JPH0138305B2 - - Google Patents
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- JPH0138305B2 JPH0138305B2 JP58117940A JP11794083A JPH0138305B2 JP H0138305 B2 JPH0138305 B2 JP H0138305B2 JP 58117940 A JP58117940 A JP 58117940A JP 11794083 A JP11794083 A JP 11794083A JP H0138305 B2 JPH0138305 B2 JP H0138305B2
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
本発明は電子写真用トナー組成物に関する。さ
らに詳しくは、新規なロジン系高分子化合物をバ
インダーとして含有することを特徴とする耐ブロ
ツキング性および耐オフセツト性などにすぐれた
電子写真用トナー組成物に関する。
従来、電子写真法として種々の方法が知られて
いるが、一般的には光導電性物質を利用し各種の
手段により感光体上に電気的潜像を形成させ、つ
いでかかる潜像をトナーを用いて現像し、必要に
応じ紙などの画像支持体上に転写したのち、加
熱、加圧あるいは溶剤などにより定着させ、画像
をうる方法が知られている。
しかしながら最近になつて複写作業の効率化を
図るため高速定着性が要求されるようになつてき
ており、これに対処するべく、従来の熱定着方式
に用いるトナーバインダーとしてより低い軟化点
を有し、かつ容易に熱融着する熱可塑性樹脂を用
いるなどの検討がなされてきた。しかしながら単
に樹脂の軟化点を低下させたばあいには使用中に
トナー粒子が凝集し、ブロツキング現象を起すと
いう問題が生じ、したがつて高速定着の一方式と
してより熱伝導性の良好な加熱ローラーによる定
着方法が行なわれるようになつてきた。
加熱ローラー方式は熱定着方式に比べ熱効率が
高いため、より短時間でトナーを定着させること
ができるが、トナーと加熱ローラーとが直接接触
するためしばしばトナーが加熱ローラーに付着す
るいわゆるオフセツト現象の発生が問題となつて
おり、これを解決することのできるトナー用バイ
ンダー樹脂の開発が望まれている。
従来のバインダー樹脂としては、通常スチレン
ーアクリル酸エステル系共重合体、スチレンーブ
タジエン系共重合体、スチレンーアクリロニトリ
ル系共重合体が知られているが、これらのビニル
系共重合体は概して耐オフセツト性や流動性に劣
るものが多い。
一方、ビスフエノール型のエポキシ樹脂は前記
ビニル系共重合体に比較して分子量が低いため、
流動性および定着性にすぐれるトナーがえられる
が、樹脂の溶融粘度が低いためオフセツト性が低
下する傾向にある。
これに対して昨今、耐オフセツト性と流動性い
ずれにもすぐれたトナーバインダー樹脂として
種々のポリエステル系樹脂が提案されている。
本発明者らはそうしたポリエステル系樹脂に着
目し、耐ブロツキング性、耐オフセツト性、低温
流動性にすぐれた新規なトナーバインダー樹脂を
開発すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成
するに至つた。
すなわち本発明は、バインダー樹脂に着色剤を
分散せしめてなる電子写真用トナーにおいて、バ
インダー樹脂として()ロジングリシジルエス
テル、()ジカルボン酸またはジカルボン酸無
水物、()多官能性エポキシ化合物、3価以上
の多塩基酸もしくはその無水物および3価以上の
多価アルコールよりなる群から選ばれた少なくと
も1種の架橋剤および()2価アルコールを反
応させてえられる軟化点が50〜190℃、ガラス転
移点が10〜170℃、数平均分子量が2000〜40000で
あるロジン系高分子化合物(ただし、キシレンに
対してゲル化するものは除く)を含有することを
特徴とする電子写真用トナー組成物に関する。
なお、ここにいうキシレンに対してゲル化する
ものとは、キシレンに対して溶解しないものを含
有するものを意味する。
本発明において使用される()のロジングリ
シジルエステルは、ロジンとエピハロヒドリンを
有機アミノ類のごときアルカリ物質の存在下に加
熱反応させることにより調製することができる。
用いるロジンとしては、たとえばガムロジン、
ウツドロジン、トール油ロジンのごとき天然ロジ
ンおよびこれらロジンを変性してえられる水素化
ロジン、不均化ロジンなどがあげられる。また、
ロジンの有効成分であるアビエチン酸、デヒドロ
アビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸、ピマル
酸、イソピマル酸なども当然使用することができ
る。
また前記有機アミン類としては第三級アミン類
またはそのオニウム塩が好ましく、第三級アミン
類の具体例としてはトリエチルアミン、ジメチル
ベンジルアミン、メチルジベンジルアミン、トリ
ベンジルアミン、ジメチルアニリン、ジメチルシ
クロヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルア
ミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、
N−フエニルモルホリン、N−メチルピペリジ
ン、ピリジンなどをあげることができる。
また、第三級アミン類のオニウム塩の具体例と
しては塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テト
ラメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチル
アンモニウム、臭化アリルトリエチルアンモニウ
ム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化メチル
トリオクチルアンモニウム、トリメチルアミン塩
酸塩、トリエチルアミン塩酸塩、ピリジン塩酸塩
などをあげることができる。
本発明において使用される()のジカルボン
酸またはジカルボン酸無水物(以下、単にジカル
ボン酸類という)としては、オルソフタル酸、イ
ソフタル酸、テレフタル酸、エンドメチレンテト
ラヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、メチ
ルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル
酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、
フマール酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、炭素数8〜18個のアルケニルコ
ハク酸、炭素数8〜18個のアルキルコハク酸なら
びにこれらの酸無水物をあげることができる。
本発明において使用される()の架橋剤とし
ては、たとえばつぎの化合物をあげることができ
る。
多官能性エポキシ化合物としては、ビスフエノ
ールAとエピハロヒドリンの縮合物であるエポキ
シ樹脂、アクリル化ロジンもしくはフマール化ロ
ジンとエピハロヒドリンの反応生成物であるロジ
ンジエポキシドもしくはロジントリエポキシドが
あげられる。なお該ロジンのポリエポキシドに使
用するロジンとしては、前記ロジングリシジルエ
ステルに使用したものと同様である。
3価以上の多塩基酸またはその無水物としては
トリメリツト酸、ピロメリツト酸またはこれらに
対応する酸無水物があげられる。
3価以上の多価アルコールとしてはグリセリ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロ
パン、ペンタエリスリトールなどがあげられる。
2価アルコールは他の構成成分()、()お
よび()を反応させてえられるロジン系高分子
化合物のガラス転移点を調節し、低温定着性を改
良するために使用する。本発明において使用され
る()の2価アルコールとしてはとくに制限が
なく、たとえばエチレングリコール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、1,2ーブタンジオール、1,3
ーブタンジオール、1,4ーブタンジオール、ビ
スフエノールA、水添ビスフエノールA、エトキ
シ化ビスフエノールA、プロポキシ化ビスフエノ
ールA、ビスヒドロキシエチルテレフタレートな
どをあげることができる。
2価アルコールの使用量は、えられるロジン系
高分子化合物のガラス転移点を考慮して適宜決定
される。通常、ロジングリシジルエステルの1〜
70モル%を2価アルコールで置き換えて使用され
る。
本発明に用いるロジン系高分子化合物の製造方
法としては、たとえば、ロジングリシジルエステ
ル、前記ジカルボン酸類、前記架橋剤および前記
2価アルコールを同時仕込みし、反応触媒として
の前記有機アミン類の存在下または不存在下に加
熱反応させる方法、ロジングリシジルエステル、
ジカルボン酸類および2価アルコールを有機アミ
ン類の存在下または不存在下に加熱反応せしめ、
該反応途中または反応終了後に架橋剤を仕込み、
さらに加熱して反応を進める方法などが採用しう
る。
そのばあい、ロジングリシジルエステルとジカ
ルボン酸類の使用モル比は1:1とするのが好ま
しいが、1.5:1.0〜1.0:1.5の範囲内とすること
も可能である。一方前記架橋剤の使用量は、えら
れるトナー用バインダー樹脂の物性、とくに分子
量および分子量分布に重大な影響をおよぼすた
め、適宜慎重に決定されねばならない。前記架橋
剤のうち多官能性エポキシ化合物の使用量は、該
化合物の官能基数すなわちエポキシ当量を考慮し
て決定すればよく、通常ロジングリシジルエステ
ルとジカルボン酸類の合計モル数を1モルとした
とき、たとえばフマール化ロジントリグリシジル
エステルに対しては0.005〜0.07モル、好ましく
は0.005〜0.04モルとする。また市販ビスフエノ
ール型エポキシ樹脂のばあいは0.005〜0.14モル、
好ましくは0.005〜0.07モルとするのがよい。
多価カルボン酸類または多価アルコール類も同
様にそれらの官能基数を考慮して通常ロジングリ
シジルエステルとジカルボン酸類の合計1モルに
対して、たとえば3価のばあいは0.005〜0.3モ
ル、好ましくは0.005〜0.15モルの範囲内で使用
する。
本発明においては必ずしも有機アミン類の存在
下に反応させることは要しないが、使用するジカ
ルボン酸類の種類によつては反応時間を短縮させ
るために使用してもよく、このばあい通常ロジン
グリシジルエステルに対して0.01〜5%(重量
%、以下同様)、好ましくは0.05〜1%の範囲内
とするのがよい。また本発明においては反応時に
溶媒の有無にかかわらず収率よく本発明のトナー
のバインダー樹脂を収得することができるが、反
応時の生成水をスムーズに系外に留出させるため
に溶媒を使用することも可能である。溶媒は生成
水との共沸性、ロジングリシジルエステル、ジカ
ルボン酸類および架橋剤に対する非反応性などを
考慮して決定され、具体例としてはトルエン、キ
シレンなどをあげることができる。
本発明において、反応温度および反応時間は生
成物の収率を考慮して適宜決定されるが、前記ジ
カルボン酸類として酸無水物を用いるばあいは反
応温度は100〜250℃、好ましくは130〜180℃、ジ
カルボン酸を用いるばあいは150〜300℃、好まし
くは180〜260℃、またいずれのばあいも反応時間
は0.5〜10時間、好ましくは1〜8時間とするの
がよい。なお反応時に溶媒を用いたばあいは減圧
下にこれを留去させると固形分を収得できる。
叙上のごとき製法により、本発明に用いる新規
なロジン系高分子化合物を高収率で収得すること
ができる。なお、本発明における反応の終点は、
生成樹脂の酸価またはゲルパーミユエーシヨンク
ロマトグラフイーにより分子量を適宜測定するこ
とによつて容易に決定することができる。
本発明でえられたロジン系高分子化合物は、電
子写真用トナー組成物としての特性、すなわち耐
ブロツキング性、耐オフセツト性、低温流動性を
考慮して軟化点が50〜190℃、ガラス転移点が10
〜170℃、数平均分子量2000〜4000であることが
好ましい。
すなわち、軟化点が50℃未満のばあいは耐オフ
セツト性が劣り、110℃を超えるばあいは低温流
動性が劣る。ガラス転移点が10℃未満のばあいは
耐オフセツト性と低温流動性が劣る。また数平均
分子量が2000未満のばあいは耐ブロツキング性と
耐オフセツト性が劣り、40000を超えるばあいは
低温流動性が劣る。
なお、分子量分布については、とくに制限はさ
れないが、耐オフセツト性および低温流動性に影
響を及ぼすので、通常1.5〜50の範囲とするのが
よい。
本発明において使用する着色剤としては、従来
公知のものをそのまま使用できる。たとえばカー
ボンブラツク、ニグロシン染料、アニリンブル
ー、カルコオイルブルー、クロームエロー、ウル
トラマリンブルー、キノリンエロー、メチレンブ
ルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイ
トグリーンオクサレート、ランプブラツク、ロー
ズベンガル、モナストラルレツドなどがあげられ
る。
本発明のトナーには適宜磁性物質などのキヤリ
ヤーが配合される。磁性物質としては、たとえば
(i)鉄、マンガン、ニツケル、コバルト、クロムな
どの金属粉、(ii)フエライト、マグネタイトなどの
鉄合金やコバルト、ニツケル、マンガンなどの合
金あるいは化合物、(iii)その他の従来公知の強磁性
材料をあげることができる。
つぎに参考例、実施例をあげて本発明の電子写
真用トナーを説明するが、本発明はかかる実施例
のみに限定されるものではない。
参考例 1
(不均化ロジングリシジルエステルの製造)
撹拌装置および還流冷却器を取りつけた500ml
のコルベンに純度87%(13%は不ケン化物)の不
均化ロジン(酸価162、軟化点79℃)100g、エピ
クロルヒドリン200gおよび塩化ベンジルトリメ
チルアンモニウム0.1gを加え、80℃で4時間反応
させた。ついで同温度で粒状水酸化ナトリウム
16gを分割添加し、100℃に昇温し、さらに2時
間反応を行なつた。析出した食塩を過後、液
からロータリーエバポレーターで未反応のエピク
ロルヒドリンを留去し、さらに2mmHg、120℃
の条件下で揮発分を完全に除去し、表題の淡黄色
油状物(収率97.2%)をえた。このものの酸価は
0、エポキシ当量は425であり、純度はエポキシ
当量換算で84%であつた。
参考例 2〜4
参考例1において出発物質であるロジンをガム
ロジン(純度91%、酸価169、軟化点75℃)、水素
化ロジン(純度89%、酸価165、軟化点74℃)、ト
ール油ロジン(純度87%、酸価163、軟化点73℃)
にそれぞれ変えて順に参考例2〜4に使用したほ
かは同様にして反応を行ない各種ロジングリシジ
ルエステルをえた。参考例2のものの酸価は0、
エポキシ当量は436.5、純度は82.1%であつた。
参考例3のものは酸価0、エポキシ当量は431.6、
純度は83.5%であり、参考例4のものは酸価0、
エポキシ当量は445.5、純度は80.0%であつた。
参考例 5
(フマール化ロジントリグリシジルエステルの製
造)
前記参考例2で用いたガムロジン300gをチツ
素気流下にて140〜160℃で加熱溶融し撹拌し、つ
いで結晶フマール酸116gを加えて200〜220℃に
昇温し、同温度で2時間反応させてフマール化ロ
ジンをえた。
このフマール化ロジン100g、エピクロルヒド
リン500gおよび塩化ベンジルトリメチルアンモ
ニウム0.1gを加えて80℃で4時間反応させた。つ
いで粒状水酸化ナトリウム28.8gを分割添加し、
110℃に昇温し還流下に2時間反応させ、生成水
は分水器により系外に除去した。析出した食塩を
過し、液を2mmHg、120℃の条件下で未反
応エピクロルヒドリンを留去し、バルサム状のフ
マール化ロジントリグリシジルエステルをえた。
このものの酸価は0、エポキシ当量は337であつ
た。
実施例 1
参考例1でえられた不均化ロジングリシジルエ
ステル425g、無水フタル酸232.8gおよびトリエチ
レングリコール86gを仕込み、チツ素気流下で
240℃で4時間反応させた。酸価が約10であるこ
とを確認したのち、さらに無水トリメリツト酸
14.9gを加えて反応を続けた。ゲルパーミユエー
シヨンクロマトグラフイーにより所定の分子量に
達したことを確認し、反応を終了した。えられた
樹脂の軟化点は126℃、ガラス転移点は72℃、数
平均分子量は4350、分子量分布は32であつた。
実施例 2
出発物質の種類およびそれらの使用量を第1表
に示すごとく変化させたほかは実施例1と同様に
して反応を行ない樹脂をえた。測定結果を第1表
に示す。
実施例 3
参考例2でえられた不均化ロジングリシジルエ
ステル425gおよびビスフエノールA114gを加えて
180℃で2時間反応させた。ゲルパーミユエーシ
ヨンクロマトグラフイーによりビスフエノールA
のピークがなくなつた事を確認したのち、ドデセ
ニル無水コハク酸133.2gを加えて240℃で3時間
反応させた。酸価が約10になつたのち、参考例5
でえられた架橋剤であるフマール化ロジントリグ
リシジルエステル18.0gを加えて所定の分子量と
なるまで反応を続け樹脂をえた。測定結果を第1
表に示す。
実施例 4
出発物質の種類およびそれらの使用量を第1表
に示すごとく変化させたほかは実施例3と同様に
して反応を行ない樹脂をえた。測定結果を第1表
に示す。
実施例 5〜8
出発物質の種類およびそれらの使用量を第1表
に示すごとく変化させたほかは実施例1と同様に
して反応を行ない各種樹脂をえた。測定結果を第
1表に示す。
比較例 1
実施例1でえられた不均化ロジングリシジルエ
ステル425gおよび無水フタル酸148gをチツ素気
流下で240℃で4時間反応させて樹脂をえた。測
定結果を第1表に示す。
比較例 2
天然樹脂変性ペンタエリスリトール樹脂として
不均化ロジンのペンタエリスリトールエステル
(数平均分子量902、ガラス転移点59℃、酸価10)
を用いた。
比較例 3
無水マレイン酸−多価アルコール変性ロジンと
してロジン変性マレイン酸樹脂(徳島製油(株)製、
商品名:テスコンRM1000、数平均分子量1430、
酸価21)を用いた。
比較例 4
天然樹脂変性ポリエステル樹脂として不均化ロ
ジンのグリセリンエステル(数平均分子量837、
ガラス転移点48℃、酸価14)を用いた。
(トナー性能試験方法)
実施例1〜8および比較例1〜4でそれぞれえ
られた樹脂95重量部とカーボンブラツク5重量部
をボールミルで混合後、熱ロールを用いて混練し
たのち、ジエツト粉砕機で微粉砕し、平均粒径13
〜15ミクロンのトナーをえた。
このトナー5重量部に対し、鉄粉キヤリヤー95
重量部を加えて現像剤を調製し、電子写真複写機
を用いて静電荷像を現像した。これを普通紙上に
転写し、表面をテフロンで形成した定着ローラー
を用いて定着させた。この際定着ローラー温度を
種々変化させて定着状態を評価した。すなわち黒
色帯状コピーをつくり、直ちにセロハン粘着テー
プで剥離し、テープの透過率を%で表わした。つ
ぎにローラーへ転移するオフセツト現象を調べる
ため、定着後直ちに新たな白紙を定着ローラーに
圧接触させ、白紙へのトナー汚れの有無を目視判
定した。ブロツキング性の評価はトナーに荷重
500gをかけ、50〜65℃の各温度でそれぞれ2時
間放置後の固化状態の程度を観察することにより
行ない、ブロツキング発生温度を測定した。試験
結果を第2表に示す。
第2表中、記号〇、△および×はそれぞれオフ
セツトをなし、ややオフセツトおよびオフセツト
を意味する。
The present invention relates to an electrophotographic toner composition. More specifically, the present invention relates to an electrophotographic toner composition containing a novel rosin-based polymer compound as a binder and having excellent blocking resistance and offset resistance. Conventionally, various methods have been known as electrophotography, but in general, a photoconductive substance is used to form an electrical latent image on a photoreceptor by various means, and then the latent image is transferred to a toner. A method is known in which an image is obtained by developing the image, transferring it onto an image support such as paper if necessary, and then fixing it by heating, pressure, or a solvent. However, in recent years, there has been a demand for high-speed fixing performance in order to improve the efficiency of copying operations. Considerations have been made to use thermoplastic resins that are easy to heat-seal. However, if the softening point of the resin is simply lowered, a problem arises in that the toner particles aggregate during use, causing a blocking phenomenon. This fixation method has come to be used. The heated roller method has higher thermal efficiency than the heat fixing method, so it can fix the toner in a shorter time, but because the toner and the heated roller come into direct contact, the toner often adheres to the heated roller, which is the so-called offset phenomenon. has become a problem, and it is desired to develop a binder resin for toner that can solve this problem. Conventional binder resins include styrene-acrylic acid ester copolymers, styrene-butadiene copolymers, and styrene-acrylonitrile copolymers, but these vinyl copolymers generally have poor durability. Many have poor offset properties and fluidity. On the other hand, bisphenol type epoxy resin has a lower molecular weight than the vinyl copolymer, so
Although a toner with excellent fluidity and fixing properties can be obtained, the offset property tends to decrease because the melt viscosity of the resin is low. In response to this, various polyester resins have recently been proposed as toner binder resins that are excellent in both offset resistance and fluidity. The present inventors focused on such polyester resins and conducted extensive research to develop a new toner binder resin with excellent blocking resistance, offset resistance, and low-temperature fluidity, and as a result, they were able to complete the present invention. Ivy. That is, the present invention provides an electrophotographic toner in which a colorant is dispersed in a binder resin. The softening point obtained by reacting at least one crosslinking agent selected from the group consisting of the above polybasic acids or their anhydrides and trihydric or higher polyhydric alcohols and () dihydric alcohol is 50 to 190°C, An electrophotographic toner composition containing a rosin-based polymer compound having a glass transition point of 10 to 170°C and a number average molecular weight of 2,000 to 40,000 (excluding those that gel with xylene). relating to things. In addition, what is referred to herein as a material that gels in xylene means a material that contains a material that does not dissolve in xylene. The rosin glycidyl ester () used in the present invention can be prepared by subjecting rosin and epihalohydrin to a heating reaction in the presence of an alkaline substance such as an organic amino. Examples of the rosin used include gum rosin,
Examples include natural rosins such as uddrosin and tall oil rosin, hydrogenated rosins obtained by modifying these rosins, and disproportionated rosins. Also,
Naturally, the active ingredients of rosin, such as abietic acid, dehydroabietic acid, dihydroabietic acid, pimaric acid, and isopimaric acid, can also be used. The organic amines are preferably tertiary amines or onium salts thereof, and specific examples of the tertiary amines include triethylamine, dimethylbenzylamine, methyldibenzylamine, tribenzylamine, dimethylaniline, and dimethylcyclohexylamine. , methyldicyclohexylamine, tripropylamine, tributylamine,
Examples include N-phenylmorpholine, N-methylpiperidine, and pyridine. Specific examples of onium salts of tertiary amines include tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, benzyltriethylammonium chloride, allyltriethylammonium bromide, tetrabutylammonium chloride, methyltrioctylammonium chloride, and trimethylamine hydrochloride. Examples include triethylamine hydrochloride, pyridine hydrochloride, and the like. The dicarboxylic acids or dicarboxylic acid anhydrides (hereinafter simply referred to as dicarboxylic acids) used in the present invention include orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid. , hexahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid, maleic acid,
Examples include fumaric acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, alkenylsuccinic acids having 8 to 18 carbon atoms, alkylsuccinic acids having 8 to 18 carbon atoms, and acid anhydrides thereof. Examples of the crosslinking agent () used in the present invention include the following compounds. Examples of the polyfunctional epoxy compound include an epoxy resin which is a condensation product of bisphenol A and epihalohydrin, and rosin diepoxide or rosin triepoxide which is a reaction product of acrylated rosin or fumarated rosin and epihalohydrin. The rosin used for the polyepoxide of the rosin is the same as that used for the rosin glycidyl ester. Examples of trivalent or higher polybasic acids or their anhydrides include trimellitic acid, pyromellitic acid, and acid anhydrides corresponding to these. Examples of trihydric or higher polyhydric alcohols include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and pentaerythritol. The dihydric alcohol is used to adjust the glass transition point of the rosin-based polymer compound obtained by reacting the other components (), (), and (), and to improve the low-temperature fixability. The dihydric alcohol () used in the present invention is not particularly limited, and includes, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3
-butanediol, 1,4-butanediol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, ethoxylated bisphenol A, propoxylated bisphenol A, bishydroxyethyl terephthalate, and the like. The amount of dihydric alcohol to be used is appropriately determined in consideration of the glass transition point of the rosin-based polymer compound to be obtained. Usually, 1 to 1 of rosin glycidyl ester
It is used with 70 mol% replaced by dihydric alcohol. As a method for producing the rosin-based polymer compound used in the present invention, for example, rosin glycidyl ester, the dicarboxylic acids, the crosslinking agent, and the dihydric alcohol are simultaneously charged, and in the presence of the organic amines as a reaction catalyst or Method of heating reaction in the absence of rosin glycidyl ester,
heating dicarboxylic acids and dihydric alcohols in the presence or absence of organic amines,
Adding a crosslinking agent during or after the reaction,
A method of further heating the reaction to advance the reaction can be adopted. In that case, the molar ratio of rosin glycidyl ester to dicarboxylic acid used is preferably 1:1, but it can also be within the range of 1.5:1.0 to 1.0:1.5. On the other hand, the amount of the crosslinking agent to be used must be appropriately and carefully determined since it has a significant effect on the physical properties, particularly the molecular weight and molecular weight distribution, of the resulting toner binder resin. The amount of the polyfunctional epoxy compound used among the crosslinking agents may be determined by considering the number of functional groups of the compound, that is, the epoxy equivalent, and usually when the total number of moles of rosin glycidyl ester and dicarboxylic acids is 1 mole, For example, for fumarized rosin triglycidyl ester, the amount is 0.005 to 0.07 mol, preferably 0.005 to 0.04 mol. In addition, in the case of commercially available bisphenol type epoxy resins, 0.005 to 0.14 mol,
The amount is preferably 0.005 to 0.07 mol. Similarly, polyhydric carboxylic acids or polyhydric alcohols are usually used in consideration of the number of their functional groups, and in the case of trihydric acids, for example, 0.005 to 0.3 mol, preferably 0.005 to 1 mol of the total of rosin glycidyl ester and dicarboxylic acid. Use within the range of ~0.15 mol. In the present invention, it is not necessary to carry out the reaction in the presence of organic amines, but depending on the type of dicarboxylic acids used, they may be used to shorten the reaction time. It is preferably within the range of 0.01 to 5% (weight %, hereinafter the same), preferably 0.05 to 1%. In addition, in the present invention, the binder resin of the toner of the present invention can be obtained in high yield regardless of the presence or absence of a solvent during the reaction, but a solvent is used in order to smoothly distill the water produced during the reaction out of the system. It is also possible to do so. The solvent is determined in consideration of azeotropic properties with the produced water, non-reactivity with rosin glycidyl esters, dicarboxylic acids, and crosslinking agents, and specific examples include toluene and xylene. In the present invention, the reaction temperature and reaction time are appropriately determined in consideration of the yield of the product, but when an acid anhydride is used as the dicarboxylic acid, the reaction temperature is 100 to 250°C, preferably 130 to 180°C. C, 150 to 300 C, preferably 180 to 260 C when a dicarboxylic acid is used, and in either case, the reaction time is preferably 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 8 hours. If a solvent is used during the reaction, the solid content can be obtained by distilling it off under reduced pressure. By the production method described above, the novel rosin-based polymer compound used in the present invention can be obtained in high yield. In addition, the end point of the reaction in the present invention is
It can be easily determined by suitably measuring the acid value or molecular weight of the resulting resin by gel permeation chromatography. The rosin-based polymer compound obtained in the present invention has a softening point of 50 to 190°C and a glass transition point in consideration of properties as an electrophotographic toner composition, namely blocking resistance, offset resistance, and low-temperature fluidity. is 10
Preferably, the temperature is ~170°C and the number average molecular weight is 2000-4000. That is, if the softening point is less than 50°C, the offset resistance will be poor, and if it exceeds 110°C, the low temperature fluidity will be poor. If the glass transition point is less than 10°C, the offset resistance and low temperature fluidity will be poor. If the number average molecular weight is less than 2,000, the blocking resistance and offset resistance will be poor, and if it exceeds 40,000, the low temperature fluidity will be poor. The molecular weight distribution is not particularly limited, but since it affects offset resistance and low-temperature fluidity, it is usually preferably in the range of 1.5 to 50. As the coloring agent used in the present invention, conventionally known coloring agents can be used as they are. Examples include carbon black, nigrosine dye, aniline blue, calco oil blue, chrome yellow, ultramarine blue, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal, and monastral red. The toner of the present invention may appropriately contain a carrier such as a magnetic substance. Examples of magnetic substances include
(i) Metal powders such as iron, manganese, nickel, cobalt and chromium; (ii) iron alloys such as ferrite and magnetite; alloys or compounds of cobalt, nickel and manganese; (iii) other conventionally known ferromagnetic materials. can be given. Next, the electrophotographic toner of the present invention will be described with reference to reference examples and examples, but the present invention is not limited to these examples. Reference example 1 (Production of disproportionated rosin glycidyl ester) 500ml equipped with a stirring device and reflux condenser
100 g of disproportionated rosin (acid value 162, softening point 79°C) with a purity of 87% (13% is unsaponifiables), 200 g of epichlorohydrin, and 0.1 g of benzyltrimethylammonium chloride were added to Kolben, and the mixture was allowed to react at 80°C for 4 hours. Ta. Then, at the same temperature, add granular sodium hydroxide.
16 g was added in portions, the temperature was raised to 100°C, and the reaction was continued for an additional 2 hours. After removing the precipitated salt, unreacted epichlorohydrin was distilled off from the solution using a rotary evaporator, and the solution was further heated at 2 mmHg and 120°C.
The volatile components were completely removed under the following conditions to obtain the title pale yellow oil (yield 97.2%). The acid value of this product was 0, the epoxy equivalent was 425, and the purity was 84% in terms of epoxy equivalent. Reference Examples 2 to 4 In Reference Example 1, the starting material rosin was gum rosin (purity 91%, acid value 169, softening point 75°C), hydrogenated rosin (purity 89%, acid value 165, softening point 74°C), Thor Oil rosin (purity 87%, acid value 163, softening point 73℃)
Various rosin glycidyl esters were obtained by carrying out the reaction in the same manner except that they were used in Reference Examples 2 to 4 in turn. The acid value of Reference Example 2 is 0,
The epoxy equivalent was 436.5 and the purity was 82.1%.
Reference example 3 has an acid value of 0, an epoxy equivalent of 431.6,
The purity is 83.5%, and the acid value of Reference Example 4 is 0.
The epoxy equivalent was 445.5 and the purity was 80.0%. Reference Example 5 (Manufacture of fumarized rosin triglycidyl ester) 300 g of the gum rosin used in Reference Example 2 was heated and melted at 140 to 160°C under a nitrogen stream and stirred, and then 116 g of crystalline fumaric acid was added and The temperature was raised to 220°C, and the reaction was carried out at the same temperature for 2 hours to obtain fumarized rosin. 100 g of this fumarated rosin, 500 g of epichlorohydrin and 0.1 g of benzyltrimethylammonium chloride were added and reacted at 80°C for 4 hours. Next, 28.8g of granular sodium hydroxide was added in portions.
The temperature was raised to 110°C and the reaction was carried out under reflux for 2 hours, and the produced water was removed from the system using a water separator. The precipitated common salt was filtered, and the unreacted epichlorohydrin was distilled off from the liquid under conditions of 2 mmHg and 120°C to obtain a balsam-like fumarized rosin triglycidyl ester.
This product had an acid value of 0 and an epoxy equivalent of 337. Example 1 425 g of the disproportionated rosin glycidyl ester obtained in Reference Example 1, 232.8 g of phthalic anhydride, and 86 g of triethylene glycol were charged and heated under a nitrogen stream.
The reaction was carried out at 240°C for 4 hours. After confirming that the acid value is approximately 10, add trimellitic anhydride.
14.9g was added and the reaction continued. It was confirmed by gel permeation chromatography that a predetermined molecular weight had been reached, and the reaction was terminated. The resulting resin had a softening point of 126°C, a glass transition point of 72°C, a number average molecular weight of 4350, and a molecular weight distribution of 32. Example 2 A resin was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Example 1, except that the types of starting materials and the amounts used were changed as shown in Table 1. The measurement results are shown in Table 1. Example 3 425 g of disproportionated rosin glycidyl ester obtained in Reference Example 2 and 114 g of bisphenol A were added.
The reaction was carried out at 180°C for 2 hours. Bisphenol A by gel permeation chromatography
After confirming that the peak had disappeared, 133.2 g of dodecenyl succinic anhydride was added and reacted at 240°C for 3 hours. After the acid value reaches approximately 10, reference example 5
18.0 g of fumarized rosin triglycidyl ester, which is the obtained crosslinking agent, was added and the reaction was continued until a predetermined molecular weight was reached to obtain a resin. Measurement results first
Shown in the table. Example 4 A resin was obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Example 3, except that the types of starting materials and the amounts used were changed as shown in Table 1. The measurement results are shown in Table 1. Examples 5 to 8 Various resins were obtained by carrying out the reaction in the same manner as in Example 1, except that the types of starting materials and the amounts used were changed as shown in Table 1. The measurement results are shown in Table 1. Comparative Example 1 425 g of the disproportionated rosin glycidyl ester obtained in Example 1 and 148 g of phthalic anhydride were reacted at 240° C. for 4 hours in a nitrogen stream to obtain a resin. The measurement results are shown in Table 1. Comparative Example 2 Pentaerythritol ester of disproportionated rosin as natural resin-modified pentaerythritol resin (number average molecular weight 902, glass transition point 59°C, acid value 10)
was used. Comparative Example 3 Rosin-modified maleic acid resin (manufactured by Tokushima Oil Co., Ltd.,
Product name: Tescon RM1000, number average molecular weight 1430,
Acid value 21) was used. Comparative Example 4 Glycerin ester of disproportionated rosin (number average molecular weight 837,
A glass transition point of 48°C and an acid value of 14) were used. (Toner performance test method) 95 parts by weight of the resins obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4, respectively, and 5 parts by weight of carbon black were mixed in a ball mill, kneaded using hot rolls, and then mixed in a jet pulverizer. Finely pulverized with an average particle size of 13
I got ~15 micron toner. For 5 parts by weight of this toner, 95 parts of iron powder carrier
A developer was prepared by adding parts by weight, and an electrostatic image was developed using an electrophotographic copying machine. This was transferred onto plain paper and fixed using a fixing roller whose surface was made of Teflon. At this time, the fixing state was evaluated by varying the fixing roller temperature. That is, a black band-shaped copy was made and immediately peeled off with cellophane adhesive tape, and the transmittance of the tape was expressed in %. Next, in order to investigate the offset phenomenon of toner transfer to the roller, a new blank paper was brought into pressure contact with the fixing roller immediately after fixing, and the presence or absence of toner stains on the blank paper was visually determined. Evaluation of blocking property is based on the load on the toner.
The temperature at which blocking occurred was measured by observing the degree of solidification after pouring 500 g onto each sample and leaving it for 2 hours at each temperature of 50 to 65°C. The test results are shown in Table 2. In Table 2, the symbols 〇, △, and × represent offsets, and mean slightly offsets and offsets.
【表】【table】
【表】【table】
Claims (1)
電子写真用トナーにおいて、バインダー樹脂とし
て () ロジングリシジルエステル、 () ジカルボン酸またはジカルボン酸無水物、 () 多官能性エポキシ化合物、3価以上の多塩
基酸もしくはその酸無水物および3価以上の多
価アルコールよりなる群から選ばれた少なくと
も1種の架橋剤、および () 2価アルコール を反応させてえられる軟化点が50〜190℃、ガ
ラス転移点が10〜170℃、数平均分子量が2000
〜4000であるロジン系高分子化合物(ただし、
キシレンに対してゲル化するものは除く)を含
有することを特徴とする電子写真用トナー組成
物。[Scope of Claims] 1. An electrophotographic toner comprising a colorant dispersed in a binder resin, wherein the binder resin includes () rosin glycidyl ester, () dicarboxylic acid or dicarboxylic acid anhydride, () polyfunctional epoxy compound, At least one crosslinking agent selected from the group consisting of a trivalent or higher polybasic acid or its acid anhydride and a trivalent or higher polyhydric alcohol, and () a dihydric alcohol with a softening point of 50 ~190℃, glass transition temperature 10~170℃, number average molecular weight 2000
~4000 rosin-based polymer compounds (however,
1. An electrophotographic toner composition characterized by containing a toner composition (excluding those that gel with xylene).
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