有する付加重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸が挙げられる。
これらの中でも、アニオン性基を有する付加重合性モノマーが好ましく、(メタ)アクリル酸がより好ましく、メタクリル酸が更に好ましい。
モノマーbを含有する場合、モノマーbの量は、付加重合体Eの原料モノマー中、好ましくは2質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
The ionic group in the monomer b means a group that undergoes ionization in water.
Examples of the ionic group include a carboxy group, a sulfo group, a phosphate group, an amino group, or salts thereof.
The ionic group is preferably an anionic group from the viewpoint of improving the dispersion stability of the colorant particles. The anionic group is preferably an acidic group or a salt thereof, more preferably a carboxy group, a sulfo group or a salt thereof, and even more preferably a carboxy group or a salt thereof.
Examples of the addition polymerizable monomer having a carboxy group include (meth)acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and 2-methacryloyloxymethylsuccinic acid.
Among these, addition polymerizable monomers having an anionic group are preferred, (meth)acrylic acid is more preferred, and methacrylic acid is even more preferred.
When monomer b is contained, the amount of monomer b in the raw material monomers of the addition polymer E is preferably 2 mass % or more, more preferably 5 mass % or more, even more preferably 10 mass % or more, and preferably 40 mass % or less, more preferably 30 mass % or less, even more preferably 20 mass % or less.
モノマーcのポリアルキレンオキシド基のアルキレンオキシドの平均付加mol数は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは3以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは20以下、更に好ましくは10以下である。
モノマーcは、好ましくは非イオン性である。
モノマーcとしては、例えば、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;フェノキシ(エチレングリコール-プロピレングリコール共重合)(メタ)アクリレート等のアリールオキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートが挙げられる。
モノマーcを含有する場合、モノマーcの量は、付加重合体Eの原料モノマー中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
The average number of moles of alkylene oxide added in the polyalkylene oxide group of monomer c is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, even more preferably 3 or more, and is preferably 30 or less, more preferably 20 or less, even more preferably 10 or less.
Monomer c is preferably non-ionic.
Examples of monomer c include polyalkylene glycol (meth)acrylates such as polyethylene glycol (meth)acrylate and polypropylene glycol (meth)acrylate; alkoxy polyalkylene glycol (meth)acrylates such as methoxy polyethylene glycol (meth)acrylate; and aryloxy polyalkylene glycol (meth)acrylates such as phenoxy (ethylene glycol-propylene glycol copolymer) (meth)acrylate.
When monomer c is contained, the amount of monomer c in the raw material monomers of the addition polymer E is preferably 3 mass% or more, more preferably 10 mass% or more, even more preferably 20 mass% or more, and preferably 50 mass% or less, more preferably 40 mass% or less, even more preferably 30 mass% or less.
モノマーdは、例えば、片末端に付加重合性官能基を有するスチレン系化合物重合体(以下、「スチレン系マクロモノマー」ともいう)が挙げられる。付加重合性官能基としては、例えば、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
モノマーdにおいて、スチレン系化合物としては、スチレンが好ましい。
モノマーdの数平均分子量は1,000以上10,000以下が好ましい。なお、数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲル浸透クロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
スチレン系マクロモノマーの市販品としては、例えば、「AS-6」、「AS-6S」、「AN-6」、「AN-6S」、「HS-6」、「HS-6S」(以上、東亞合成株式会社製)等が挙げられる。
モノマーdを含有する場合、モノマーdの量は、付加重合体Eの原料モノマー中、好ましくは3質量%以上、より好ましくは6質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
Examples of the monomer d include a styrene-based compound polymer having an addition polymerizable functional group at one end (hereinafter, also referred to as a "styrene-based macromonomer"). Examples of the addition polymerizable functional group include a vinyl group, an allyl group, and a (meth)acryloyl group. Among these, a (meth)acryloyl group is preferred.
In the monomer d, the styrene-based compound is preferably styrene.
The number average molecular weight of the monomer d is preferably 1,000 to 10,000. The number average molecular weight is measured by gel permeation chromatography using chloroform containing 1 mmol/L dodecyldimethylamine as a solvent and polystyrene as a standard substance.
Commercially available styrene macromonomers include, for example, "AS-6", "AS-6S", "AN-6", "AN-6S", "HS-6", and "HS-6S" (all manufactured by Toagosei Co., Ltd.).
When monomer d is contained, the amount of monomer d in the raw material monomers of the addition polymer E is preferably 3 mass% or more, more preferably 6 mass% or more, even more preferably 10 mass% or more, and preferably 30 mass% or less, more preferably 25 mass% or less, even more preferably 20 mass% or less.
更に、付加重合体Eの原料モノマーとしては、モノマーa~d以外の付加重合性モノマー(その他のモノマー)を含有していてもよい。
その他のモノマーとしては、例えば、炭素数1以上22以下(好ましくは6以上18以下)のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
その他のモノマーを含有する場合、その他のモノマーの量は、付加重合体Eの原料モノマー中、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。
Furthermore, the raw material monomers for the addition polymer E may contain addition polymerizable monomers (other monomers) other than the monomers a to d.
Examples of the other monomers include alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with 1 to 22 carbon atoms (preferably 6 to 18 carbon atoms).
When other monomers are contained, the amount of the other monomers in the raw material monomers of the addition polymer E is preferably 40 mass % or less, more preferably 30 mass % or less, even more preferably 20 mass % or less, even more preferably 10 mass % or less, and even more preferably 5 mass % or less.
付加重合体Eの重量平均分子量は、画像濃度をより向上させる観点から、好ましくは3,000以上、より好ましくは5,000以上、更に好ましくは20,000以上、更に好ましくは40,000以上、更に好ましくは48,000以上であり、そして、好ましくは200,000以下、より好ましくは90,000以下、更に好ましくは60,000以下、更に好ましくは53,000以下である。なお、重量平均分子量の測定は実施例に記載の方法により行うことができる。 From the viewpoint of further improving image density, the weight average molecular weight of addition polymer E is preferably 3,000 or more, more preferably 5,000 or more, even more preferably 20,000 or more, even more preferably 40,000 or more, even more preferably 48,000 or more, and is preferably 200,000 or less, more preferably 90,000 or less, even more preferably 60,000 or less, even more preferably 53,000 or less. The weight average molecular weight can be measured by the method described in the examples.
付加重合体Eは、例えば、原料モノマーを公知の重合法により共重合させることによって製造できる。重合法としては、好ましくは、原料モノマーを溶媒中で重合開始剤や重合連鎖移動剤等と共に加熱して重合させる、溶液重合法である。
重合開始剤としては、例えば、ジブチルパーオキシド等の過酸化物、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物が挙げられる。
重合開始剤の添加量は、原料モノマー100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上であり、そして、好ましくは30質量部以下である。
重合連鎖移動剤(単に、「連鎖移動剤」ともいう。)としては、例えば、2-メルカプトエタノール、3-メルカプトプロピオン酸等のメルカプタン類が挙げられる。
重合連鎖移動剤の添加量は、原料モノマー100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下である。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離及び精製してもよい。
The addition polymer E can be produced, for example, by copolymerizing raw material monomers by a known polymerization method, preferably a solution polymerization method in which raw material monomers are polymerized by heating in a solvent together with a polymerization initiator, a polymerization chain transfer agent, and the like.
Examples of the polymerization initiator include peroxides such as dibutyl peroxide, persulfates such as sodium persulfate, and azo compounds such as 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile).
The amount of the polymerization initiator added is preferably 0.5 parts by mass or more and preferably 30 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the raw material monomer.
Examples of the polymerization chain transfer agent (also simply referred to as "chain transfer agent") include mercaptans such as 2-mercaptoethanol and 3-mercaptopropionic acid.
The amount of the polymerization chain transfer agent added is preferably 0.01 parts by mass or more and preferably 10 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the raw material monomer.
After the polymerization reaction is completed, the produced polymer may be isolated and purified by a known method such as reprecipitation from the reaction solution or distillation of the solvent.
着色剤粒子中、着色剤と付加重合体Eとの質量比(着色剤/付加重合体E)は、耐ホットオフセット性及び画質に優れるトナーを得る観点から、好ましくは50/50以上、より好ましくは60/40以上、更に好ましくは70/30以上、更に好ましくは75/25以上であり、そして、好ましくは95/5以下、より好ましくは90/10以下、更に好ましくは85/15以下である。 The mass ratio of the colorant to the addition polymer E in the colorant particles (colorant/addition polymer E) is preferably 50/50 or more, more preferably 60/40 or more, even more preferably 70/30 or more, even more preferably 75/25 or more, and is preferably 95/5 or less, more preferably 90/10 or less, even more preferably 85/15 or less, from the viewpoint of obtaining a toner having excellent hot offset resistance and image quality.
≪着色剤粒子及び着色剤粒子分散液の製造方法≫
着色剤粒子は、例えば、着色剤と付加重合体Eとを混合して得られる。
着色剤粒子分散液の製造方法に特に制限はなく、公知の混練機、分散機等を用いて所望の体積中位粒径D50の着色剤粒子を得るよう制御できればよいが、好ましくは、着色剤と、付加重合体Eの分散液とをビーズミル、又は、ホモジナイザーにより混合して得られる。
<<Method for producing colorant particles and colorant particle dispersion>>
The colorant particles are obtained, for example, by mixing a colorant and the addition polymer E.
The method for producing the colorant particle dispersion is not particularly limited as long as it is possible to control the colorant particles to have a desired volume median particle diameter D50 using a known kneader, disperser, or the like, but it is preferable to obtain the colorant particle dispersion by mixing the colorant and a dispersion of the addition polymer E using a bead mill or homogenizer.
着色剤粒子の製造方法は、好ましくは、
工程a:付加重合体Eと有機溶媒とを混合した後、必要に応じて中和剤を混合し、更に水系媒体を混合して、付加重合体Eの分散液を得る工程、及び
工程b:工程aで得られた分散液と着色剤とを分散処理して着色剤粒子の分散液(着色剤粒子分散液2)を得る工程
を有する方法である。
有機溶媒が含まれることで、付加重合体Eが有機溶媒に溶解し、着色剤へ付加重合体Eが吸着しやすくなり、より着色剤の分散性を高めることができる。
また、工程bが、工程aで得られた分散液と着色剤とをビーズミル、又は、ホモジナイザーにより分散処理する工程であることが好ましい。
The method for producing colorant particles preferably comprises the steps of:
This method includes: step a: a step of mixing the addition polymer E with an organic solvent, optionally mixing a neutralizing agent, and further mixing with an aqueous medium to obtain a dispersion of the addition polymer E; and step b: a step of dispersing the dispersion obtained in step a and a colorant to obtain a dispersion of colorant particles (colorant particle dispersion 2).
By including an organic solvent, the addition polymer E dissolves in the organic solvent, and the addition polymer E is more easily adsorbed to the colorant, thereby making it possible to further increase the dispersibility of the colorant.
Furthermore, the step b is preferably a step of dispersing the dispersion liquid obtained in the step a and the colorant with a bead mill or a homogenizer.
工程aにおいて、まず付加重合体Eと有機溶媒とを混合して、付加重合体Eを溶解することが好ましい。
ここで使用する有機溶媒としては、例えば、炭素数1以上3以下のアルキルアルコール、総炭素数3以上5以下のジアルキルケトン、環状エーテルが挙げられる。これらの中でも、総炭素数3以上5以下のジアルキルケトンが好ましく、メチルエチルケトンがより好ましい。付加重合体Eを溶液重合法で合成した場合には、重合で用いた溶媒をそのまま用いてもよい。
In the step a, it is preferable to first mix the addition polymer E with an organic solvent to dissolve the addition polymer E.
Examples of the organic solvent used here include alkyl alcohols having 1 to 3 carbon atoms, dialkyl ketones having a total of 3 to 5 carbon atoms, and cyclic ethers. Among these, dialkyl ketones having a total of 3 to 5 carbon atoms are preferred, and methyl ethyl ketone is more preferred. When the addition polymer E is synthesized by a solution polymerization method, the solvent used in the polymerization may be used as it is.
中和剤としては、例えば、塩基性物質が挙げられる。塩基性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;アンモニア、トリメチルアミン、ジエタノールアミン等の含窒素塩基性物質が挙げられる。
付加重合体Eの中和度は、好ましくは15mol%以上、より好ましくは20mol%以上、更に好ましくは40mol%以上、更に好ましくは60mol%以上、更に好ましくは70mol%以上であり、そして、好ましくは100mol%以下、より好ましくは95mol%以下、更に好ましくは90mol%以下である。
なお、付加重合体Eの中和度は、下記式によって求めることができる。
中和度(mol%)=〔{中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量}/{付加重合体Eを構成する酸性基を有する付加重合性モノマーの質量割合×付加重合体Eの質量(g)/酸性基を有する付加重合性モノマーの分子量}〕×100
工程aにおいて、混合に用いる装置としては、例えば、アンカー翼、ディスパー翼等を備えた混合撹拌装置が挙げられる。
混合時の温度は、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上であり、そして、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、更に好ましくは25℃以下である。
混合時間は、好ましくは1分間以上、より好ましくは3分間以上、更に好ましくは5分間以上であり、そして、好ましくは30時間以下、より好ましくは10時間以下、更に好ましくは5時間以下、更に好ましくは3時間以下、更に好ましくは1時間以下である。
The neutralizing agent may, for example, be a basic substance, such as an alkali metal hydroxide, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or a nitrogen-containing basic substance, such as ammonia, trimethylamine, or diethanolamine.
The degree of neutralization of the addition polymer E is preferably 15 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and preferably 100 mol% or less, more preferably 95 mol% or less, more preferably 90 mol% or less.
The degree of neutralization of the addition polymer E can be determined by the following formula.
Degree of neutralization (mol %)=[{weight (g) of neutralizing agent added/equivalent weight of neutralizing agent}/{weight ratio of addition polymerizable monomer having acidic group constituting addition polymer E×weight (g) of addition polymer E/molecular weight of addition polymerizable monomer having acidic group}]×100
In step a), the mixing device may be, for example, a mixing/stirring device equipped with an anchor blade, a dispersing blade, or the like.
The temperature during mixing is preferably 0° C. or higher, more preferably 10° C. or higher, and is preferably 40° C. or lower, more preferably 30° C. or lower, and further preferably 25° C. or lower.
The mixing time is preferably 1 minute or more, more preferably 3 minutes or more, even more preferably 5 minutes or more, and is preferably 30 hours or less, more preferably 10 hours or less, even more preferably 5 hours or less, even more preferably 3 hours or less, even more preferably 1 hour or less.
工程bにおいて、着色剤と付加重合体Eの質量比〔着色剤/付加重合体E〕は、前述の通りである。
工程bでは、工程aで得られた分散液と着色剤とを混合した後、分散処理することが好ましい。工程bでの混合に用いる装置としては、工程aにおいて混合に用いる装置と同様の装置が例示される。
工程bにおける混合時の温度は、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上であり、そして、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、更に好ましくは25℃以下である。
また、工程bにおける混合時間は、好ましくは1分間以上、より好ましくは10分間以上、更に好ましくは30分間以上であり、そして、好ましくは30時間以下、より好ましくは10時間以下、更に好ましくは5時間以下、更に好ましくは3時間以下である。
In the step b, the mass ratio of the colorant to the addition polymer E [colorant/addition polymer E] is as described above.
In the step b, it is preferable to mix the dispersion liquid obtained in the step a with a colorant and then perform a dispersion treatment. As an apparatus used for mixing in the step b, the same apparatus as that used for mixing in the step a can be exemplified.
The temperature during mixing in step b is preferably 0° C. or higher, more preferably 10° C. or higher, and preferably 40° C. or lower, more preferably 30° C. or lower, and even more preferably 25° C. or lower.
The mixing time in step b is preferably 1 minute or more, more preferably 10 minutes or more, even more preferably 30 minutes or more, and is preferably 30 hours or less, more preferably 10 hours or less, even more preferably 5 hours or less, even more preferably 3 hours or less.
工程bの分散処理で用いる装置としては、例えば、ロールミル、ニーダー等の混練機、マイクロフルイダイザー(Microfluidics社製)、スターバースト(株式会社スギノマシン製)等のホモジナイザー、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア式分散機が挙げられる。これらの装置は、1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、顔料を小粒径化する観点から、ビーズミル、ホモジナイザーが好ましい。
ホモジナイザーを用いる場合、処理圧力は、好ましくは60MPa以上、より好ましくは100MPa以上、更に好ましくは130MPa以上であり、そして、好ましくは270MPa以下、より好ましくは200MPa以下、更に好ましくは180MPa以下である。
また、パス回数は、好ましくは5以上、より好ましくは8以上、更に好ましくは12以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは20以下である。
Examples of the apparatus used in the dispersion treatment in step b include kneaders such as roll mills and kneaders, homogenizers such as Microfluidizer (manufactured by Microfluidics Corp.) and Starburst (manufactured by Sugino Machine Corp.), and media-type dispersers such as paint shakers and bead mills. One or more of these apparatuses may be used. Among these, bead mills and homogenizers are preferred from the viewpoint of reducing the particle size of the pigment.
When a homogenizer is used, the treatment pressure is preferably 60 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, even more preferably 130 MPa or more, and preferably 270 MPa or less, more preferably 200 MPa or less, even more preferably 180 MPa or less.
The number of passes is preferably 5 or more, more preferably 8 or more, and even more preferably 12 or more, and is preferably 30 or less, and more preferably 20 or less.
得られた着色剤粒子分散液は、有機溶媒を除去することが好ましい。
また、着色剤粒子分散液は、金網等で濾過し、粗大粒子等を除去することが好ましい。また、分散液の生産性及び保存安定性を向上させる観点から、着色剤粒子の付加重合体Eを架橋処理してもよい。
また、有機溶媒、防腐剤、防黴剤等の各種添加剤を、着色剤粒子分散液に添加してもよい。
It is preferable to remove the organic solvent from the obtained colorant particle dispersion.
The colorant particle dispersion is preferably filtered through a wire mesh or the like to remove coarse particles, etc. From the viewpoint of improving the productivity and storage stability of the dispersion, the addition polymer E of the colorant particles may be crosslinked.
In addition, various additives such as organic solvents, preservatives, and antifungal agents may be added to the colorant particle dispersion liquid.
着色剤粒子分散液中、着色剤は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。
着色剤粒子分散液の固形分濃度は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
In the colorant particle dispersion, the colorant is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 25% by mass or less.
The solids concentration of the colorant particle dispersion is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 15% by mass or more, and is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less.
着色剤粒子分散液中の着色剤粒子の体積中位粒径D50は、画像濃度を向上させる観点から、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.07μm以上、更に好ましくは0.08μm以上であり、そして、好ましくは0.4μm以下、より好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.2μm以下である。
着色剤粒子分散液中の着色剤粒子のCV値は、画像濃度を向上させる観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上であり、そして、好ましくは45%以下、より好ましくは40%以下、更に好ましくは35%以下である。
着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値は、実施例に記載の方法によって測定される。
The volume median particle diameter D50 of the colorant particles in the colorant particle dispersion liquid is, from the viewpoint of improving the image density, preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.07 μm or more, even more preferably 0.08 μm or more, and is preferably 0.4 μm or less, more preferably 0.3 μm or less, even more preferably 0.2 μm or less.
From the viewpoint of improving image density, the CV value of the colorant particles in the colorant particle dispersion is preferably 10% or more, more preferably 15% or more, and is preferably 45% or less, more preferably 40% or less, and even more preferably 35% or less.
The volume median particle diameter D50 and CV value of the colorant particles are measured by the method described in the examples.
着色剤粒子の量は、樹脂粒子X100質量部に対して、画像濃度をより向上させる観点から、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは25質量部以下である。
着色剤の含有量は、トナー粒子中、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下である。
From the viewpoint of further improving the image density, the amount of the colorant particles is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, even more preferably 10 parts by mass or more, and is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, even more preferably 25 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the resin particles X.
The content of the colorant in the toner particles is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and even more preferably 5% by mass or more, and is preferably 20% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less.
〔混合条件〕
工程1では、水系媒体中で樹脂粒子Xと着色剤粒子とを混合し、樹脂粒子X及び着色剤粒子を凝集させて、凝集粒子を得ることが好ましい。樹脂粒子Xと着色剤粒子との混合は、樹脂粒子Xを含む樹脂粒子分散液と、着色剤粒子を含有する着色剤粒子分散液とを混合することで行うことが好ましい。また、樹脂粒子分散液は、樹脂粒子の水系分散液であり、着色剤粒子分散液は、着色剤粒子の水系分散液であることが好ましい。
工程1において、樹脂粒子X及び着色剤粒子と共に、離型剤粒子を凝集することが好ましい。
[Mixing conditions]
In step 1, it is preferable to mix the resin particles X and the colorant particles in an aqueous medium, and to aggregate the resin particles X and the colorant particles to obtain aggregated particles. The mixing of the resin particles X and the colorant particles is preferably carried out by mixing a resin particle dispersion containing the resin particles X with a colorant particle dispersion containing the colorant particles. It is also preferable that the resin particle dispersion is an aqueous dispersion of resin particles, and the colorant particle dispersion is an aqueous dispersion of colorant particles.
In step 1, it is preferable to aggregate the release agent particles together with the resin particles X and the colorant particles.
≪離型剤≫
工程1では、樹脂粒子X及び着色剤粒子と共に、離型剤を含む離型剤粒子を凝集させることが好ましい。
離型剤としては、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス;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、サゾールワックス等の炭化水素系ワックス又はそれらの酸化物;カルナウバワックス、モンタンワックス又はそれらの脱酸ワックス、脂肪酸エステルワックス等のエステル系ワックス;脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いてもよい。
<Release agent>
In step 1, it is preferable to aggregate release agent particles containing a release agent together with the resin particles X and the colorant particles.
Examples of the release agent include polypropylene wax, polyethylene wax, polypropylene-polyethylene copolymer wax, hydrocarbon waxes such as microcrystalline wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax, and Sasol wax, or oxides thereof, ester waxes such as carnauba wax, montan wax, or deacidified waxes thereof, and fatty acid ester wax, fatty acid amides, fatty acids, higher alcohols, and fatty acid metal salts. These may be used alone or in combination of two or more.
離型剤の融点は、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上であり、そして、好ましくは160℃以下、より好ましくは140℃以下、更に好ましくは120℃以下、更に好ましくは100℃以下である。
離型剤の含有量は、トナー粒子中、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下である。
The melting point of the release agent is preferably 60° C. or higher, more preferably 70° C. or higher, and preferably 160° C. or lower, more preferably 140° C. or lower, even more preferably 120° C. or lower, and even more preferably 100° C. or lower.
The content of the release agent in the toner particles is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and even more preferably 5% by mass or more, and is preferably 20% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less.
(離型剤粒子の分散液)
離型剤は、離型剤粒子の分散液として、樹脂粒子分散液及び着色剤粒子分散液と混合し、凝集させることで、凝集粒子に含有させることが好ましい。
離型剤粒子の分散液は、界面活性剤を用いて得ることも可能であるが、離型剤と後述する樹脂粒子Zとを混合して得ることが好ましい。離型剤と樹脂粒子Zを用いて離型剤粒子を調製することで、樹脂粒子Zにより離型剤粒子が安定化され、界面活性剤を使用しなくても離型剤を水系媒体中に分散させることが可能となる。離型剤粒子の分散液中では、離型剤粒子の表面に樹脂粒子Zが多数付着した構造を有していると考えられる。
(Dispersion of Release Agent Particles)
The release agent is preferably mixed with the resin particle dispersion and the colorant particle dispersion as a dispersion of release agent particles, and then aggregated, so that the release agent is contained in the aggregated particles.
The dispersion of release agent particles can be obtained using a surfactant, but is preferably obtained by mixing the release agent with resin particles Z described below. By preparing the release agent particles using the release agent and resin particles Z, the release agent particles are stabilized by the resin particles Z, and it becomes possible to disperse the release agent in an aqueous medium without using a surfactant. It is considered that the dispersion of release agent particles has a structure in which a large number of resin particles Z are attached to the surfaces of the release agent particles.
離型剤を分散する樹脂粒子Zを構成する樹脂は、好ましくはポリエステル系樹脂であり、ポリエステル樹脂セグメントと付加重合樹脂セグメントを有する複合樹脂Dを用いることがより好ましい。 The resin constituting the resin particles Z in which the release agent is dispersed is preferably a polyester-based resin, and it is more preferable to use a composite resin D having a polyester resin segment and an addition polymerization resin segment.
複合樹脂Dの軟化点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは80℃以上、更に好ましくは85℃以上であり、そして、好ましくは140℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは100℃以下である。
複合樹脂Dの酸価は、微細な樹脂粒子を得る観点及び微細な離型剤粒子分散液を得る観点から、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは15mgKOH/g以上、更に好ましくは20mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは35mgKOH/g以下、更に好ましくは30mgKOH/g以下である。
複合樹脂Dの水酸基価は、微細な樹脂粒子を得る観点及び微細な離型剤粒子分散液を得る観点から、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは15mgKOH/g以上、更に好ましくは20mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは35mgKOH/g以下、更に好ましくは30mgKOH/g以下である。
The softening point of composite resin D is preferably 70°C or higher, more preferably 80°C or higher, even more preferably 85°C or higher, and preferably 140°C or lower, more preferably 120°C or lower, even more preferably 100°C or lower.
From the viewpoint of obtaining fine resin particles and from the viewpoint of obtaining a fine release agent particle dispersion, the acid value of the composite resin D is preferably 5 mgKOH/g or more, more preferably 10 mgKOH/g or more, even more preferably 15 mgKOH/g or more, even more preferably 20 mgKOH/g or more, and is preferably 40 mgKOH/g or less, more preferably 35 mgKOH/g or less, even more preferably 30 mgKOH/g or less.
The hydroxyl value of the composite resin D, from the viewpoint of obtaining fine resin particles and from the viewpoint of obtaining a fine release agent particle dispersion, is preferably 5 mgKOH/g or more, more preferably 10 mgKOH/g or more, even more preferably 15 mgKOH/g or more, even more preferably 20 mgKOH/g or more, and is preferably 40 mgKOH/g or less, more preferably 35 mgKOH/g or less, even more preferably 30 mgKOH/g or less.
複合樹脂Dのその他の樹脂特性の好適範囲、樹脂を構成する原料モノマーの好適例等は、非晶性ポリエステル系樹脂Aで示した例と同様である。樹脂粒子Zの分散液は、例えば、前述の転相乳化法により得ることができる。
樹脂粒子Zの体積中位粒径(D50)は、離型剤粒子の分散安定性の観点から、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.03μm以上であり、そして、好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.2μm以下である。
樹脂粒子ZのCV値は、離型剤粒子の分散安定性の観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下、更に好ましくは30%以下である。
樹脂粒子Zの体積中位粒径(D50)及びCV値は、実施例に記載の方法により測定される。
The suitable ranges of other resin properties of the composite resin D, suitable examples of the raw material monomers constituting the resin, etc. are the same as those shown for the amorphous polyester resin A. The dispersion of the resin particles Z can be obtained, for example, by the above-mentioned phase inversion emulsification method.
From the viewpoint of dispersion stability of the release agent particles, the resin particles Z have a volume median particle size (D 50 ) of preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.03 μm or more, and preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.2 μm or less.
From the viewpoint of dispersion stability of the release agent particles, the CV value of the resin particles Z is preferably 10% or more, more preferably 15% or more, and is preferably 40% or less, more preferably 35% or less, and even more preferably 30% or less.
The volume median particle diameter (D 50 ) and CV value of the resin particles Z are measured by the method described in the examples.
離型剤粒子分散液は、例えば、離型剤と樹脂粒子Zの分散液と必要に応じて水系媒体とを、離型剤の融点以上の温度で、ホモジナイザー、高圧分散機、超音波分散機等の分散機を用いて分散することによって得られる。
分散時の加熱温度は、好ましくは離型剤の融点以上かつ80℃以上、より好ましくは85℃以上、更に好ましくは90℃以上であり、そして、好ましくは、樹脂粒子Zに含まれる樹脂の軟化点より10℃高い温度未満かつ100℃以下、より好ましくは98℃以下、更に好ましくは95℃以下である。
The release agent particle dispersion liquid can be obtained, for example, by dispersing a dispersion liquid of the release agent and the resin particles Z, and optionally an aqueous medium, at a temperature equal to or higher than the melting point of the release agent, using a dispersing machine such as a homogenizer, a high-pressure dispersing machine, or an ultrasonic dispersing machine.
The heating temperature during dispersion is preferably equal to or higher than the melting point of the release agent and equal to or higher than 80°C, more preferably equal to or higher than 85°C, and even more preferably equal to or higher than 90°C, and is preferably equal to or lower than a temperature 10°C higher than the softening point of the resin contained in the resin particles Z and equal to or lower than 100°C, more preferably equal to or lower than 98°C, and even more preferably equal to or lower than 95°C.
樹脂粒子Zの量は、離型剤100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは20質量部以上であり、そして、好ましくは100質量部以下、より好ましくは70質量部以下、更に好ましくは50質量部以下である。 The amount of resin particles Z is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, even more preferably 20 parts by mass or more, and is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, even more preferably 50 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the release agent.
離型剤粒子の体積中位粒径(D50)は、凝集により均一な凝集粒子を得る観点から、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.2μm以上、更に好ましくは0.4μm以上であり、そして、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.8μm以下、更に好ましくは0.6μm以下である。
離型剤粒子のCV値は、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下、更に好ましくは30%以下である。
離型剤粒子の体積中位粒径(D50)及びCV値は、実施例に記載の方法により測定される。
From the viewpoint of obtaining uniform aggregated particles by aggregation, the volume median particle size ( D50 ) of the release agent particles is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, even more preferably 0.4 μm or more, and is preferably 1 μm or less, more preferably 0.8 μm or less, even more preferably 0.6 μm or less.
The CV value of the release agent particles is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, and is preferably 40% or less, more preferably 35% or less, and further preferably 30% or less.
The volume median particle diameter (D 50 ) and CV value of the release agent particles are measured by the method described in the examples.
凝集粒子1は、その他、荷電制御剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤等の添加剤を含んでいてもよい。 The aggregated particles 1 may also contain additives such as charge control agents, magnetic powders, flowability improvers, conductivity adjusters, reinforcing fillers such as fibrous substances, antioxidants, anti-aging agents, and cleaning improvers.
≪界面活性剤≫
工程1では、樹脂粒子分散液と、必要に応じて着色剤粒子分散液及び離型剤粒子分散液とを混合した混合分散液を調製した後に樹脂粒子X、着色剤粒子、及び離型剤粒子を凝集させることが好ましい。
混合分散液を調製する際、樹脂粒子X、及び必要に応じて添加される着色剤粒子、離型剤粒子等の任意成分の分散安定性を向上させる観点から、界面活性剤の存在下で行ってもよい。界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルケニルエーテル類等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。また、界面活性剤として、融着時に使用する量よりも少ない範囲で、後述するナフタレン環を有する両親媒性分子を使用してもよい。なお、この場合にも、後述する融着工程において、別途ナフタレン環を有する両親媒性分子を添加する。界面活性剤は、1種又は2種以上を用いてもよい。
界面活性剤を使用する場合、その使用量は、界面活性剤の合計量として、樹脂粒子X 100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。
<Surfactants>
In step 1, it is preferable to prepare a mixed dispersion by mixing a resin particle dispersion and, if necessary, a colorant particle dispersion and a release agent particle dispersion, and then aggregate the resin particles X, the colorant particles, and the release agent particles.
When preparing the mixed dispersion, the preparation may be carried out in the presence of a surfactant from the viewpoint of improving the dispersion stability of the resin particles X and optional components such as colorant particles and release agent particles added as necessary. Examples of the surfactant include anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates and alkyl ether sulfates; and nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene alkenyl ethers. In addition, as the surfactant, an amphipathic molecule having a naphthalene ring, which will be described later, may be used in an amount less than that used during fusion. In this case, an amphipathic molecule having a naphthalene ring is added separately in the fusion step, which will be described later. One or more types of surfactants may be used.
When a surfactant is used, the amount of the surfactant used is, relative to 100 parts by mass of the resin particles X, preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, in terms of the total amount of the surfactant.
前述の樹脂粒子Xの分散液、及び任意成分の混合は、常法により行われる。当該混合により得られた混合分散液に、凝集を効率的に行う観点から、凝集剤を添加することが好ましい。 The dispersion of resin particles X and the optional components are mixed by a conventional method. From the viewpoint of efficient aggregation, it is preferable to add a flocculant to the mixed dispersion obtained by the mixing.
≪凝集剤≫
凝集剤としては、例えば、第四級塩のカチオン性界面活性剤、ポリエチレンイミン等の有機系凝集剤;硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム等の無機金属塩;硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム等の無機アンモニウム塩;2価以上の金属錯体等の無機系凝集剤が挙げられる。凝集性を向上させ均一な凝集粒子を得る観点から、1価以上5価以下の無機系凝集剤が好ましく、1価以上2価以下の無機金属塩、無機アンモニウム塩がより好ましく、硫酸アンモニウムが更に好ましい。凝集剤はそのまま添加してもよいが水系媒体へ溶解し水溶液として添加することが好ましい。また、凝集剤を水溶液として添加する場合、凝集剤水溶液のpHを調整してもよい。
<Flocculant>
Examples of the flocculant include organic flocculants such as cationic surfactants of quaternary salts and polyethyleneimine; inorganic metal salts such as sodium sulfate, sodium nitrate, sodium chloride, calcium chloride, and calcium nitrate; inorganic ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride, and ammonium nitrate; and inorganic flocculants such as divalent or higher metal complexes. From the viewpoint of improving the flocculation property and obtaining uniform flocculated particles, inorganic flocculants having a valence of 1 to 5 are preferred, inorganic metal salts having a valence of 1 to 2 and inorganic ammonium salts having a valence of 1 to 2 are more preferred, and ammonium sulfate is even more preferred. The flocculant may be added as it is, but is preferably dissolved in an aqueous medium and added as an aqueous solution. In addition, when the flocculant is added as an aqueous solution, the pH of the aqueous flocculant solution may be adjusted.
凝集剤を用いて、例えば、0℃以上40℃以下の樹脂粒子X、並びに必要に応じて着色剤粒子及び離型剤粒子を含む混合分散液に、樹脂粒子X 100質量部に対し5質量部以上60質量部以下の凝集剤を添加し、樹脂粒子X及び着色剤粒子を水系媒体中で凝集させて、凝集粒子1を得る。更に、凝集を促進させる観点から、凝集剤を添加した後に分散液の温度を上げることが好ましい。 For example, 5 to 60 parts by mass of the aggregating agent is added to 100 parts by mass of resin particles X in a mixed dispersion liquid containing resin particles X at 0°C or higher and 40°C or lower, and, if necessary, colorant particles and release agent particles, and the resin particles X and colorant particles are aggregated in an aqueous medium to obtain aggregated particles 1. Furthermore, from the viewpoint of promoting aggregation, it is preferable to increase the temperature of the dispersion liquid after adding the aggregating agent.
工程1で得られた凝集粒子1の体積中位粒径D50は、好ましくは3μm以上、より好ましくは4μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは7μm以下である。
所望の体積中位粒径となるまで、凝集する工程を継続することが好ましい。
The volume median particle size D50 of the aggregated particles 1 obtained in step 1 is preferably 3 μm or more, more preferably 4 μm or more, even more preferably 5 μm or more, and is preferably 10 μm or less, more preferably 8 μm or less, even more preferably 7 μm or less.
It is preferred that the agglomeration process be continued until the desired volume median particle size is reached.
<工程2>
工程2は、工程1で得られた凝集粒子1に対して、樹脂粒子Yを凝集させて、凝集粒子2を得る工程である。
〔樹脂粒子Y〕
工程2で使用する樹脂粒子分散液は、樹脂粒子Yを含有し、該樹脂粒子Yは、芳香環を有するポリエステル系樹脂Bを含有することが好ましい。
本発明において、シェル部を構成する樹脂として、芳香環を有するポリエステル系樹脂Bを用い、後述する工程3において、ナフタレン環を有する両親媒性分子を使用することにより、トナー表面との親和性が高く、凝集粒子2の分散性が高くなるため、好ましい。
<Step 2>
In step 2, resin particles Y are aggregated with respect to the aggregated particles 1 obtained in step 1 to obtain aggregated particles 2.
[Resin Particles Y]
The resin particle dispersion used in step 2 contains resin particles Y, and the resin particles Y preferably contain a polyester resin B having an aromatic ring.
In the present invention, it is preferable to use a polyester-based resin B having an aromatic ring as the resin constituting the shell portion, and to use an amphipathic molecule having a naphthalene ring in step 3 described later, since this has a high affinity with the toner surface and increases the dispersibility of the aggregated particles 2.
≪ポリエステル系樹脂B≫
ポリエステル系樹脂Bは、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分の重縮合物を含む非晶性ポリエステル系樹脂であることが好ましい。
ポリエステル系樹脂としては、ポリエステル樹脂、変性されたポリエステル樹脂が挙げられる。変性されたポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂のウレタン変性物、ポリエステル樹脂のエポキシ変性物、ポリエステル樹脂セグメントと付加重合樹脂セグメントとを含む複合樹脂が挙げられる。これらの中でも、アルコール成分及びカルボン酸成分の重縮合物であるポリエステル樹脂であることが好ましい。
<Polyester resin B>
The polyester resin B is preferably, for example, an amorphous polyester resin containing a polycondensate of an alcohol component and a carboxylic acid component.
The polyester resin may be a polyester resin or a modified polyester resin. The modified polyester resin may be, for example, a urethane modified polyester resin, an epoxy modified polyester resin, or a composite resin containing a polyester resin segment and an addition polymerization resin segment. Among these, a polyester resin that is a polycondensation product of an alcohol component and a carboxylic acid component is preferred.
アルコール成分としては、例えば、芳香環を有するポリエステル系樹脂を得る観点から、芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物が挙げられる。これらの中でも、低温定着性に優れるトナーを得る観点から、芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物が好ましい。
芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物は、好ましくはビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物であり、より好ましくは式(I):
Examples of the alcohol component include alkylene oxide adducts of aromatic diols from the viewpoint of obtaining a polyester resin having an aromatic ring. Among these, alkylene oxide adducts of aromatic diols are preferred from the viewpoint of obtaining a toner having excellent low-temperature fixing properties.
The alkylene oxide adduct of an aromatic diol is preferably an alkylene oxide adduct of bisphenol A, more preferably represented by formula (I):
(式中、OR1及びR2Oはオキシアルキレン基であり、R1及びR2はそれぞれ独立にエチレン基又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキシドの平均付加mol数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上、より好ましくは1.8以上であり、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは4以下、更に好ましくは3以下、更に好ましくは2.5以下である)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物である。
(wherein OR1 and R2O are oxyalkylene groups, R1 and R2 each independently represent an ethylene group or a propylene group, x and y each represent the average number of moles of alkylene oxide added and are positive numbers, and the sum of x and y is 1 or more, preferably 1.5 or more, more preferably 1.8 or more, and is 16 or less, preferably 8 or less, more preferably 4 or less, even more preferably 3 or less, and even more preferably 2.5 or less).
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物としては、ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン〕のプロピレンオキシド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物がより好ましい。
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物の含有量は、アルコール成分中、好ましくは70mol%以上、より好ましくは90mol%以上、更に好ましくは95mol%以上であり、そして、100mol%以下であり、更に好ましくは100mol%である。
Examples of the alkylene oxide adduct of bisphenol A include a propylene oxide adduct of bisphenol A [2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane] and an ethylene oxide adduct of bisphenol A. These may be used alone or in combination. Among these, the ethylene oxide adduct of bisphenol A is more preferred.
The content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A in the alcohol component is preferably 70 mol % or more, more preferably 90 mol % or more, even more preferably 95 mol % or more, and is 100 mol % or less, even more preferably 100 mol %.
上記ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物に加え、非晶性ポリエステル系樹脂Aで上述した直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコール等を含有してもよい。
これらのアルコール成分は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
In addition to the alkylene oxide adduct of bisphenol A, the amorphous polyester resin A may contain the linear or branched aliphatic diol, alicyclic diol, trihydric or higher polyhydric alcohol, etc., described above for the amorphous polyester resin A.
These alcohol components may be used alone or in combination of two or more.
カルボン酸成分としては、例えば、ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸が挙げられる。
ジカルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸、及び、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、所望の芳香環濃度を得る観点から、好ましくは40mol%以上、より好ましくは50mol%以上、更に好ましくは60mol%以上、更に好ましくは70mol%以上、更に好ましくは75mol%以上であり、そして、好ましくは90mol%以下、より好ましくは85mol%以下である。
Examples of the carboxylic acid component include dicarboxylic acids and polycarboxylic acids having three or more carboxylic acids.
Examples of the dicarboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids, linear or branched aliphatic dicarboxylic acids, and alicyclic dicarboxylic acids. Among these, at least one selected from aromatic dicarboxylic acids and linear or branched aliphatic dicarboxylic acids is preferred.
Examples of aromatic dicarboxylic acids include phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid. Among these, isophthalic acid and terephthalic acid are preferred, and terephthalic acid is more preferred.
From the viewpoint of obtaining a desired aromatic ring concentration in the carboxylic acid component, the amount of aromatic dicarboxylic acid is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, even more preferably 60 mol% or more, even more preferably 70 mol% or more, even more preferably 75 mol% or more, and is preferably 90 mol% or less, more preferably 85 mol% or less.
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは20以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、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、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、アゼライン酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸が挙げられる。炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸としては、例えば、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸が挙げられる。これらの中でも、アジピン酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸が好ましい。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは60mol%以下、より好ましくは30mol%以下、更に好ましくは15mol%以下である。
The linear or branched aliphatic dicarboxylic acid preferably has 2 or more, more preferably 3 or more, and preferably has 30 or less, more preferably 20 or less.
Examples of linear or branched aliphatic dicarboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, azelaic acid, and succinic acid substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of succinic acid substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include dodecylsuccinic acid, dodecenylsuccinic acid, and octenylsuccinic acid. Among these, adipic acid and succinic acid substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms are preferred.
The amount of the linear or branched aliphatic dicarboxylic acid in the carboxylic acid component is preferably 60 mol % or less, more preferably 30 mol % or less, and further preferably 15 mol % or less.
3価以上の多価カルボン酸としては、好ましくは3価のカルボン酸であり、例えばトリメリット酸が挙げられる。好ましくはトリメリット酸又はその無水物である。
3価以上の多価カルボン酸を含む場合、3価以上の多価カルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは3mol%以上、より好ましくは5mol%以上、更に好ましくは8mol%以上であり、そして、好ましくは30mol%以下、より好ましくは25mol%以下、更に好ましくは20mol%以下である。
これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
The trivalent or higher polyvalent carboxylic acid is preferably a trivalent carboxylic acid, for example, trimellitic acid, preferably trimellitic acid or its anhydride.
When a trivalent or higher polycarboxylic acid is contained, the amount of the trivalent or higher polycarboxylic acid in the carboxylic acid component is preferably 3 mol % or more, more preferably 5 mol % or more, even more preferably 8 mol % or more, and is preferably 30 mol % or less, more preferably 25 mol % or less, even more preferably 20 mol % or less.
These carboxylic acid components may be used alone or in combination of two or more.
アルコール成分の水酸基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の当量比〔COOH基/OH基〕は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。 The equivalent ratio of the carboxyl groups of the carboxylic acid component to the hydroxyl groups of the alcohol component [COOH groups/OH groups] is preferably 0.7 or more, more preferably 0.8 or more, and is preferably 1.3 or less, more preferably 1.2 or less.
ポリエステル系樹脂Bは、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分を重縮合させる工程Aにより製造してもよい。
工程Aは、非晶性ポリエステル系樹脂Aの製造方法において記載した工程Aと同様であり、好ましい範囲も同様である。
工程Aでは、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、チタニウムジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)等のエステル化触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて重縮合してもよい。
また、重縮合にフマル酸等の不飽和結合を有するモノマーを使用する際には、必要に応じてアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上0.5質量部以下のラジカル重合禁止剤を用いてもよい。ラジカル重合禁止剤としては、例えば、4-tert-ブチルカテコールが挙げられる。
重縮合反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。なお、重縮合は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
The polyester resin B may be produced, for example, by a step A in which an alcohol component and a carboxylic acid component are polycondensed.
Step A is the same as step A described in the method for producing amorphous polyester resin A, and the preferred ranges are also the same.
In step A, if necessary, polycondensation may be performed using an esterification catalyst such as tin(II) di(2-ethylhexanoate), dibutyltin oxide, or titanium diisopropoxybis(triethanolaminate) in an amount of 0.01 part by mass or more and 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component; or an esterification promoter such as gallic acid (equivalent to 3,4,5-trihydroxybenzoic acid) in an amount of 0.001 part by mass or more and 0.5 part by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component.
When a monomer having an unsaturated bond such as fumaric acid is used in polycondensation, a radical polymerization inhibitor may be used, if necessary, in an amount of preferably 0.001 part by mass or more and 0.5 part by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the alcohol component and the carboxylic acid component. An example of the radical polymerization inhibitor is 4-tert-butylcatechol.
The temperature of the polycondensation reaction is preferably 120° C. or higher, more preferably 160° C. or higher, and even more preferably 180° C. or higher, and is preferably 250° C. or lower, and more preferably 240° C. or lower. The polycondensation may be carried out in an inert gas atmosphere.
(ポリエステル系樹脂Bの物性)
ポリエステル系樹脂Bは、非晶性ポリエステル樹脂であることが好ましく、ポリエステル系樹脂Bの軟化点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは150℃以下、より好ましくは140℃以下、更に好ましくは125℃以下である。
ポリエステル系樹脂Bのガラス転移温度は、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、更に好ましくは50℃以上であり、そして、低温定着性をより向上させる観点から、好ましくは90℃以下、より好ましくは80℃以下、更に好ましくは70℃以下である。
(Physical Properties of Polyester Resin B)
The polyester-based resin B is preferably an amorphous polyester resin, and the softening point of the polyester-based resin B is preferably 70° C. or higher, more preferably 90° C. or higher, and even more preferably 100° C. or higher, and from the viewpoint of further improving the low-temperature fixability, is preferably 150° C. or lower, more preferably 140° C. or lower, and even more preferably 125° C. or lower.
The glass transition temperature of the polyester resin B is preferably 30° C. or higher, more preferably 40° C. or higher, and even more preferably 50° C. or higher, and from the viewpoint of further improving the low-temperature fixability, is preferably 90° C. or lower, more preferably 80° C. or lower, and even more preferably 70° C. or lower.
ポリエステル系樹脂Bの酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは15mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは25mgKOH/g以下である。
ポリエステル系樹脂Bの水酸基価は、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、更に好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは60mgKOH/g以下、より好ましくは50mgKOH/g以下、更に好ましくは45mgKOH/g以下である。
ポリエステル系樹脂Bの軟化点、ガラス転移温度、及び酸価は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
なお、ポリエステル系樹脂Bを2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた軟化点、ガラス転移温度及び酸価の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
The acid value of the polyester resin B is preferably 5 mgKOH/g or more, more preferably 10 mgKOH/g or more, even more preferably 15 mgKOH/g or more, and is preferably 40 mgKOH/g or less, more preferably 30 mgKOH/g or less, even more preferably 25 mgKOH/g or less.
The hydroxyl value of the polyester resin B is preferably 1 mgKOH/g or more, more preferably 3 mgKOH/g or more, even more preferably 10 mgKOH/g or more, and is preferably 60 mgKOH/g or less, more preferably 50 mgKOH/g or less, even more preferably 45 mgKOH/g or less.
The softening point, glass transition temperature and acid value of the polyester resin B can be appropriately adjusted by the types and amounts of raw material monomers used, as well as production conditions such as reaction temperature, reaction time and cooling rate, and these values can be determined by the methods described in the examples.
When two or more kinds of polyester resins B are used in combination, it is preferable that the softening point, glass transition temperature and acid value of the mixture thereof are each within the above-mentioned ranges.
ポリエステル系樹脂Bの含有量は、樹脂粒子Yの樹脂成分の合計量に対して、好ましくは60質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、更に好ましくは100質量%である。 The content of polyester resin B is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more, and is 100% by mass or less, even more preferably 100% by mass, based on the total amount of the resin components of resin particles Y.
(樹脂粒子Y分散液の調製)
樹脂粒子Yは、ポリエステル系樹脂Bを含有する樹脂成分と、必要に応じて界面活性剤等の任意成分とを水系媒体中に分散させ、樹脂粒子Y分散液として得る方法によって製造することが好ましい。
樹脂粒子Y分散液を得る方法は、樹脂粒子Xの樹脂粒子分散液の場合と同様の方法が例示され、これらの中でも、得られるトナーの低温定着性を向上させる観点から、転相乳化法により樹脂粒子Y分散液を得ることが好ましい。
転相乳化法としても樹脂粒子Xの場合と同様に、樹脂、及び界面活性剤等の任意成分を有機溶媒に溶解させて得られた溶液に、水系媒体を添加して転相乳化する方法が好ましい。使用できる水系媒体及び有機溶媒の好ましい態様は、前記樹脂粒子Xの製造に用いられる水系媒体及び有機溶媒と同様である。また、転相乳化法においてポリエステル系樹脂Bと有機溶媒との質量比、ポリエステル系樹脂Bの中和度、添加する水系媒体の量、混合温度等の好ましい範囲は、樹脂粒子Xの製造と同様である。
(Preparation of Resin Particle Y Dispersion)
The resin particles Y are preferably produced by a method in which a resin component containing the polyester resin B and, if necessary, an optional component such as a surfactant are dispersed in an aqueous medium to obtain a resin particle Y dispersion.
The method for obtaining the resin particle Y dispersion liquid can be exemplified by the same methods as those for the resin particle dispersion liquid of resin particle X. Among these, from the viewpoint of improving the low-temperature fixability of the obtained toner, it is preferable to obtain the resin particle Y dispersion liquid by a phase inversion emulsification method.
As in the case of resin particles X, the phase inversion emulsification method is preferably a method in which an aqueous medium is added to a solution obtained by dissolving a resin and optional components such as a surfactant in an organic solvent, and then phase inversion emulsification is carried out, as in the case of resin particles X. Preferred aspects of the aqueous medium and organic solvent that can be used are the same as those of the aqueous medium and organic solvent used in the production of resin particles X. In addition, in the phase inversion emulsification method, preferred ranges of the mass ratio of polyester resin B to organic solvent, the degree of neutralization of polyester resin B, the amount of aqueous medium added, the mixing temperature, and the like are the same as those in the production of resin particles X.
得られる樹脂粒子Y分散液の固形分濃度は、トナーの生産性を向上させる観点及び樹脂粒子Yの分散安定性を向上させる観点から、好ましくは7質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは35質量%以下である。なお、固形分は樹脂、界面活性剤等の不揮発性成分の総量である。 From the viewpoint of improving the productivity of the toner and the dispersion stability of the resin particles Y, the solid content concentration of the resulting resin particle Y dispersion is preferably 7% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 15% by mass or more, and even more preferably 20% by mass or more, and is preferably 50% by mass or less, more preferably 35% by mass or less. The solid content is the total amount of non-volatile components such as the resin and surfactant.
樹脂粒子分散液中の樹脂粒子Yの体積中位粒径(D50)は、高画質の画像が得られるトナーを得る観点から、好ましくは0.04μm以上、より好ましくは0.06μm以上、更に好ましくは0.08μm以上であり、そして、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.2μm以下、更に好ましくは0.15μm以下である。 From the viewpoint of obtaining a toner that can obtain high-quality images, the volume median particle diameter ( D50 ) of the resin particles Y in the resin particle dispersion is preferably 0.04 μm or more, more preferably 0.06 μm or more, even more preferably 0.08 μm or more, and is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.3 μm or less, even more preferably 0.2 μm or less, and even more preferably 0.15 μm or less.
また、樹脂粒子Yの粒径分布の変動係数(CV値)(%)は、樹脂粒子Y分散液の生産性を向上させる観点から、好ましくは5%以上、より好ましくは10%以上、更に好ましくは15%以上であり、高画質の画像が得られるトナーを得る観点から、好ましくは50%以下、より好ましくは40%以下、更に好ましくは30%以下、更に好ましくは25%以下である。
樹脂粒子Yの体積中位粒径(D50)及び変動係数(CV値)は、実施例に記載の方法により測定される。
In addition, the coefficient of variation (CV value) (%) of the particle size distribution of the resin particles Y is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, and even more preferably 15% or more, from the viewpoint of improving the productivity of the resin particle Y dispersion liquid, and is preferably 50% or less, more preferably 40% or less, even more preferably 30% or less, and even more preferably 25% or less, from the viewpoint of obtaining a toner that can obtain high-quality images.
The volume median particle diameter (D 50 ) and coefficient of variation (CV value) of the resin particles Y are measured by the method described in the examples.
(凝集粒子2の製造)
工程2では、前述した凝集粒子1の分散液に、樹脂粒子Y分散液を添加することにより、凝集粒子1に更に樹脂粒子Yを付着させ、凝集粒子2の分散液を得ることが好ましい。
(Production of Aggregated Particles 2)
In step 2, it is preferable to add a dispersion of resin particles Y to the dispersion of aggregated particles 1 described above to cause the resin particles Y to adhere to the aggregated particles 1, thereby obtaining a dispersion of aggregated particles 2.
凝集粒子1の分散液に樹脂粒子Y分散液を添加する前に、凝集粒子1の分散液に水系媒体を添加して希釈してもよい。また、凝集粒子1の分散液に樹脂粒子Y分散液を添加するときには、凝集粒子1に樹脂粒子Yを効率的に付着させるために、前記凝集剤を本工程で用いてもよい。
樹脂粒子Y分散液を添加する時の温度は、トナーの低温定着性及び耐熱保存性を両立させる観点から、好ましくは40℃以上、より好ましくは45℃以上、更に好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
Before adding the dispersion of resin particles Y to the dispersion of aggregated particles 1, the dispersion of aggregated particles 1 may be diluted by adding an aqueous medium. When the dispersion of resin particles Y is added to the dispersion of aggregated particles 1, the aggregating agent may be used in this step in order to efficiently attach the resin particles Y to the aggregated particles 1.
From the viewpoint of achieving both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability of the toner, the temperature when the resin particle Y dispersion is added is preferably 40° C. or higher, more preferably 45° C. or higher, even more preferably 50° C. or higher, and is preferably 80° C. or lower, more preferably 70° C. or lower, even more preferably 60° C. or lower.
樹脂粒子Y分散液は、一定の時間をかけて連続的に添加してもよく、一時に添加してもよく、複数回に分割して添加してもよいが、一定の時間をかけて連続的に添加するか、複数回に分割して添加することが好ましい。前記のように添加することで、樹脂粒子Yが凝集粒子1に選択的に付着しやすくなる。中でも選択的な付着を促進する観点及びトナーの生産性を向上させる観点から、一定の時間を掛けて連続的に添加することが好ましい。連続的に添加する場合の時間は、均一な凝集粒子2を得る観点及びトナーの生産性を向上させる観点から、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは0.8時間以上であり、そして、好ましくは10時間以下、より好ましくは7時間以下、更に好ましくは3時間以下である。 The resin particle Y dispersion may be added continuously over a certain period of time, may be added all at once, or may be added in several divided portions, but it is preferable to add it continuously over a certain period of time or in several divided portions. By adding it as described above, the resin particles Y tend to adhere selectively to the aggregated particles 1. In particular, from the viewpoint of promoting selective adhesion and improving the productivity of the toner, it is preferable to add it continuously over a certain period of time. When adding it continuously, the time is preferably 0.5 hours or more, more preferably 0.8 hours or more, and preferably 10 hours or less, more preferably 7 hours or less, and even more preferably 3 hours or less, from the viewpoint of obtaining uniform aggregated particles 2 and improving the productivity of the toner.
樹脂粒子Yの添加量は、トナーの低温定着性及び耐熱保存性を両立させる観点から、樹脂粒子Yと樹脂粒子Xとの質量比(樹脂粒子Y/樹脂粒子X)が、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.1以上であり、そして、好ましくは0.9以下、より好ましくは0.5以下、更に好ましくは0.3以下、更に好ましくは0.2以下になる量である。 From the viewpoint of achieving both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability of the toner, the amount of resin particles Y added is an amount such that the mass ratio of resin particles Y to resin particles X (resin particles Y/resin particles X) is preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more, and is preferably 0.9 or less, more preferably 0.5 or less, even more preferably 0.3 or less, and even more preferably 0.2 or less.
得られる凝集粒子2の体積中位粒径(D50)は、高画質の画像が得られるトナーを得る観点、並びにトナーの低温定着性及び耐熱保存性を両立させる観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは7μm以下である。 The volume median particle size ( D50 ) of the resulting aggregated particles 2 is preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more, even more preferably 4 μm or more, and is preferably 10 μm or less, more preferably 8 μm or less, even more preferably 7 μm or less, from the viewpoint of obtaining a toner that can obtain high-quality images and from the viewpoint of achieving both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability of the toner.
<工程3>
工程3は、工程1で得られた凝集粒子1又は工程2で得られた凝集粒子2を昇温して融着し、融着粒子を得る工程である。なお、工程3において、ナフタレン環を有する両親媒性分子と酸性物質を添加する。
ナフタレン環を有する両親媒性分子は、融着時における凝集粒子の分散安定性向上を目的として添加する。また、酸性物質は、pHの低下により融着を促進する目的で添加する。
ナフタレン環を有する両親媒性分子は、工程1や工程2の凝集時にも存在していてもよいが、工程3において、融着時に分散安定性を維持する観点から、ナフタレン環を有する両親媒性分子を添加した後、昇温して融着することが好ましい。
<Step 3>
Step 3 is a step of heating the aggregated particles 1 obtained in step 1 or the aggregated particles 2 obtained in step 2 to fuse them to obtain fused particles. In step 3, amphiphilic molecules having a naphthalene ring and an acidic substance are added.
The amphiphilic molecule having a naphthalene ring is added for the purpose of improving the dispersion stability of the aggregated particles during fusion, and the acidic substance is added for the purpose of promoting fusion by lowering the pH.
The amphiphilic molecule having a naphthalene ring may be present during aggregation in step 1 or step 2. However, from the viewpoint of maintaining dispersion stability during fusion in step 3, it is preferable to add the amphiphilic molecule having a naphthalene ring and then raise the temperature to fuse the molecules.
〔ナフタレン環を有する両親媒性分子〕
ナフタレン環を有する両親媒性分子は、界面活性効果を有する両親媒性分子であり、アニオン性界面活性剤であることが好ましい。
ナフタレン環を有する両親媒性分子としては、ナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物が例示され、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物であることが好ましい。
ナフタレンスルホン酸塩としては、好ましくはナフタレンスルホン酸のアルカリ金属塩、より好ましくはナフタレンスルホン酸ナトリウムである。
また、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物は、無置換又は置換のナフタレンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物であることが好ましく、下記式(1)で表される化合物であることがより好ましい。
[Amphiphilic molecules containing a naphthalene ring]
The amphiphilic molecule having a naphthalene ring is an amphiphilic molecule having a surface active effect, and is preferably an anionic surfactant.
Examples of the amphiphilic molecule having a naphthalene ring include naphthalenesulfonate and naphthalenesulfonic acid-formalin condensate, with naphthalenesulfonic acid-formalin condensate being preferred.
The naphthalenesulfonate is preferably an alkali metal salt of naphthalenesulfonic acid, more preferably sodium naphthalenesulfonate.
The naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensate is preferably a formaldehyde condensate of unsubstituted or substituted naphthalenesulfonic acid, and more preferably a compound represented by the following formula (1).
式(1)中、nは好ましくは2以上200以下、より好ましくは6以上100以下、更に好ましくは10以上50以下の整数を表す。
Mはそれぞれ独立にカチオンを表し、元素の周期表の第1族元素、及び第2族元素から選択される元素のカチオン;第4級アンモニウム;及び、アンモニウム(NH4
+)が挙げられる。これらの中では元素の周期表の第1族元素のカチオンが好ましく;リチウム、ナトリウム、及びカリウムから選択される元素のカチオンがより好ましく、ナトリウムのカチオンが更に好ましい。また、複数のMは同じカチオンであることが好ましい。
複数存在するRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1以上6以下のアルキル基、又は水酸基を表し、耐熱保存性向上の観点から、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1以上6以下のアルキル基であることが好ましい。複数存在するRの少なくとも一部は、炭素数1~4のアルキル基であることがより好ましい。
なお、分散安定剤としての効果を損なわない範囲で、一部にその他の構成単位を有していてもよく、その他の構成単位としては、アルキルアルコールナフタレンスルホン酸等の共重合可能な単量体から形成される構成単位が例示される。これらの構成単位の含有量は、30質量%以下であることが好ましい。
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物としては、無置換又は置換のβ-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩が好ましい。
In formula (1), n represents an integer of preferably 2 or more and 200 or less, more preferably 6 or more and 100 or less, and further preferably 10 or more and 50 or less.
Each M independently represents a cation, and examples thereof include cations of elements selected from Group 1 and Group 2 elements of the Periodic Table of Elements; quaternary ammonium; and ammonium (NH 4 + ). Among these, cations of elements of Group 1 of the Periodic Table of Elements are preferred; cations of elements selected from lithium, sodium, and potassium are more preferred, and sodium cations are even more preferred. In addition, it is preferred that multiple M are the same cation.
Each of the multiple R's independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a hydroxyl group, and from the viewpoint of improving heat-resistant storage stability, each of them is preferably independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. It is more preferable that at least a part of the multiple R's is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
In addition, as long as the effect as a dispersion stabilizer is not impaired, other structural units may be included in a portion of the dispersion stabilizer, and examples of the other structural units include structural units formed from copolymerizable monomers such as alkyl alcohol naphthalene sulfonic acid, etc. The content of these structural units is preferably 30% by mass or less.
As the naphthalenesulfonic acid formalin condensate, unsubstituted or substituted β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate sodium salt is preferred.
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の重量平均分子量は、耐熱保存性向上の観点から、好ましくは500以上、より好ましくは1,500以上、更に好ましくは2,500以上であり、そして、好ましくは40,000以下、より好ましくは20,000以下、更に好ましくは10,000以下である。
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物の重量平均分子量は、GPCにより測定される。
From the viewpoint of improving heat-resistant storage stability, the weight-average molecular weight of the naphthalenesulfonic acid-formalin condensate is preferably 500 or more, more preferably 1,500 or more, even more preferably 2,500 or more, and is preferably 40,000 or less, more preferably 20,000 or less, even more preferably 10,000 or less.
The weight average molecular weight of the naphthalenesulfonic acid-formaldehyde condensate is measured by GPC.
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物は、公知の方法、例えば、β-ナフタレンスルホン酸(塩)及び当量程度のホルマリン並びに必要に応じその他の成分を用いて重縮合することにより製造することができる。その他の成分としては、例えば、β-メチルナフタレン、α-メチルナフタレン、アセナフテン、ジベンゾフラン、フルオレン、フェナンスレン、アントラセン、フルオランセン、ピレン等のスルホン酸(塩)が挙げられる。
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物として、市販されている製品を使用してもよく、例えば、花王株式会社製のデモールN、デモールNL、デモールRN、デモールRN-L、デモールT、デモールT-45、デモールMS、デモールSN-B、デモールSS-L、デモールSC-30、第一工業製薬株式会社製のラベリンAN-40、ラベリンF-45、ラベリンFC-45、ラベリンFC-P、ラベリンFD-40、ラベリンFP、ラベリンFN-P、ラベリンMN-P、三洋化成工業株式会社製のイオネットD-2が例示される。
The naphthalenesulfonic acid-formalin condensate can be produced by a known method, for example, by polycondensation using β-naphthalenesulfonic acid (salt) and an equivalent amount of formalin, and other components as necessary, such as sulfonic acids (salts) of β-methylnaphthalene, α-methylnaphthalene, acenaphthene, dibenzofuran, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, and the like.
As the naphthalenesulfonic acid-formalin condensate, commercially available products may be used. Examples thereof include DEMOL N, DEMOL NL, DEMOL RN, DEMOL RN-L, DEMOL T, DEMOL T-45, DEMOL MS, DEMOL SN-B, DEMOL SS-L, and DEMOL SC-30 manufactured by Kao Corporation; Labelin AN-40, Labelin F-45, Labelin FC-45, Labelin FC-P, Labelin FD-40, Labelin FP, Labelin FN-P, and Labelin MN-P manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; and IONET D-2 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.
工程3におけるナフタレン環を有する両親媒性分子の添加量は、円形度に優れ、粗大粒子率が少ない融着粒子を得る観点から、凝集粒子1又は凝集粒子2 100質量部に対して、好ましくは1.0質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上、更に好ましくは3質量部以上であり、そして、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下、更に好ましくは12質量部以下である。
また、円形度に優れ、粗大粒子率が少ない融着粒子を得る観点から、工程3において、凝集粒子に対して添加する両親媒性分子中、ナフタレン環を有する両親媒性分子が、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、更に好ましくは100質量%である。
In order to obtain fused particles having excellent circularity and a low rate of coarse particles, the amount of the amphiphilic molecule having a naphthalene ring added in step 3 is preferably 1.0 part by mass or more, more preferably 1.5 parts by mass or more, even more preferably 3 parts by mass or more, and is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, even more preferably 15 parts by mass or less, and even more preferably 12 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the aggregated particles 1 or the aggregated particles 2.
In addition, from the viewpoint of obtaining fused particles having excellent circularity and a small rate of coarse particles, the amphiphilic molecules having a naphthalene ring among the amphiphilic molecules added to the aggregated particles in step 3 are preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and 100% by mass or less, and even more preferably 100% by mass.
本実施形態において、工程3において、酸性物質を添加し、水系媒体のpHを0.1以上低下させることが好ましい。すなわち、水系媒体内のpHは、凝集粒子を含む水系媒体のpHを意味し、例えば、pHメーターを用いて、融着を行う分散液にpHメーターの電極を浸して、酸性物質添加時に、測定したpHである。
水系媒体のpHを好ましくは0.1以上、より好ましくは0.15以上低下させる。また、pHを4.0以下低下させることが好ましく、3.0以下低下させることがより好ましく、2.0以下低下させることが更に好ましく、1.0以下低下させることが更に好ましい。水系媒体のpHを上記の範囲で低下させると、凝集粒子同士の反発を適度に弱め、融着が促進されるので好ましい。
工程3で、工程1で得られた凝集粒子1を昇温して融着し、融着粒子を得る場合、樹脂粒子Xが有する酸基(カルボキシ基)の好ましくはモル当量以上、より好ましくはモル当量の2倍以上、そして、好ましくはモル当量の20倍以下、より好ましくは10倍以下となるように、酸性物質を添加することが好ましい。
また、工程2で得られた凝集粒子2を昇温して融着し、融着粒子を得る場合、シェル構造を構成する樹脂粒子Yが有する酸基(カルボキシ基)の好ましくはモル当量以上、より好ましくはモル当量の2倍以上、そして、好ましくはモル当量の20倍以下、より好ましくは10倍以下となるように、酸性物質を添加することが好ましい。
In the present embodiment, it is preferable to add an acidic substance to lower the pH of the aqueous medium by 0.1 or more in step 3. That is, the pH in the aqueous medium means the pH of the aqueous medium containing the aggregated particles, and is, for example, the pH measured using a pH meter by immersing the electrodes of the pH meter in the dispersion liquid to be fused at the time of adding the acidic substance.
The pH of the aqueous medium is preferably reduced by 0.1 or more, more preferably by 0.15 or more. The pH is also preferably reduced by 4.0 or less, more preferably by 3.0 or less, even more preferably by 2.0 or less, and even more preferably by 1.0 or less. When the pH of the aqueous medium is reduced within the above range, the repulsion between the aggregated particles is appropriately weakened and fusion is promoted, which is preferable.
In step 3, when the aggregated particles 1 obtained in step 1 are fused by heating to obtain fused particles, it is preferable to add an acidic substance in an amount of preferably at least the molar equivalent of the acid group (carboxy group) possessed by the resin particles X, more preferably at least two times the molar equivalent, and preferably at most 20 times the molar equivalent, more preferably at most 10 times the molar equivalent.
In addition, when the aggregated particles 2 obtained in step 2 are heated and fused to obtain fused particles, it is preferable to add an acidic substance in an amount of preferably at least the molar equivalent, more preferably at least two times the molar equivalent, and preferably at most 20 times, more preferably at most 10 times the molar equivalent, of the acid groups (carboxy groups) possessed by the resin particles Y constituting the shell structure.
工程3において、酸性物質を添加後の水系媒体のpHは、円形度に優れ、粗大粒子率が少ない融着粒子を得る観点から、好ましくは5.0以上、より好ましくは6.0以上、更に好ましくは6.5以上であり、そして、好ましくは7.0以下、より好ましくは6.9以下である。 In step 3, the pH of the aqueous medium after the addition of the acidic substance is preferably 5.0 or more, more preferably 6.0 or more, even more preferably 6.5 or more, from the viewpoint of obtaining fused particles with excellent circularity and a low rate of coarse particles, and is preferably 7.0 or less, more preferably 6.9 or less.
添加する酸性物質としては、無機酸及び有機酸が挙げられる。
無機酸としては、硝酸、硫酸、塩酸、リン酸が挙げられる。
有機酸としては、例えば、カルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸等のカルボン酸化合物、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等のスルホン酸化合物、アスコルビン酸、フェノール、クレゾールが挙げられる。これらの中でもカルボン酸化合物が好ましい。
カルボン酸化合物としては、例えば、酢酸、乳酸、酒石酸、プロピオン酸、安息香酸、シュウ酸、テレフタル酸、フマル酸、コハク酸、アクリル酸、アジピン酸が挙げられる。
これらの中でも、円形度に優れ、粗大粒子率が少ない融着粒子を得る観点から、無機酸が好ましく、硫酸がより好ましい。
The acidic substance to be added includes inorganic acids and organic acids.
The inorganic acids include nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid.
Examples of organic acids include carboxylic acid compounds such as carboxylic acids, dicarboxylic acids, and tricarboxylic acids, sulfonic acid compounds such as methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and toluenesulfonic acid, ascorbic acid, phenol, and cresol. Among these, carboxylic acid compounds are preferred.
Examples of the carboxylic acid compound include acetic acid, lactic acid, tartaric acid, propionic acid, benzoic acid, oxalic acid, terephthalic acid, fumaric acid, succinic acid, acrylic acid, and adipic acid.
Among these, from the viewpoint of obtaining fused particles having excellent circularity and a low rate of coarse particles, inorganic acids are preferred, and sulfuric acid is more preferred.
酸性物質は、円形度に優れ、粗大粒子率が少ない融着粒子を得る観点から、酸性物質の水溶液として系内に添加されることが好ましい。
酸性物質の水溶液として添加する場合、酸性物質の濃度は、酸性物質の水溶液中、好ましくは0.01mol/L以上、より好ましくは0.03mol/L以上、更に好ましくは0.05mol/L以上であり、そして、好ましくは3mol/L以下、より好ましくは2mol/L以下、更に好ましくは1.5mol/L以下、更に好ましくは1mol/L以下、更に好ましくは0.5mol/L以下、更に好ましくは0.3mol/L以下である。
The acidic substance is preferably added to the system in the form of an aqueous solution of the acidic substance, from the viewpoint of obtaining fused particles having excellent circularity and a low rate of coarse particles.
When added as an aqueous solution of an acidic substance, the concentration of the acidic substance in the aqueous solution of the acidic substance is preferably 0.01 mol/L or more, more preferably 0.03 mol/L or more, even more preferably 0.05 mol/L or more, and preferably 3 mol/L or less, more preferably 2 mol/L or less, even more preferably 1.5 mol/L or less, even more preferably 1 mol/L or less, even more preferably 0.5 mol/L or less, even more preferably 0.3 mol/L or less.
酸性物質の添加方法としては、一度に一括で添加する方法、全量を2回以上に分割して添加する方法、一定時間をかけて連続的に添加する方法のいずれであってもよい。
また、酸性物質の添加は、ナフタレン環を有する両親媒性分子を添加する前でもよく、添加した後、昇温前でもよく、昇温後でもよく、特に限定されないが、円形度に優れ、粗大粒子率が少ない融着粒子を得る観点から、ナフタレン環を有する両親媒性分子を添加後に酸性物質を添加することが好ましく、ナフタレン環を有する両親媒性分子を添加し、昇温した後に酸性物質を添加し、その後、昇温した温度で保持することがより好ましい。
The acidic substance may be added all at once, the entire amount may be added in two or more portions, or the acidic substance may be added continuously over a certain period of time.
Furthermore, the acidic substance may be added before or after the addition of the amphipathic molecule having a naphthalene ring, before or after the temperature is increased, and is not particularly limited. However, from the viewpoint of obtaining fused particles having excellent circularity and a low rate of coarse particles, it is preferable to add the acidic substance after the addition of the amphipathic molecule having a naphthalene ring, and it is more preferable to add the amphipathic molecule having a naphthalene ring, increase the temperature, add the acidic substance, and then maintain the mixture at the increased temperature.
工程3では、凝集粒子中の、主として物理的にお互いに付着している状態であった各粒子が融着されて一体となり、コアシェル構造のトナー粒子が形成される。
本工程においては、凝集粒子の融着性を向上させる観点、円形度に優れ、粗大粒子率が少ない融着粒子を得る観点から、ポリエステル系樹脂Bのガラス転移温度以上の温度で保持することが好ましい。
融着工程における保持温度は、凝集粒子の融着性を向上させる観点及びトナーの生産性を向上させる観点から、ポリエステル系樹脂Bのガラス転移温度より、好ましくは2℃高い温度以上、より好ましくは3℃高い温度以上、更に好ましくは5℃高い温度以上であり、そして、ポリエステル系樹脂Bのガラス転移温度より、好ましくは30℃高い温度以下、より好ましくは20℃高い温度以下、更に好ましくは15℃高い温度以下である。
その際、ポリエステル系樹脂Bのガラス転移温度以上の温度で保持する時間は、融着粒子の円形度が所望の範囲となる範囲で適宜設定すればよいが、生産性の観点から、好ましくは240分間以下、より好ましくは180分間以下、更に好ましくは120分間以下、更に好ましくは100分間以下であり、そして、好ましくは1分間以上、より好ましくは10分間以上、更に好ましくは30分間以上である。
なお、所望の円形度となるまで、上記の温度で保持することが好ましい。
In step 3, the particles in the aggregated particles that were primarily physically attached to each other are fused together to form toner particles having a core-shell structure.
In this step, from the viewpoint of improving the fusibility of the aggregated particles and obtaining fused particles having excellent circularity and a small proportion of coarse particles, it is preferable to maintain the temperature at or above the glass transition temperature of the polyester resin B.
From the viewpoint of improving the fusion properties of the aggregated particles and improving the productivity of the toner, the holding temperature in the fusion step is preferably at least 2° C. higher than the glass transition temperature of polyester resin B, more preferably at least 3° C. higher, and even more preferably at least 5° C. higher, and is preferably not higher than 30° C. higher, more preferably not higher than 20° C. higher, and even more preferably not higher than 15° C. higher than the glass transition temperature of polyester resin B.
In this case, the time for which the mixture is maintained at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the polyester resin B may be appropriately set within a range in which the circularity of the fused particles falls within a desired range. From the viewpoint of productivity, the time is preferably 240 minutes or less, more preferably 180 minutes or less, even more preferably 120 minutes or less, even more preferably 100 minutes or less, and is preferably 1 minute or more, more preferably 10 minutes or more, even more preferably 30 minutes or more.
It is preferable to maintain the temperature at the above temperature until the desired circularity is achieved.
工程3において、凝集粒子1又は凝集粒子2の固形分濃度が高いことが、生産性の観点から好ましく、上述した昇温後の温度で保持する時点での凝集粒子1又は凝集粒子2の固形分濃度は、好ましくは7質量%以上、より好ましくは8質量%以上、更に好ましくは9質量%以上であり、そして、円形度に優れ、粗大粒子率が少ない融着粒子を得る観点から、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは12質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
工程3における凝集粒子1又は凝集粒子2の固形分濃度は、工程3において、昇温後の温度で保持する時点での系内の全量に対する樹脂粒子X、離型剤粒子、着色剤粒子、及び樹脂粒子Yの合計量の質量比率であり、系内の凝集剤、pH調整剤、両親媒性分子などの固形分を含むものではない。工程3における凝集粒子1又は凝集粒子2の固形分濃度は、凝集粒子1又は凝集粒子2の固形分を工程3の全量で除することで求めることができる。
In step 3, it is preferable from the viewpoint of productivity that the solids concentration of agglomerated particles 1 or agglomerated particles 2 is high. The solids concentration of agglomerated particles 1 or agglomerated particles 2 at the time of holding at the temperature after the above-mentioned temperature increase is preferably 7 mass % or more, more preferably 8 mass % or more, and even more preferably 9 mass % or more. From the viewpoint of obtaining fused particles having excellent circularity and a small proportion of coarse particles, the solids concentration is preferably 20 mass % or less, more preferably 15 mass % or less, even more preferably 12 mass % or less, and even more preferably 10 mass % or less.
The solid content concentration of aggregated particles 1 or 2 in step 3 is the mass ratio of the total amount of resin particles X, release agent particles, colorant particles, and resin particles Y to the total amount in the system at the time when the temperature is maintained after the temperature increase in step 3, and does not include solid contents such as the aggregating agent, pH adjuster, amphipathic molecules, etc. in the system. The solid content concentration of aggregated particles 1 or 2 in step 3 can be determined by dividing the solid content of aggregated particles 1 or 2 by the total amount in step 3.
工程3で得られる融着粒子の体積中位粒径(D50)は、トナーの低温定着性及び耐熱保存性を両立させる観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは7μm以下である。
なお、工程3で得られる融着粒子の体積中位粒径は、凝集粒子1又は凝集粒子2の体積中位粒径と同程度又はそれ以下であることが好ましく、工程3で得られる融着粒子の体積中位粒径は、凝集粒子1又は凝集粒子2の体積中位粒径の0.9倍以上1.1倍以下であることがより好ましい。すなわち、本工程3において、凝集粒子1又は凝集粒子2同士の凝集、融着が生じないことが好ましい。
From the viewpoint of achieving both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability of the toner, the volume median particle size ( D50 ) of the fused particles obtained in step 3 is preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more, even more preferably 4 μm or more, even more preferably 5 μm or more, and is preferably 10 μm or less, more preferably 8 μm or less, even more preferably 7 μm or less.
The volume median particle diameter of the fused particles obtained in step 3 is preferably equal to or smaller than the volume median particle diameter of the aggregated particles 1 or the aggregated particles 2, and more preferably 0.9 to 1.1 times the volume median particle diameter of the aggregated particles 1 or the aggregated particles 2. That is, in step 3, it is preferable that aggregation and fusion of the aggregated particles 1 or the aggregated particles 2 do not occur.
<後処理工程>
本発明においては、工程3の後に後処理工程を行ってもよく、単離することによってトナー粒子を得ることが好ましい。
工程3で得られた融着粒子の分散液を冷却し、粗大粒子を除去した後、固液分離を行うことが好ましい。固液分離には、吸引濾過法等が好ましく用いられる。
例えば、粗大粒子の除去は、300メッシュの篩(孔径45μm)を通過させることにより行うことができる。
固液分離後に洗浄を行うことが好ましい。このとき、添加した界面活性剤等も除去することが好ましいため、界面活性剤が曇点を有する場合には、界面活性剤の曇点以下で水系媒体により洗浄することが好ましい。洗浄は複数回行うことが好ましい。
<Post-treatment process>
In the present invention, a post-treatment step may be carried out after step 3, and it is preferable to obtain toner particles by isolation.
It is preferable to cool the dispersion of fused particles obtained in step 3, remove coarse particles, and then carry out solid-liquid separation. For solid-liquid separation, a suction filtration method or the like is preferably used.
For example, coarse particles can be removed by passing the mixture through a 300 mesh sieve (pore size: 45 μm).
It is preferable to wash the solid-liquid separation product. At this time, it is preferable to remove the added surfactant, etc., and therefore, in the case where the surfactant has a cloud point, washing with an aqueous medium at a temperature below the cloud point of the surfactant is preferable. It is preferable to wash the product several times.
粗大粒子を除去後の工程3で得られる融着粒子の円形度は、高画質が得られる静電荷像現像用トナーとする観点から、好ましくは0.955以上、より好ましくは0.960以上、更に好ましくは0.965以上であり、そして、クリーニング性を向上させる観点から、好ましくは0.990以下、より好ましくは0.985以下、更に好ましくは0.980以下である。 The circularity of the fused particles obtained in step 3 after removing the coarse particles is preferably 0.955 or more, more preferably 0.960 or more, and even more preferably 0.965 or more, from the viewpoint of obtaining a toner for developing electrostatic images that can obtain high image quality, and is preferably 0.990 or less, more preferably 0.985 or less, and even more preferably 0.980 or less, from the viewpoint of improving cleaning properties.
粗大粒子を除去後の融着粒子の体積中位粒径D50は、トナーの生産性を向上させる観点、高画質の画像を得る観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは7μm以下である。 The volume median particle size D50 of the fused particles after removing the coarse particles is, from the viewpoint of improving the productivity of the toner and obtaining high quality images, preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more, even more preferably 4 μm or more, and preferably 10 μm or less, more preferably 8 μm or less, even more preferably 7 μm or less.
粗大粒子を除去後の融着粒子のCV値は、トナーの生産性を向上させる観点、高画質の画像を得る観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上、更に好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは50%以下、より好ましくは40%以下、更に好ましくは35%以下である。 The CV value of the fused particles after removing the coarse particles is preferably 10% or more, more preferably 15% or more, even more preferably 20% or more, from the viewpoint of improving the productivity of the toner and obtaining high-quality images, and is preferably 50% or less, more preferably 40% or less, even more preferably 35% or less.
次に乾燥を行うことが好ましい。乾燥時の温度は、コアシェル粒子自体の温度が非晶性樹脂Aのガラス転移温度より低くなるようにすることが好ましく、10℃以上低くなるようにすることがより好ましい。乾燥方法としては、真空低温乾燥法、振動型流動乾燥法、スプレードライ法、凍結乾燥法、フラッシュジェット法等を用いることが好ましい。 Next, drying is preferably performed. The temperature during drying is preferably set so that the temperature of the core-shell particles themselves is lower than the glass transition temperature of the amorphous resin A, and more preferably 10°C or more lower. As a drying method, it is preferable to use a vacuum low-temperature drying method, a vibration-type fluidized drying method, a spray drying method, a freeze drying method, a flash jet method, etc.
得られた融着粒子における粗大粒子率は、低いことが好ましく、好ましくは6.0%以下、より好ましくは5.0%以下、更に好ましくは4.0%以下、更に好ましくは3.5%以下である。下限は特に限定されないが、製造容易性の観点から、好ましくは0.5%以上である。
粗大粒子率は、実施例に記載の方法により測定される。
The coarse particle ratio in the obtained fused particles is preferably low, and is preferably 6.0% or less, more preferably 5.0% or less, even more preferably 4.0% or less, and even more preferably 3.5% or less. The lower limit is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of production, it is preferably 0.5% or more.
The coarse particle ratio is measured by the method described in the Examples.
(トナー粒子)
上記融着粒子を分離し、必要に応じて洗浄を行った後に乾燥等を行うことによって得られたトナー粒子を静電荷像現像用トナーとしてそのまま用いることもできるが、後述のようにトナー粒子の表面を処理したものを静電荷像現像用トナーとして用いることが好ましい。
トナー粒子の体積中位粒径(D50)は、トナーの生産性を向上させる観点、並びにトナーの低温定着性及び耐熱保存性を両立させる観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは7μm以下である。
トナー粒子のCV値は、トナーの生産性を向上させる観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上、更に好ましくは20%以上であり、そして、高画質の画像を得る観点から、好ましくは50%以下、より好ましくは40%以下、更に好ましくは35%以下である。
トナー粒子の円形度は、高画質が得られる静電荷像現像用トナーとする観点から、好ましくは0.955以上、より好ましくは0.960以上、更に好ましくは0.965以上であり、そして、クリーニング性を向上させる観点から、好ましくは0.990以下、より好ましくは0.985以下、更に好ましくは0.980以下である。
(Toner Particles)
The toner particles obtained by separating the fused particles, washing them as necessary, and then drying or the like can be used as they are as a toner for developing electrostatic images. However, it is preferable to use the toner particles after treating the surfaces thereof as described later as a toner for developing electrostatic images.
The volume median particle size ( D50 ) of the toner particles is preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more, even more preferably 4 μm or more, and is preferably 10 μm or less, more preferably 8 μm or less, even more preferably 7 μm or less, from the viewpoint of improving the productivity of the toner and from the viewpoint of achieving both low-temperature fixability and heat-resistant storage stability of the toner.
The CV value of the toner particles is preferably 10% or more, more preferably 15% or more, and even more preferably 20% or more, from the viewpoint of improving the productivity of the toner, and is preferably 50% or less, more preferably 40% or less, and even more preferably 35% or less, from the viewpoint of obtaining high-quality images.
From the viewpoint of obtaining a toner for developing electrostatic images that can obtain high image quality, the circularity of the toner particles is preferably 0.955 or more, more preferably 0.960 or more, and even more preferably 0.965 or more, and from the viewpoint of improving cleaning properties, the circularity is preferably 0.990 or less, more preferably 0.985 or less, and even more preferably 0.980 or less.
(外添剤)
前記トナー粒子をトナーとしてそのまま用いることもできるが、流動化剤等を外添剤としてトナー粒子表面に添加処理したものをトナーとして使用することが好ましい。
外添剤としては、疎水性シリカ、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、カーボンブラック等の無機微粒子及びポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、シリコーン樹脂等のポリマー微粒子等が挙げられ、これらの中でも、疎水性シリカが好ましい。
外添剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、粒径が異なる同種の外添剤を併用してもよい。
外添剤を用いてトナー粒子の表面処理を行う場合、外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、更に好ましくは3質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4.5質量部以下、更に好ましくは4質量部以下である。
(External additives)
The toner particles can be used as they are, but it is preferable to use the toner after adding a fluidizing agent or the like as an external additive to the surface of the toner particles.
Examples of the external additive include inorganic fine particles such as hydrophobic silica, titanium oxide fine particles, alumina fine particles, cerium oxide fine particles, and carbon black, and polymer fine particles such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and silicone resin. Of these, hydrophobic silica is preferred.
The external additives may be used alone or in combination of two or more. Also, external additives of the same type but different particle diameters may be used in combination.
When the surface treatment of the toner particles is performed using an external additive, the amount of the external additive added is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, even more preferably 3 parts by mass or more, and is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4.5 parts by mass or less, and even more preferably 4 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the toner particles.
[静電荷像現像用トナー]
本発明により得られる静電荷像現像用トナーは、一成分系現像剤として、又はキャリアと混合して二成分系現像剤として使用することができる。
[Toner for developing electrostatic images]
The toner for developing electrostatic images obtained according to the present invention can be used as a one-component developer, or mixed with a carrier to form a two-component developer.
以下に実施例等により、本発明を更に具体的に説明する。各性状値は、次の方法により、測定した。各種評価は、次に示す方法により評価した。
[測定]
〔樹脂、離型剤の酸価及び水酸基価〕
樹脂、離型剤の酸価及び水酸基価は、JIS K 0070:1992に記載の中和滴定法に従って測定した。ただし、測定溶媒をクロロホルムとした。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples. The properties were measured by the following methods. Various evaluations were performed by the following methods.
[measurement]
[Acid value and hydroxyl value of resin and release agent]
The acid value and hydroxyl value of the resin and the release agent were measured according to the neutralization titration method described in JIS K 0070: 1992. However, the measurement solvent was chloroform.
〔樹脂の軟化点、結晶性指数、融点及びガラス転移温度〕
(1)軟化点
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/minで加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
[Softening point, crystallinity index, melting point and glass transition temperature of resin]
(1) Softening point Using a flow tester "CFT-500D" (manufactured by Shimadzu Corporation), 1 g of a sample was extruded from a nozzle having a diameter of 1 mm and a length of 1 mm under a load of 1.96 MPa applied by a plunger while heating the sample at a temperature increase rate of 6°C/min. The plunger descent amount of the flow tester was plotted against the temperature, and the temperature at which half of the sample flowed out was taken as the softening point.
(2)結晶性指数
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、室温(20℃)から降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次いで試料をそのまま1分間停止させ、その後、昇温速度10℃/minで180℃まで昇温し熱量を測定した。観測される吸熱ピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度を吸熱の最大ピーク温度(1)として、(軟化点(℃))/(吸熱の最大ピーク温度(1)(℃))により、結晶性指数を求めた。
(2) Crystallinity Index Using a differential scanning calorimeter "Q100" (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), 0.02 g of a sample was weighed into an aluminum pan and cooled from room temperature (20°C) to 0°C at a temperature drop rate of 10°C/min. The sample was then stopped for 1 minute, and then heated to 180°C at a temperature increase rate of 10°C/min to measure the amount of heat. The temperature of the peak with the largest peak area among the observed endothermic peaks was defined as the endothermic maximum peak temperature (1), and the crystallinity index was calculated by (softening point (°C))/(endothermic maximum peak temperature (1) (°C)).
(3)融点及びガラス転移温度
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次いで、試料を昇温速度10℃/minで昇温し、熱量を測定した。観測される吸熱ピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度を吸熱の最大ピーク温度(2)とした。結晶性樹脂の場合には、該ピーク温度を融点とした。
また、非晶性樹脂の場合に、ピークが観測される時はそのピークの温度を、ピークが観測されずに段差が観測される時は該段差部分の曲線の最大傾斜を示す接線と該段差の低温側のベースラインの延長線との交点の温度をガラス転移温度とした。
(3) Melting point and glass transition temperature Using a differential scanning calorimeter "Q100" (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), 0.02 g of a sample was weighed into an aluminum pan, heated to 200°C, and cooled from that temperature to 0°C at a rate of 10°C/min. The sample was then heated at a rate of 10°C/min, and the amount of heat was measured. Among the endothermic peaks observed, the temperature of the peak with the largest peak area was taken as the maximum endothermic peak temperature (2). In the case of a crystalline resin, the peak temperature was taken as the melting point.
In the case of an amorphous resin, when a peak was observed, the temperature of the peak was taken as the glass transition temperature. When no peak was observed but a step was observed, the temperature at the intersection of the tangent showing the maximum slope of the curve at the step and an extension of the baseline on the low temperature side of the step was taken as the glass transition temperature.
〔付加重合体の重量平均分子量〕
N,N-ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmоl/Lと50mmоl/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲル浸透クロマトグラフィー法〔GPC装置「HLC-8320GPC」(東ソー株式会社製)、カラム「TSKgel SuperAWM-H」、「TSKgel SuperAW3000」、「TSKgel guardcоlum Super AW-H」(東ソー株式会社製)、流速:0.5mL/min〕により、標準物質として分子量が既知の単分散ポリスチレンキット〔PStQuick B(F-550、F-80、F-10、F-1、A-1000)、PStQuick C(F-288、F-40,F-4、A-5000、A-500)、東ソー株式会社製〕を用いて測定した。
[Weight average molecular weight of addition polymer]
The measurement was performed by gel permeation chromatography (GPC apparatus "HLC-8320GPC" (manufactured by Tosoh Corporation), columns "TSKgel SuperAWM-H", "TSKgel SuperAW3000", "TSKgel guardcolumn Super AW-H" (manufactured by Tosoh Corporation), flow rate: 0.5 mL/min) using a solution of phosphoric acid and lithium bromide dissolved in N,N-dimethylformamide to a concentration of 60 mmol/L and 50 mmol/L, respectively, as an eluent, and using a monodisperse polystyrene kit with known molecular weights (PStQuick B (F-550, F-80, F-10, F-1, A-1000), PStQuick C (F-288, F-40, F-4, A-5000, A-500), manufactured by Tosoh Corporation) as a standard substance.
〔離型剤の融点〕
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温した後、200℃から降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次いで、試料を昇温速度10℃/minで昇温し、熱量を測定し、吸熱の最大ピーク温度を融点とした。
[Melting point of release agent]
Using a differential scanning calorimeter "Q100" (manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), 0.02 g of a sample was weighed into an aluminum pan, heated to 200° C., and then cooled from 200° C. to 0° C. at a temperature drop rate of 10° C./min. The sample was then heated at a temperature rise rate of 10° C./min, the amount of heat was measured, and the maximum endothermic peak temperature was taken as the melting point.
〔樹脂粒子、着色剤粒子、及び離型剤粒子の体積中位粒径(D50)及びCV値〕
(1)測定装置:レーザー回折型粒径測定機「LA-920」(株式会社堀場製作所製)
(2)測定条件:測定用セルに試料分散液をとり、蒸留水を加え、吸光度を適正範囲になる濃度で体積中位粒径(D50)及び体積平均粒径を測定した。なお相対屈折率1.10、循環ポンプON、循環速度5とした。また、CV値は次の式に従って算出した。
CV値(%)=(粒径分布の標準偏差/体積平均粒径)×100
[Volume Median Particle Size (D 50 ) and CV Value of Resin Particles, Colorant Particles, and Release Agent Particles]
(1) Measuring device: Laser diffraction type particle size measuring instrument "LA-920" (manufactured by Horiba, Ltd.)
(2) Measurement conditions: A sample dispersion was placed in a measurement cell, distilled water was added, and the volume median particle size ( D50 ) and volume average particle size were measured at a concentration that brought the absorbance into an appropriate range. The relative refractive index was 1.10, the circulation pump was ON, and the circulation speed was 5. The CV value was calculated according to the following formula.
CV value (%) = (standard deviation of particle size distribution/volume average particle size) x 100
〔樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、及び離型剤粒子分散液の固形分濃度〕
赤外線水分計「FD-230」(株式会社ケツト科学研究所製)を用いて、測定試料5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分、水分量の変動幅0.05%)にて、水分(質量%)を測定した。固形分濃度は次の式に従って算出した。
固形分濃度(質量%)=100-水分(質量%)
[Solid Content Concentration of Resin Particle Dispersion, Colorant Particle Dispersion, and Release Agent Particle Dispersion]
Using an infrared moisture meter "FD-230" (Kett Electric Laboratory Co., Ltd.), the moisture content (mass%) of 5 g of the measurement sample was measured at a drying temperature of 150°C and measurement mode 96 (monitoring time 2.5 minutes, moisture content fluctuation range 0.05%). The solid content concentration was calculated according to the following formula.
Solid content concentration (mass%) = 100-moisture (mass%)
〔凝集粒子及び融着粒子の体積中位粒径(D50)及びCV値〕
(1)測定装置:「コールターマルチサイザー(登録商標)III」(ベックマンコールター株式会社製)
(2)解析ソフト:「マルチサイザー(登録商標)IIIバージョン3.51」(ベックマンコールター株式会社製)
(3)測定条件:
・電解液:「アイソトン(登録商標)III」(ベックマンコールター株式会社製)
・アパチャー径:50μm
試料分散液を上記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度に調整した後、改めて3万個の粒子を測定し、その粒径分布から体積中位粒径(D50)を求めた。
CV値(%)=(粒径分布の標準偏差/体積平均粒径)×100
[Volume Median Particle Size (D 50 ) and CV Value of Agglomerated Particles and Fused Particles]
(1) Measuring device: "Coulter Multisizer (registered trademark) III" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.)
(2) Analysis software: "Multisizer (registered trademark) III version 3.51" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.)
(3) Measurement conditions:
・Electrolyte: "Isoton (registered trademark) III" (Beckman Coulter, Inc.)
Aperture diameter: 50 μm
The sample dispersion was added to 100 mL of the above electrolyte to adjust the concentration to a level where the particle sizes of 30,000 particles could be measured in 20 seconds, and the 30,000 particles were then measured again to determine the volume median particle size (D 50 ) from the particle size distribution.
CV value (%) = (standard deviation of particle size distribution/volume average particle size) x 100
〔水系媒体内のpH〕
pHメーター「SevenGo pH meter SG2」(メトラー トレド社製)を用い、電極として「InLab Expert Go」(メトラー トレド社製)を接続して、水系媒体にpHメーターの電極を浸すことにより、各温度下、撹拌された状態で、pHを測定した。
[pH in aqueous medium]
A pH meter "SevenGo pH meter SG2" (manufactured by Mettler Toledo) was used, and an "InLab Expert Go" (manufactured by Mettler Toledo) was connected as an electrode. The pH was measured at each temperature while stirring by immersing the electrode of the pH meter in the aqueous medium.
〔融着粒子の円形度〕
次の条件で、融着粒子の円形度を測定した。
・測定装置:フロー式粒子像分析装置「FPIA-3000」(シスメックス株式会社製)
・分散液の調製:融着粒子の分散液を固形分濃度が0.001質量%以上0.05質量%以下になるように脱イオン水で希釈して測定した。
・測定モード:HPF測定モード
[Circularity of fused particles]
The circularity of the fused particles was measured under the following conditions.
・Measuring device: Flow type particle image analyzer "FPIA-3000" (manufactured by Sysmex Corporation)
Preparation of dispersion: The dispersion of fused particles was diluted with deionized water so that the solid content concentration was 0.001% by mass or more and 0.05% by mass or less, and then the measurement was performed.
Measurement mode: HPF measurement mode
〔粗大粒子率〕
融着粒子の分散液を300メッシュ(孔径45μm)に通し、メッシュ上の残渣を脱イオン水で洗浄後し、33℃にて48時間真空乾燥を行って、粗大粒子を得た。得られた粗大粒子の質量から、粗大粒子率は以下の式に従って算出した。なお、トナー粒子質量とは、メッシュを通した分散液を吸引濾過して固形分を分離した後、脱イオン水洗浄、乾燥工程を経て得られるトナー粒子の質量である。
粗大粒子率(%)=粗大粒子質量(g)/(トナー粒子質量(g)+粗大粒子質量(g))×100
[Coarse particle rate]
The dispersion of fused particles was passed through a 300 mesh (hole size 45 μm), and the residue on the mesh was washed with deionized water and then vacuum dried at 33° C. for 48 hours to obtain coarse particles. From the mass of the obtained coarse particles, the coarse particle ratio was calculated according to the following formula. The toner particle mass refers to the mass of toner particles obtained by subjecting the dispersion passed through the mesh to suction filtration to separate the solid content, washing with deionized water, and drying.
Coarse particle ratio (%)=mass of coarse particles (g)/(mass of toner particles (g)+mass of coarse particles (g))×100
[樹脂の製造]
製造例A1(非晶性樹脂A-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキシド(2.2)付加物3253g、テレフタル酸1003g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)24g、及び3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸2.4gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で5時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、160℃まで冷却し、160℃に保持した状態で、スチレン2139g、メタクリル酸ステアリル535g、アクリル酸107g、及びジブチルパーオキシド321gの混合物を1時間かけて滴下した。その後、30分間160℃に保持した後、200℃まで昇温し、更にフラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、190℃まで冷却し、フマル酸129g、セバシン酸94g、トリメリット酸無水物214g、及び4-tert-ブチルカテコール2.4gを加え、210℃まで10℃/hrで昇温し、その後、4kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、非晶性樹脂A-1を得た。物性を表1に示す。
[Production of resin]
Production Example A1 (Production of Amorphous Resin A-1)
The inside of a 10 L four-neck flask equipped with a nitrogen inlet tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple was replaced with nitrogen, and 3253 g of a propylene oxide (2.2) adduct of bisphenol A, 1003 g of terephthalic acid, 24 g of tin (II) di(2-ethylhexanoate), and 2.4 g of 3,4,5-trihydroxybenzoic acid were placed in the flask, and the mixture was heated to 235° C. under a nitrogen atmosphere with stirring, and then held at 235° C. for 5 hours. The pressure in the flask was then reduced and held at 8 kPa for 1 hour. After that, the flask was returned to atmospheric pressure, cooled to 160° C., and a mixture of 2139 g of styrene, 535 g of stearyl methacrylate, 107 g of acrylic acid, and 321 g of dibutyl peroxide was added dropwise over 1 hour while the mixture was held at 160° C. After that, the mixture was kept at 160°C for 30 minutes, and then heated to 200°C. The pressure in the flask was further reduced and kept at 8 kPa for 1 hour. After that, the mixture was returned to atmospheric pressure, cooled to 190°C, and 129 g of fumaric acid, 94 g of sebacic acid, 214 g of trimellitic anhydride, and 2.4 g of 4-tert-butylcatechol were added, and the mixture was heated to 210°C at 10°C/hr. Then, the mixture was reacted at 4 kPa until the desired softening point was obtained, to obtain amorphous resin A-1. The physical properties are shown in Table 1.
製造例B1(樹脂B-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのエチレンオキシド(2.2)付加物3265g、テレフタル酸1334g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)25g、及び3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸2.5gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、180℃まで冷却し、アジピン酸73g、ドデセニルコハク酸無水物135g、トリメリット酸無水物193gを加え、220℃まで10℃/hrで昇温し、その後、フラスコ内の圧力を下げ、10kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、非晶性樹脂B-1を得た。樹脂の各種物性を測定し、表1に示した。樹脂の各種物性を測定し、表1に示す。
Production Example B1 (Production of Resin B-1)
The inside of a 10L four-neck flask equipped with a nitrogen inlet tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple was replaced with nitrogen, and 3265g of ethylene oxide (2.2) adduct of bisphenol A, 1334g of terephthalic acid, 25g of tin (II) di(2-ethylhexanoate), and 2.5g of 3,4,5-trihydroxybenzoic acid were added, and the mixture was heated to 235°C under a nitrogen atmosphere while stirring. After maintaining the mixture at 235°C for 6 hours, the pressure in the flask was reduced and maintained at 8.3kPa for 1 hour. After that, the mixture was returned to atmospheric pressure, and then cooled to 180°C, and 73g of adipic acid, 135g of dodecenylsuccinic anhydride, and 193g of trimellitic anhydride were added, and the mixture was heated to 220°C at 10°C/hr, and then the pressure in the flask was reduced and the reaction was carried out at 10kPa until the desired softening point, to obtain amorphous resin B-1. Various physical properties of the resin were measured and are shown in Table 1. Various physical properties of the resin were measured and are shown in Table 1.
製造例D1(樹脂D-1の製造)
原料組成を表1に示すように変更した以外は製造例A1と同様にして、樹脂D-1を得た。物性を表1に示す。
Production Example D1 (Production of Resin D-1)
Resin D-1 was obtained in the same manner as in Production Example A1, except that the raw material composition was changed as shown in Table 1. The physical properties are shown in Table 1.
製造例C1(結晶性樹脂C-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、1,10-デカンジオール3416g及びセバシン酸4084gを入れ、撹拌しながら、135℃に昇温し、135℃で3時間保持した後、135℃から200℃まで10時間かけて昇温した。その後、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)23gを加え、更に200℃にて1時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaの減圧下にて1時間保持し、結晶性樹脂C-1を得た。物性を表2に示す。
Production Example C1 (Production of Crystalline Resin C-1)
The inside of a 10 L four-neck flask equipped with a nitrogen inlet tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple was replaced with nitrogen, 3416 g of 1,10-decanediol and 4084 g of sebacic acid were added, and the temperature was raised to 135° C. with stirring, and the mixture was maintained at 135° C. for 3 hours, and then the temperature was raised from 135° C. to 200° C. over 10 hours. Then, 23 g of tin(II) di(2-ethylhexanoate) was added, and the mixture was further maintained at 200° C. for 1 hour, after which the pressure in the flask was reduced and the mixture was maintained under a reduced pressure of 8 kPa for 1 hour, to obtain crystalline resin C-1. The physical properties are shown in Table 2.
[樹脂粒子分散液の製造]
製造例X1(樹脂粒子分散液X-1の製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積3Lの反応槽に、非晶性樹脂A-1を210g、結晶性樹脂C-1を90g、及びメチルエチルケトン360gを入れ、73℃にて2時間撹拌し樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂の酸価に対して中和度50mоl%になるように添加して、30分撹拌した。
次いで、73℃に保持したまま、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、脱イオン水600gを60分かけて添加し、転相乳化した。継続して73℃に保持したまま、メチルエチルケトンを減圧下で留去し水系分散液を得た。その後、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、水系分散液を30℃に冷却した後、固形分濃度が30質量%になるように脱イオン水を加えたのち、150メッシュ金網でろ過し、樹脂粒子分散液X-1を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径(D50)及びCV値を表3に示す。
[Production of Resin Particle Dispersion]
Production Example X1 (Production of Resin Particle Dispersion X-1)
210 g of amorphous resin A-1, 90 g of crystalline resin C-1, and 360 g of methyl ethyl ketone were placed in a 3 L reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen inlet tube, and the resins were dissolved by stirring for 2 hours at 73° C. A 5% by mass aqueous solution of sodium hydroxide was added to the resulting solution so that the degree of neutralization with respect to the acid value of the resin was 50 mol%, and the mixture was stirred for 30 minutes.
Next, while maintaining the temperature at 73° C., 600 g of deionized water was added over 60 minutes while stirring at 280 r/min (circumferential speed 88 m/min) to cause phase inversion emulsification. While continuing to maintain the temperature at 73° C., methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous dispersion. Thereafter, while stirring at 280 r/min (circumferential speed 88 m/min), the aqueous dispersion was cooled to 30° C., and deionized water was added so that the solid content concentration was 30 mass%, and then the mixture was filtered through a 150 mesh wire net to obtain a resin particle dispersion X-1. The volume median particle diameter (D 50 ) and CV value of the obtained resin particles are shown in Table 3.
製造例Y1
(樹脂粒子分散液Y-1の製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積3Lの反応槽に、非晶性樹脂B-1を300g及びメチルエチルケトン360gを入れ、40℃にて2時間かけて樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、非晶性樹脂B-1の酸価に対して中和度60mоl%になるように添加して、30分撹拌した。
次いで、40℃に保持したまま、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、脱イオン水600gを60分かけて添加し、転相乳化した。73℃まで昇温し、メチルエチルケトンを減圧下で留去し水系分散液を得た。その後、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、水系分散液を30℃に冷却した後、固形分濃度が30質量%になるように脱イオン水を加えたのち、150メッシュ金網でろ過し、樹脂粒子分散液Y-1を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径(D50)及びCV値を表3に示す。
Manufacturing Example Y1
(Preparation of Resin Particle Dispersion Y-1)
300 g of amorphous resin B-1 and 360 g of methyl ethyl ketone were placed in a 3 L reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen inlet tube, and the resin was dissolved over 2 hours at 40° C. A 5% by mass aqueous solution of sodium hydroxide was added to the resulting solution so that the degree of neutralization with respect to the acid value of amorphous resin B-1 was 60 mol%, and the mixture was stirred for 30 minutes.
Next, while maintaining the temperature at 40°C, 600 g of deionized water was added over 60 minutes while stirring at 280 r/min (circumferential speed 88 m/min), and phase inversion emulsification was performed. The temperature was raised to 73°C, and methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous dispersion. Thereafter, while stirring at 280 r/min (circumferential speed 88 m/min), the aqueous dispersion was cooled to 30°C, and deionized water was added so that the solid content concentration was 30 mass%, and then the mixture was filtered through a 150 mesh wire net to obtain a resin particle dispersion Y-1. The volume median particle diameter (D 50 ) and CV value of the obtained resin particles are shown in Table 3.
製造例Z1
(樹脂粒子分散液Z-1の製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積3Lの反応槽に、樹脂D-1を200g及びメチルエチルケトン200gを入れ、73℃にて2時間かけて樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、非晶性樹脂D-1の酸価に対して中和度60モル%になるように添加して、30分撹拌した。
次いで、73℃に保持したまま、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、脱イオン水700gを50分かけて添加し、転相乳化した。継続して73℃に保持したまま、メチルエチルケトンを減圧下で留去し水系分散液を得た。その後、280r/min(周速度88m/min)で撹拌を行いながら水系分散液を30℃に冷却した後、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えたのち、150メッシュ金網でろ過し、樹脂粒子分散液Z-1を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径(D50)は0.09μm、CV値は23%であった。
Manufacturing example Z1
(Preparation of Resin Particle Dispersion Z-1)
200 g of Resin D-1 and 200 g of methyl ethyl ketone were placed in a 3 L reaction tank equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen inlet tube, and the resin was dissolved over 2 hours at 73° C. A 5% by mass aqueous solution of sodium hydroxide was added to the resulting solution so that the degree of neutralization with respect to the acid value of the amorphous resin D-1 was 60 mol %, and the mixture was stirred for 30 minutes.
Next, while maintaining the temperature at 73° C., 700 g of deionized water was added over 50 minutes while stirring at 280 r/min (circumferential speed 88 m/min), and phase inversion emulsification was performed. While continuing to maintain the temperature at 73° C., methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous dispersion. Thereafter, while continuing to stir at 280 r/min (circumferential speed 88 m/min), the aqueous dispersion was cooled to 30° C., and deionized water was added so that the solid content concentration was 20 mass%, and then the mixture was filtered through a 150 mesh wire net to obtain a resin particle dispersion Z-1. The volume median particle diameter (D 50 ) of the obtained resin particles was 0.09 μm, and the CV value was 23%.
[離型剤粒子分散液の製造]
製造例W1(離型剤粒子分散液W-1の製造)
内容積1Lのビーカーに、脱イオン水120g、樹脂粒子分散液Z-1 86g、及びパラフィンワックス「HNP-9」(日本精蝋株式会社製、融点75℃)40gを添加し、90~95℃に温度を保持して溶融させ、撹拌し、溶融混合物を得た。
得られた溶融混合物を更に90~95℃に温度を保持しながら、超音波ホモジナイザー「US-600T」(株式会社日本精機製作所製)を用いて、20分間分散処理した後に室温(20℃)まで冷却した。脱イオン水を加え、固形分濃度を20質量%に調整し、離型剤粒子分散液W-1を得た。分散液中の離型剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表4に示す。
[Preparation of release agent particle dispersion]
Production Example W1 (Production of Release Agent Particle Dispersion W-1)
Into a 1 L beaker were added 120 g of deionized water, 86 g of resin particle dispersion Z-1, and 40 g of paraffin wax "HNP-9" (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd., melting point 75°C), and the mixture was melted by maintaining the temperature at 90 to 95°C and stirred to obtain a molten mixture.
The obtained molten mixture was dispersed for 20 minutes using an ultrasonic homogenizer "US-600T" (manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.) while maintaining the temperature at 90 to 95°C, and then cooled to room temperature (20°C). Deionized water was added to adjust the solid content to 20% by mass, thereby obtaining release agent particle dispersion W-1. The volume median particle diameter D50 and CV value of the release agent particles in the dispersion are shown in Table 4.
製造例W2(離型剤粒子分散液W-2の製造)
使用する離型剤種をフィッシャートロプシュワックス「FNP-0090」(日本精蝋株式会社製、融点90℃)に変更した以外は、製造例W1と同様にして離型剤粒子分散液W-2を得た。分散液中の離型剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表4に示す。
Production Example W2 (Production of Release Agent Particle Dispersion W-2)
A release agent particle dispersion W-2 was obtained in the same manner as in Production Example W1, except that the type of release agent used was changed to Fischer-Tropsch wax "FNP-0090" (manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd., melting point 90°C). The volume median particle diameter D50 and CV value of the release agent particles in the dispersion are shown in Table 4.
[付加重合体の製造]
製造例E1(付加重合体E-1の合成)
メタクリル酸(富士フイルム和光純薬株式会社製)16g、スチレン(富士フイルム和光純薬株式会社製)44g、スチレンマクロモノマー「AS-6S」(東亞合成株式会社製、数平均分子量6,000、固形分50%)30g(固形分として15g)、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート「ブレンマーPME-200」(日油株式会社製)25gを混合し、モノマー混合液115gを調製した。
反応容器内に、メチルエチルケトン18g及び連鎖移動剤である2-メルカプトエタノール0.03g、及び前記モノマー混合液の10%(11.5g)を入れて混合し、窒素ガス置換を十分に行った。
一方、モノマー混合液の残りの90%(103.5g)と前記連鎖移動剤0.27g、メチルエチルケトン42g及び重合開始剤2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)「V-65」(富士フイルム和光純薬株式会社製)3gを混合した混合液を滴下ロートに入れ、窒素雰囲気下、反応容器内の混合溶液を撹拌しながら75℃まで昇温し、滴下ロート中の混合溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了から75℃で2時間経過後、前記重合開始剤3gをメチルエチルケトン5gに溶解した溶液を加え、更に75℃で2時間、80℃で2時間熟成させた。その後、減圧感想下にてメチルエチルケトンを留去して、付加重合体E-1を得た。得られた付加重合体の重量平均分子量を表5に示す。
[Production of Addition Polymer]
Production Example E1 (Synthesis of Addition Polymer E-1)
16 g of methacrylic acid (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 44 g of styrene (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 30 g (15 g as solids) of styrene macromonomer "AS-6S" (manufactured by Toagosei Co., Ltd., number average molecular weight 6,000, solids content 50%), and 25 g of methoxypolyethylene glycol methacrylate "BLEMMER PME-200" (manufactured by NOF Corporation) were mixed to prepare 115 g of a monomer mixture.
Into a reaction vessel, 18 g of methyl ethyl ketone, 0.03 g of 2-mercaptoethanol as a chain transfer agent, and 10% (11.5 g) of the monomer mixture were placed and mixed, and the inside of the vessel was thoroughly purged with nitrogen gas.
On the other hand, the remaining 90% (103.5 g) of the monomer mixture was mixed with 0.27 g of the chain transfer agent, 42 g of methyl ethyl ketone, and 3 g of the polymerization initiator 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) "V-65" (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and placed in a dropping funnel, and the mixed solution in the reaction vessel was heated to 75°C while stirring under a nitrogen atmosphere, and the mixed solution in the dropping funnel was dropped over 3 hours. After 2 hours at 75°C from the end of the dropping, a solution in which 3 g of the polymerization initiator was dissolved in 5 g of methyl ethyl ketone was added, and the mixture was further aged at 75°C for 2 hours and at 80°C for 2 hours. Thereafter, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an addition polymer E-1. The weight average molecular weight of the obtained addition polymer is shown in Table 5.
[着色剤粒子分散液の製造]
製造例F1(着色剤粒子分散液F-1の製造)
ディスパー翼を備えた撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積5Lの容器に、付加重合体E-1 75gをメチルエチルケトン620gに溶解させた後、中和剤として5質量%の水酸化ナトリウム水溶液96g、脱イオン水を942g添加し、ディスパー翼で20℃にて10分間撹拌した。その後、銅フタロシアニン顔料「ECB-301」(大日精化工業株式会社製)300gを加え、ディスパー翼で6400r/minにて20℃にて2時間撹拌を行った。その後、200メッシュのフィルターを通し、ホモジナイザー「Microfluidizer M-110EH」(Microfluidics社製)を用いて150MPaの圧力で15パス処理した。得られた分散液を撹拌しながら、減圧下70℃でメチルエチルケトンと一部の水を除去した。その後200メッシュのフィルターを通し、固形分濃度が20質量%となるように脱イオン水を加えることにより着色剤粒子分散液F-1を得た。分散液中の着色剤粒子の体積中位粒径(D50)は0.12μm、CV値は21%であった。
[Preparation of Colorant Particle Dispersion]
Production Example F1 (Production of Colorant Particle Dispersion F-1)
In a 5L container equipped with a stirrer equipped with a dispersing blade, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer and a nitrogen inlet tube, 75 g of the addition polymer E-1 was dissolved in 620 g of methyl ethyl ketone, and then 96 g of a 5% by mass aqueous sodium hydroxide solution and 942 g of deionized water were added as a neutralizing agent, and the mixture was stirred with a dispersing blade at 20 ° C. for 10 minutes. Thereafter, 300 g of copper phthalocyanine pigment "ECB-301" (manufactured by Dainichi Seika Chemicals Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred with a dispersing blade at 6400 r / min at 20 ° C. for 2 hours. Thereafter, the mixture was passed through a 200 mesh filter and treated with a homogenizer "Microfluidizer M-110EH" (manufactured by Microfluidics Co., Ltd.) at a pressure of 150 MPa for 15 passes. The resulting dispersion was stirred at 70 ° C. under reduced pressure to remove methyl ethyl ketone and some water. The mixture was then passed through a 200 mesh filter, and deionized water was added to give a solid content of 20% by mass, to obtain colorant particle dispersion F-1. The colorant particles in the dispersion had a volume median particle size ( D50 ) of 0.12 μm and a CV value of 21%.
[トナー用樹脂粒子の製造]
実施例1
(トナー用樹脂粒子1の作製)
〔工程1〕
撹拌機、撹拌翼(スーパーミックス翼(MR205型、翼径0.1m))、滴下ロート及び熱電対を装備した内容積3Lの10%皿底円筒槽(内径0.16m)に、樹脂粒子分散液X-1を360g、離型剤粒子分散液W-1を56g、離型剤粒子分散液W-2を56g、着色剤粒子分散液F-1を105g、脱イオン水290gを温度25℃で混合した。次に、当該混合物を撹拌回転数200r/minで撹拌しながら、硫酸アンモニウム50gを脱イオン水586gに溶解した水溶液に4.8質量%水酸化カリウム水溶液63gを添加してpH8.8に調整した溶液を、25℃で30分かけて滴下した。その後、62℃まで2時間かけて昇温し、凝集粒子の体積中位粒径D50が6.5μmになるまで62℃で保持し、凝集粒子(1)の分散液を調製した。工程1の凝集粒子(1)の分散液の全量は、1566g、凝集粒子(1)の固形分濃度は、9.7%であった。
〔工程2〕
前記凝集粒子(1)の分散液を56℃まで冷却し、56℃で保持しながら、樹脂粒子分散液Y-1を54gと、脱イオン水を16gの混合溶液を1時間かけて滴下し、凝集粒子(1)に樹脂粒子Yが凝集した凝集粒子(2)の分散液を調製した。得られた凝集粒子(2)の体積中位粒径D50は6.7μmであった。工程2の凝集粒子(2)の分散液の全量は、1636g、凝集粒子(2)の固形分濃度は、10.3%であった。
〔工程3〕
前記凝集粒子(2)の分散液に、両親媒性分子である特殊β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩「デモールSN-B」(花王株式会社製)6.2gを脱イオン水34.4gに溶解した水溶液を添加した。その後、75℃まで1時間かけて昇温した後、0.1mol/L硫酸90gを添加し、円形度が0.970になるまで75℃で保持し、凝集粒子(2)が融着した融着粒子(3)の分散液を調製した。硫酸添加前のpHは7.1であり、硫酸添加後のpHは6.9であった。硫酸の添加量は、樹脂粒子Yが有する酸基(カルボキシ基)の2.4倍モル当量であった。工程3の分散液の全量は1766.6g、凝集粒子(2)の固形分は168.4gであることから、工程3の凝集粒子(2)の固形分濃度は9.5%であった。
[Production of Resin Particles for Toner]
Example 1
(Preparation of toner resin particles 1)
[Step 1]
In a 10% dish-bottom cylindrical tank (inner diameter 0.16 m) with an internal volume of 3 L equipped with a stirrer, a stirring blade (Supermix blade (MR205 type, blade diameter 0.1 m)), a dropping funnel and a thermocouple, 360 g of resin particle dispersion X-1, 56 g of release agent particle dispersion W-1, 56 g of release agent particle dispersion W-2, 105 g of colorant particle dispersion F-1 and 290 g of deionized water were mixed at a temperature of 25° C. Next, while the mixture was stirred at a stirring speed of 200 r/min, a solution adjusted to pH 8.8 by adding 63 g of a 4.8 mass % potassium hydroxide aqueous solution to an aqueous solution obtained by dissolving 50 g of ammonium sulfate in 586 g of deionized water was dropped at 25° C. over 30 minutes. Thereafter, the temperature was raised to 62° C. over 2 hours, and the temperature was maintained at 62° C. until the volume median particle diameter D50 of the aggregated particles reached 6.5 μm, thereby preparing a dispersion of aggregated particles (1). The total amount of the dispersion of aggregated particles (1) in step 1 was 1,566 g, and the solids concentration of the aggregated particles (1) was 9.7%.
[Step 2]
The dispersion of aggregated particles (1) was cooled to 56° C., and while maintaining the temperature at 56° C., a mixed solution of 54 g of resin particle dispersion Y-1 and 16 g of deionized water was added dropwise over one hour to prepare a dispersion of aggregated particles (2) in which resin particles Y were aggregated to aggregated particles (1). The volume median particle diameter D50 of the obtained aggregated particles (2) was 6.7 μm. The total amount of the dispersion of aggregated particles (2) in step 2 was 1636 g, and the solids concentration of the aggregated particles (2) was 10.3%.
[Step 3]
To the dispersion of the aggregated particles (2), an aqueous solution of 6.2 g of a special β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate sodium salt "Demol SN-B" (manufactured by Kao Corporation), which is an amphipathic molecule, was added in 34.4 g of deionized water. After that, the temperature was raised to 75°C over 1 hour, and then 90 g of 0.1 mol/L sulfuric acid was added and the temperature was maintained at 75°C until the circularity reached 0.970, to prepare a dispersion of fused particles (3) in which the aggregated particles (2) were fused. The pH before the addition of sulfuric acid was 7.1, and the pH after the addition of sulfuric acid was 6.9. The amount of sulfuric acid added was 2.4 times the molar equivalent of the acid group (carboxy group) possessed by the resin particles Y. Since the total amount of the dispersion in step 3 was 1766.6 g and the solid content of the aggregated particles (2) was 168.4 g, the solid content concentration of the aggregated particles (2) in step 3 was 9.5%.
(冷却工程)
内容量20リットルの容器に脱イオン水4.0kgを入れ7.7℃に冷却した。該冷却した脱イオン水を撹拌しながら、前記75℃で融着した融着粒子(3)の分散液1780gを10秒間で、冷却した脱イオン水中に添加し、撹拌して、融着粒子の分散液(3)を27℃まで冷却した。冷却した融着粒子(3)の分散液を300メッシュの篩(孔径45μm)を通過させ、融着粒子(4)の分散液を得た。融着粒子(4)の物性を表6に示す。また、メッシュ上の残渣を脱イオン水で洗浄した後、33℃で48時間真空乾燥を行って、粗大粒子(5)を得た。
(cooling process)
4.0 kg of deionized water was placed in a 20-liter container and cooled to 7.7° C. While stirring the cooled deionized water, 1780 g of the dispersion of fused particles (3) fused at 75° C. was added to the cooled deionized water over 10 seconds, and the mixture was stirred to cool the dispersion of fused particles (3) to 27° C. The cooled dispersion of fused particles (3) was passed through a 300-mesh sieve (pore size 45 μm) to obtain a dispersion of fused particles (4). The physical properties of the fused particles (4) are shown in Table 6. The residue on the mesh was washed with deionized water and then vacuum-dried at 33° C. for 48 hours to obtain coarse particles (5).
(濾過乾燥工程)
メッシュ濾過した融着粒子(4)の分散液を吸引濾過して固形分を分離した後、25℃の脱イオン水で洗浄し、25℃で2時間吸引濾過した。その後、真空低温乾燥機(ADVANTEC製 DRV622DA)を用いて、33℃で48時間真空乾燥を行って、トナー粒子(6)を調製した。前記の粗大粒子(5)の質量とトナー粒子(6)の質量より、粗大粒子率を算出した結果を表6に示す。
(filtration drying process)
The mesh-filtered dispersion of fused particles (4) was suction filtered to separate the solid content, and then washed with deionized water at 25° C. and suction filtered for 2 hours at 25° C. Thereafter, the solid content was vacuum dried at 33° C. for 48 hours using a vacuum low-temperature dryer (DRV622DA manufactured by ADVANTEC) to prepare toner particles (6). The coarse particle ratio was calculated from the mass of the coarse particles (5) and the mass of the toner particles (6), and the results are shown in Table 6.
実施例2
(トナー用樹脂粒子2の作製)
工程3で使用する両親媒性分子の量を15.5g、脱イオン水の量を25.1gに変更した以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂粒子2を作製した。得られた融着粒子の物性、及び粗大粒子率を表6に示す。
Example 2
(Preparation of toner resin particles 2)
Toner resin particles 2 were prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of the amphiphilic molecule used in step 3 was changed to 15.5 g and the amount of deionized water was changed to 25.1 g. The physical properties and coarse particle ratio of the obtained fused particles are shown in Table 6.
実施例3
(トナー用樹脂粒子3の作製)
工程3で使用する両親媒性分子の量を3.1g、脱イオン水の量を37.5gに変更した以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂粒子3を作製した。得られた融着粒子の物性、及び粗大粒子率を表6に示す。
Example 3
(Preparation of Toner Resin Particles 3)
Toner resin particles 3 were prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of the amphiphilic molecule used in step 3 was changed to 3.1 g and the amount of deionized water was changed to 37.5 g. The physical properties and coarse particle ratio of the obtained fused particles are shown in Table 6.
実施例4
(トナー用樹脂粒子4の作製)
工程3で使用する両親媒性分子の量を3.1g、脱イオン水の量を37.5g、硫酸濃度を0.2mоl/Lに変更した以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂粒子4を作製した。得られた融着粒子の物性、及び粗大粒子率を表6に示す。硫酸の添加量は、樹脂粒子Yが有する酸基(カルボキシ基)の4.8倍モル当量であった。
Example 4
(Preparation of Toner Resin Particles 4)
Toner resin particles 4 were prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of amphipathic molecule used in step 3 was changed to 3.1 g, the amount of deionized water to 37.5 g, and the sulfuric acid concentration to 0.2 mol/L. The physical properties and coarse particle ratio of the obtained fused particles are shown in Table 6. The amount of sulfuric acid added was 4.8 molar equivalents of the acid group (carboxy group) possessed by resin particle Y.
実施例5
(トナー用樹脂粒子5の作製)
工程3で使用する両親媒性分子を表6に示すように変更した以外は、実施例2と同様にしてトナー用樹脂粒子5を作製した。得られた融着粒子の物性、及び粗大粒子率を表6に示す。
Example 5
(Preparation of Toner Resin Particles 5)
Toner resin particles 5 were prepared in the same manner as in Example 2, except that the amphiphilic molecule used in step 3 was changed as shown in Table 6. The physical properties and coarse particle ratio of the obtained fused particles are shown in Table 6.
比較例1
(トナー用樹脂粒子6の作製)
工程3で使用する両親媒性分子を表6に示すように変更した。荷姿が有効濃度27質量%の水溶液であるため、溶解、希釈は行わずに57.2gの水溶液を添加した以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂粒子6を作製した。得られた融着粒子の物性、及び粗大粒子率を表6に示す。
Comparative Example 1
(Preparation of Toner Resin Particles 6)
The amphiphilic molecule used in step 3 was changed as shown in Table 6. Since the package was an aqueous solution with an effective concentration of 27% by mass, 57.2 g of the aqueous solution was added without dissolving or diluting, but the procedure was the same as in Example 1 to prepare toner resin particles 6. The physical properties and coarse particle ratio of the obtained fused particles are shown in Table 6.
比較例2
(トナー用樹脂粒子7の作製)
工程3で硫酸を添加しなかった以外は、実施例5と同様にしてトナー用樹脂粒子7を作製した。得られた融着粒子の物性、及び粗大粒子率を表6に示す。
Comparative Example 2
(Preparation of Toner Resin Particles 7)
Toner resin particles 7 were prepared in the same manner as in Example 5, except that sulfuric acid was not added in step 3. Table 6 shows the physical properties of the obtained fused particles and the rate of coarse particles.
以上、実施例及び比較例の結果から、本発明によれば、工程3における凝集粒子の固形分濃度が高くとも、融着粒子の円形度の優れ、粗大粒子率が少ない融着粒子が得られた。 From the results of the Examples and Comparative Examples, it was found that according to the present invention, fused particles with excellent circularity and a low rate of coarse particles were obtained, even when the solid content of the aggregated particles in step 3 was high.
Claims (11)
工程1:水系媒体中で、樹脂粒子Xを凝集させて、凝集粒子1を得る工程、
工程2:工程1で得られた凝集粒子1に対して、樹脂粒子Yを凝集させて、凝集粒子2を得る工程、
工程3:工程1で得られた凝集粒子1又は工程2で得られた凝集粒子2を、昇温して融着し、融着粒子を得る工程であって、
工程3において、ナフタレン環を有する両親媒性分子と酸性物質とを添加する、
静電荷像現像用トナーの製造方法。 The method includes the following steps 1 and 3 in this order, or the following steps 1 to 3 in this order:
Step 1: A step of aggregating resin particles X in an aqueous medium to obtain aggregated particles 1;
Step 2: A step of aggregating resin particles Y to the aggregated particles 1 obtained in step 1 to obtain aggregated particles 2;
Step 3: A step of heating the aggregated particles 1 obtained in step 1 or the aggregated particles 2 obtained in step 2 to fuse them to obtain fused particles,
In step 3, an amphiphilic molecule having a naphthalene ring and an acidic substance are added.
A method for producing a toner for developing electrostatic images.
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