JP2007025622A - Method for preparing resin composition for toner, resin composition for toner and toner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低温定着性及び耐高温オフセット性に優れるトナーを得ることが可能なトナー用樹脂組成物の製造方法、トナー用樹脂組成物及びトナーに関する。 The present invention relates to a method for producing a resin composition for a toner capable of obtaining a toner having excellent low-temperature fixability and high-temperature offset resistance, a resin composition for toner, and a toner.
電子写真等において静電荷像を現像する方式として、乾式現像方式が多用されている。乾式現像方式において、通常、トナーはキャリアと呼ばれる鉄粉、ガラスビーズ等との摩擦によって帯電し、これが感光体上の静電潜像に電気的引力によって付着し、次に用紙上に転写され、加熱ローラ等によって定着されて永久可視像となる。 A dry development method is frequently used as a method for developing an electrostatic image in electrophotography or the like. In the dry development system, the toner is usually charged by friction with iron powder, glass beads, etc., called a carrier, which adheres to the electrostatic latent image on the photoreceptor by electrical attraction, and then transferred onto the paper, It is fixed by a heating roller or the like and becomes a permanent visible image.
定着の方法としては、トナーに対して離型性を有する材料で表面を形成した熱定着ローラの表面に、被定着シートのトナー画像を圧接触させながら通過せしめることにより行う加熱ローラ法が汎用されている。 As a fixing method, a heating roller method is generally used in which a toner image of a fixing sheet is passed through a surface of a heat fixing roller formed with a material having releasability with respect to a toner while being in pressure contact. ing.
この熱定着ローラ法を用いる場合は、消費電力等の経済性を向上させるため、及び、複写速度を上げるため、より低温で定着可能なトナーが求められている。
しかしながら、上記の低温定着性を改善しようとすると、トナーの一部が熱定着ローラ表面に付着し、それが紙に再転写するといったオフセット現象が起こりやすくなったり、樹脂同士が様々な環境を通して受ける熱によってトナーが凝集するブロッキング現象が起こりやすくなったりするといった問題がある。
When this heat fixing roller method is used, a toner that can be fixed at a lower temperature is required in order to improve economy such as power consumption and increase the copying speed.
However, when trying to improve the low-temperature fixability described above, an offset phenomenon in which a part of the toner adheres to the surface of the heat-fixing roller and retransfers to the paper is likely to occur, or the resins are subjected to various environments. There is a problem that a blocking phenomenon in which toner aggregates easily occurs due to heat.
従来のポリエステル系トナーでは、通常3官能以上の多官能モノマーを共重合することによって、ポリマー内に化学的架橋構造を形成させ、耐高温オフセット性を保持させていた。しかし、このような方法では、低分子量のポリマーから分子量の高い架橋ポリマーまでが存在することとなり、分子量分布が広くなるため、耐高温オフセット性と低温定着性とを両立させることが困難であった。 In conventional polyester-based toners, a polyfunctional monomer having three or more functional groups is usually copolymerized to form a chemically cross-linked structure in the polymer to maintain high temperature offset resistance. However, in such a method, since a low molecular weight polymer to a high molecular weight cross-linked polymer exist and the molecular weight distribution becomes wide, it is difficult to achieve both high temperature offset resistance and low temperature fixability. .
特許文献1には、トナーのバインダー樹脂として、テレフタル酸と炭素数2〜6の直鎖型アルキレングリコールから導かれる単位とを全使用モノマー単位に対して50モル%以上含む結晶性ポリエステル樹脂を用いることが提案されている。
しかしながら、この技術では、結晶性ポリエステル樹脂のみを用いているので、定着可能な温度幅が狭く、低温定着性を損なうことなく、耐高温オフセット性及び耐ブロッキング性を保つことが困難であった。
In Patent Document 1, a crystalline polyester resin containing 50 mol% or more of terephthalic acid and a unit derived from a linear alkylene glycol having 2 to 6 carbon atoms is used as a binder resin for the toner, based on all the monomer units used. It has been proposed.
However, in this technique, since only the crystalline polyester resin is used, it is difficult to maintain the high-temperature offset resistance and the blocking resistance without impairing the low-temperature fixability because the temperature range capable of fixing is narrow.
特許文献2には、トナーのバインダー樹脂として、3価以上の多価単量体、芳香族ジカルボン酸、及び、分岐鎖を持つ脂肪族アルコールを50モル%以上含む脂肪族アルコールを重合してなる非結晶性ポリエステル樹脂を用いることが提案されている。
しかしながら、この技術においても、3価以上の多価単量体、ジカルボン酸、ジオール等を用いることから、得られる非結晶性ポリエステルの分子量分布が広くなり、特に低温定着性が充分ではなかった。
In
However, this technique also uses a trivalent or higher polyvalent monomer, dicarboxylic acid, diol, and the like, so that the molecular weight distribution of the resulting amorphous polyester is widened, and the low-temperature fixability is not particularly satisfactory.
また、特許文献3には、2塩基のカルボン酸、ジオール及びトリオールを反応してなり、水酸基価が6〜100のポリエステルと、所定量のイソシアネートとの反応によって得られ、ゲル分率が所定範囲内であるバインダー樹脂の製造方法が開示されている。しかしながら、このような製造方法では、低分子量のポリエステルから、高分子量であるウレタン変成ポリエステルまでの分子量分布の広いポリエステルが作製されるため、低温定着性と耐高温オフセット性とを両立することができなかった。 Further, Patent Document 3 is obtained by reacting a dibasic carboxylic acid, a diol, and a triol, obtained by reacting a polyester having a hydroxyl value of 6 to 100 with a predetermined amount of isocyanate, and having a gel fraction within a predetermined range. The manufacturing method of the binder resin which is the inside is disclosed. However, in such a production method, a polyester having a wide molecular weight distribution from a low molecular weight polyester to a high molecular weight urethane-modified polyester is produced, so that both low temperature fixability and high temperature offset resistance can be achieved. There wasn't.
これらの問題に対して、低温定着性、耐高温オフセット性の何れにも優れたトナーを実現するため、特許文献4には、テトラヒドロフラン不溶分を15重量%以上有し、軟化点の高い非線状ポリエステルと、軟化点の低いポリエステルとを含有するトナーバインダーが開示されている。
このようなトナーバインダーでは、軟化点の高い非線状ポリエステルと、軟化点の低いポリエステルとを別々に製造し、粉体混合法や溶融混合法等を用いてこれらを混練する工程を行う。しかしながら、このような混練方法では、軟化点の高い非線状ポリエステルと、軟化点の低いポリエステルとが均一に混合されず、得られるトナーの耐高温オフセット性又は低温定着性が不充分となることがあった。
In such a toner binder, a non-linear polyester having a high softening point and a polyester having a low softening point are separately produced, and these are kneaded using a powder mixing method, a melt mixing method, or the like. However, in such a kneading method, the non-linear polyester having a high softening point and the polyester having a low softening point are not uniformly mixed, resulting in insufficient high temperature offset resistance or low temperature fixability of the obtained toner. was there.
本発明は、上記現状に鑑み、低温定着性及び耐高温オフセット性に優れるトナーを得ることが可能なトナー用樹脂組成物の製造方法、トナー用樹脂組成物及びトナーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for producing a resin composition for a toner, a toner resin composition, and a toner capable of obtaining a toner having excellent low-temperature fixability and high-temperature offset resistance. .
本発明は、架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとが均一に混合されてなるトナー用樹脂組成物の製造方法であって、押出混練機に、数平均分子量が2000〜5000である分岐状ポリエステルと1分子中に2個以上のイソシアネート化合物とを投入して架橋反応を開始する工程と、前記架橋反応が完了する以前に更に低分子量線状ポリエステルを投入して混練する工程を有するトナー用樹脂組成物の製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
The present invention relates to a method for producing a resin composition for a toner in which a crosslinked polyester and a low molecular weight linear polyester are uniformly mixed, and the branched polyester having a number average molecular weight of 2000 to 5000 is added to an extrusion kneader. A resin composition for a toner comprising a step of injecting two or more isocyanate compounds into one molecule to start a crosslinking reaction, and a step of further introducing a low molecular weight linear polyester and kneading before the crosslinking reaction is completed. It is a manufacturing method of a thing.
The present invention is described in detail below.
本発明者らは鋭意検討の結果、押出混練機を用いたトナー用樹脂組成物の製造において、分岐状ポリエステルとイソシアネート化合物との架橋反応が開始されてから完了するまでの間に低分子量線状ポリエステルを投入することにより、架橋ポリエステルの製造、及び、架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとの混錬を連続した工程で行うことができ、更に、架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとを均一に混合できることから、低温定着性と耐高温オフセット性とを両立させたトナーを作製することが可能なトナー用樹脂組成物を製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have made low molecular weight linear from the start to the completion of the crosslinking reaction between the branched polyester and the isocyanate compound in the production of a resin composition for a toner using an extrusion kneader. By introducing the polyester, the production of the crosslinked polyester and the kneading of the crosslinked polyester and the low molecular weight linear polyester can be performed in a continuous process, and the crosslinked polyester and the low molecular weight linear polyester can be uniformly formed. Since they can be mixed, it has been found that a toner resin composition capable of producing a toner having both low-temperature fixability and high-temperature offset resistance can be produced, and the present invention has been completed.
本発明のトナー用樹脂組成物の製造方法では、まず、押出混練機に、数平均分子量が2000〜5000である分岐状ポリエステル(以下、単に分岐状ポリエステルともいう)と、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物(以下、単にイソシアネート化合物ともいう)とを投入して架橋反応を開始する工程を行う。
上記分岐状ポリエステルとイソシアネート化合物とを架橋させた場合、多価単量体と、ジカルボン酸やジオールとを共重合させて架橋構造を形成する場合と比較して、架橋密度が適度に抑えられ、より均一な架橋が形成されることから、得られる架橋ポリエステルの分子量分布が広くなり過ぎず、低温定着性と耐高温オフセット性のバランスに優れるトナーを作製することができるトナー用樹脂組成物とすることができる。
In the method for producing a resin composition for a toner of the present invention, first, a branched polyester having a number average molecular weight of 2000 to 5000 (hereinafter also simply referred to as a branched polyester) and two in a molecule are placed in an extrusion kneader. The step of starting the crosslinking reaction by introducing the isocyanate compound having the above isocyanate group (hereinafter also simply referred to as an isocyanate compound) is performed.
When the branched polyester and the isocyanate compound are cross-linked, the cross-linking density is moderately suppressed as compared to the case where a polyvalent monomer and a dicarboxylic acid or diol are copolymerized to form a cross-linked structure, Since a more uniform cross-linking is formed, the resulting cross-linked polyester has a molecular weight distribution that is not too wide, and a resin composition for a toner that can produce a toner having an excellent balance between low-temperature fixability and high-temperature offset resistance. be able to.
上記押出混練機としては特に限定されないが、架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとの混練を良好に行うことができ、連続生産が可能である等の理由から、一軸又は二軸方式の押出混練機が好ましく、二軸押出混練機がより好ましい。 The extrusion kneader is not particularly limited. However, a uniaxial or biaxial extrusion kneader is preferable because the cross-linked polyester and the low molecular weight linear polyester can be kneaded satisfactorily and continuous production is possible. Is preferable, and a twin-screw extrusion kneader is more preferable.
本発明のトナー用樹脂組成物の製造方法に用いられる押出混練機の一例を図1に示す。
図1に示すように、押出混練機1は、内部にスクリューを有する(図示せず)とともに、原材料投入口を2箇所有しており、本発明に用いる場合は、ホッパー(A)から分岐状ポリエステル及びイソシアネート化合物を投入して架橋反応を開始し、更に架橋反応の途中で、低分子量線状ポリエステルをサイドフィーダー(B)から投入することができる。
An example of an extrusion kneader used in the method for producing a resin composition for a toner of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the extrusion kneader 1 has a screw (not shown) inside and two raw material charging ports. When used in the present invention, the extrusion kneader 1 is branched from the hopper (A). A polyester and an isocyanate compound are added to initiate a crosslinking reaction, and a low molecular weight linear polyester can be added from the side feeder (B) during the crosslinking reaction.
上記押出混練機として、スクリューを内蔵するものを用いる場合、スクリューの直径(D)に対する長さ(L)の比(L/D)の好ましい下限は20、好ましい上限は100である。20未満であると、スクリューの長さが短く、混練が不充分となることがあり、100を超えると、加熱時間が長くなり、生成した架橋ポリエステルが熱分解や熱劣化することから、耐高温オフセット性を改善できないことがある。なお、特殊な押出混練機を用いた場合はこの限りではない。 In the case of using an extruder with a built-in screw, the preferable lower limit of the ratio (L / D) of the length (L) to the screw diameter (D) is 20, and the preferable upper limit is 100. If it is less than 20, the length of the screw is short, and kneading may be insufficient. If it exceeds 100, the heating time becomes long, and the generated crosslinked polyester is thermally decomposed or deteriorated. The offset property may not be improved. Note that this is not the case when a special extrusion kneader is used.
また、上記押出混練機内での滞留時間の好ましい下限は3分、好ましい上限は30分である。3分未満であると、架橋反応や低分子量線状ポリエステルの分散性が不充分となることがあり、30分を超えると、生成した架橋ポリエステルが熱分解や熱劣化することにより、耐高温オフセット性を改善できないことがある。より好ましい下限は5分、より好ましい上限は20分である。 Moreover, the preferable minimum of the residence time in the said extrusion kneader is 3 minutes, and a preferable upper limit is 30 minutes. If it is less than 3 minutes, the cross-linking reaction and the dispersibility of the low molecular weight linear polyester may be insufficient. If it exceeds 30 minutes, the generated cross-linked polyester is thermally decomposed or thermally deteriorated, thereby preventing high temperature offset. May not be improved. A more preferred lower limit is 5 minutes, and a more preferred upper limit is 20 minutes.
上記押出混練機を用いて混練を行う場合、混練温度としては、分岐状ポリエステルとイソシアネート化合物との架橋反応が充分に進行して、架橋ポリエステルを得ることができ、かつ、架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとを充分に溶融混練することができる温度であれば、特に限定されず、好ましい下限が100℃、好ましい上限は230℃である。100℃未満であると、架橋反応が進行しにくく、上記架橋ポリエステルの生成が不充分となったり、架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとを均一に混合できないことがあり、230℃を超えると、生成した架橋ポリエステルが熱分解や熱劣化することにより、耐高温オフセット性を改善できないことがある。 When kneading using the extrusion kneader, the kneading temperature is such that the crosslinking reaction between the branched polyester and the isocyanate compound proceeds sufficiently to obtain a crosslinked polyester, and the crosslinked polyester and low molecular weight line are obtained. The temperature is not particularly limited as long as the temperature can sufficiently melt and knead the shaped polyester, and the preferable lower limit is 100 ° C and the preferable upper limit is 230 ° C. If it is less than 100 ° C., the crosslinking reaction is difficult to proceed, the formation of the crosslinked polyester may be insufficient, or the crosslinked polyester and the low molecular weight linear polyester may not be uniformly mixed. The generated crosslinked polyester may not be improved in high temperature offset resistance due to thermal decomposition or thermal degradation.
本発明のトナー用樹脂組成物の製造方法では、上記分岐状ポリエステルと、イソシアネート化合物とを水分の存在下で反応させてもよい。このような方法を用いることで、分子内にウレア結合を多く有する架橋ポリエステルを製造することができる。これにより、得られる架橋ポリエステルは、耐熱性に優れ、混練時にも熱分解しにくいため、物性の安定した樹脂となる。
なお、上記水分の存在下で反応させる方法としては、特に限定されず、例えば、原料として水を含む分岐状ポリエステルを用いる方法や、原料と同時に水を投入する方法等が挙げられる。
In the method for producing a resin composition for a toner of the present invention, the branched polyester may be reacted with an isocyanate compound in the presence of moisture. By using such a method, a crosslinked polyester having many urea bonds in the molecule can be produced. As a result, the obtained crosslinked polyester has excellent heat resistance and is not easily thermally decomposed during kneading, so that it becomes a resin having stable physical properties.
In addition, it does not specifically limit as a method to make it react in presence of the said water | moisture content, For example, the method of using the branched polyester containing water as a raw material, the method of throwing in water simultaneously with a raw material, etc. are mentioned.
本発明のトナー用樹脂組成物の製造方法は、上記分岐状ポリエステルと上記イソシアネート化合物との架橋反応が完了する以前に更に低分子量線状ポリエステルを投入して混練する工程を有する。
上記低分子量線状ポリエステルを投入することにより、得られるトナーの低温定着性を向上させることができる。また、架橋反応が完了する以前に上記低分子量線状ポリエステルを投入することにより、架橋反応完了後に低分子量線状ポリエステルを投入する場合と比較して、上記低分子量線状ポリエステルを均一に混合することができ、このようなトナー用樹脂組成物を用いてトナーを製造することにより、耐高温オフセット性と低温定着性とを両立したトナーを得ることができる。
なお、本明細書において、線状ポリエステルとは、エステル構造が直鎖状に存在するポリエステルのことをいう。但し、上記線状ポリエステルは、末端部がカルボン酸等で酸変性されたものであってもよい。
The method for producing a resin composition for a toner of the present invention includes a step of adding and kneading a low molecular weight linear polyester before the crosslinking reaction between the branched polyester and the isocyanate compound is completed.
By introducing the low molecular weight linear polyester, the low-temperature fixability of the obtained toner can be improved. In addition, by introducing the low molecular weight linear polyester before the crosslinking reaction is completed, the low molecular weight linear polyester is uniformly mixed as compared with the case where the low molecular weight linear polyester is introduced after the crosslinking reaction is completed. In addition, by producing a toner using such a resin composition for a toner, a toner having both high-temperature offset resistance and low-temperature fixability can be obtained.
In addition, in this specification, linear polyester means polyester in which an ester structure exists in linear form. However, the linear polyester may be one in which the terminal portion is acid-modified with carboxylic acid or the like.
本発明のトナー用樹脂組成物の製造方法において、上記分岐状ポリエステルと上記イソシアネート化合物との架橋反応が完了する以前とは、上記分岐状ポリエステルと上記イソシアネート化合物とを投入した後の混合物のゲル分率が10〜30%の範囲内にある場合のことをいう。10%未満であると、架橋が不充分であるため、上記低分子量線状ポリエステルを投入、混練した後に得られるトナー用樹脂組成物の分子量分布が広いものとなり、30%を超えると、得られるトナー用樹脂組成物における低分子量線状ポリエステルの分散性が低下する。 In the method for producing a resin composition for a toner of the present invention, before the crosslinking reaction between the branched polyester and the isocyanate compound is completed, the gel content of the mixture after the branched polyester and the isocyanate compound are added. The rate is in the range of 10 to 30%. If it is less than 10%, crosslinking is insufficient, so that the molecular weight distribution of the toner resin composition obtained after charging and kneading the low molecular weight linear polyester becomes wide, and if it exceeds 30%, it is obtained. The dispersibility of the low molecular weight linear polyester in the toner resin composition is lowered.
本発明では、分岐状ポリエステルとイソシアネート化合物とを投入して架橋反応を開始する工程及び/又は低分子量線状ポリエステルを投入して混練する工程において、更に多価アルコールを投入することが好ましい。これにより、所望の架橋密度を有する架橋ポリエステルを得ることができる。 In the present invention, it is preferable to further add a polyhydric alcohol in the step of injecting the branched polyester and the isocyanate compound to start the crosslinking reaction and / or the step of injecting and kneading the low molecular weight linear polyester. Thereby, the crosslinked polyester which has a desired crosslinking density can be obtained.
上記多価アルコールとしては特に限定されず、例えば、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトラロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ショ糖、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタトリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。なお、これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The polyhydric alcohol is not particularly limited, and for example, sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetralol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, sucrose, 1,2 , 4-butanetriol, 1,2,5-pentatriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5- And trihydroxymethylbenzene. In addition, these may be used independently and may use 2 or more types together.
上記多価アルコールの添加量の好ましい下限は0.01重量%、好ましい上限は3.0重量%である。0.01重量%未満であると、上記多価アルコールの添加効果が充分に発揮されず、3.0重量%を超えると、架橋密度が上がりすぎ、低分子量線状ポリエステルの分散性が低下することがある。 The minimum with the preferable addition amount of the said polyhydric alcohol is 0.01 weight%, and a preferable upper limit is 3.0 weight%. When the content is less than 0.01% by weight, the effect of adding the polyhydric alcohol is not sufficiently exhibited. When the content exceeds 3.0% by weight, the crosslinking density is excessively increased and the dispersibility of the low molecular weight linear polyester is lowered. Sometimes.
本発明の別の態様として、架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとが均一に混合されてなるトナー用樹脂組成物の製造方法であって、押出混練機に、数平均分子量が2000〜5000である分岐状ポリエステル、数平均分子量が2000〜1万である線状ポリエステル及び1分子中に2個以上のイソシアネート化合物を投入して架橋反応を開始する工程と、前記架橋反応が完了する以前に更に低分子量線状ポリエステルを投入して混練する工程を有するトナー用樹脂組成物の製造方法がある。 Another embodiment of the present invention is a method for producing a resin composition for a toner, in which a crosslinked polyester and a low molecular weight linear polyester are uniformly mixed, and the number average molecular weight is 2000 to 5000 in an extrusion kneader. A branched polyester, a linear polyester having a number average molecular weight of 2000 to 10,000, and a step of injecting two or more isocyanate compounds into one molecule to start a crosslinking reaction, and further lower before the crosslinking reaction is completed. There is a method for producing a resin composition for a toner having a step of adding and kneading a molecular weight linear polyester.
上記線状ポリエステルの添加量の好ましい下限は、上記分岐状ポリエステル100重量部に対して10重量部、好ましい上限は900重量部である。10重量部未満であると、架橋密度を適度なものに調整する効果を発揮できないことがあり、900重量部を超えると、架橋密度が不充分なものとなる。
また、別の態様の本発明では、上記分岐状ポリエステル、線状ポリエステル及びイソシアネート化合物を水分の存在下で反応させてもよい。
なお、別の態様の本発明は、上記線状ポリエステルを、分岐状ポリエステル及びイソシアネート化合物と同時に投入する以外は、本発明のトナー用樹脂組成物と同様であるため、その説明を省略する。
The preferable lower limit of the addition amount of the linear polyester is 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the branched polyester, and the preferable upper limit is 900 parts by weight. If the amount is less than 10 parts by weight, the effect of adjusting the crosslinking density to an appropriate level may not be exhibited. If the amount exceeds 900 parts by weight, the crosslinking density is insufficient.
In another embodiment of the present invention, the branched polyester, linear polyester and isocyanate compound may be reacted in the presence of moisture.
The present invention in another embodiment is the same as the resin composition for toners of the present invention except that the above linear polyester is added simultaneously with the branched polyester and the isocyanate compound, and the description thereof is omitted.
本発明のトナー用樹脂組成物の製造方法を用いることにより、架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとが均一に混合された、低温定着性と耐高温オフセット性とを両立したトナー用樹脂組成物を得ることができる。
架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとを含有するトナー用樹脂組成物であって、テトラヒドロフランに浸漬し、常温で16時間振とうした後、200メッシュの金網フィルターで濾過する方法により測定した膨潤率が500〜4000%、フロー軟化点が100〜160℃、かつ、170℃の条件下で450%の剪断ひずみを与えたときに、下記式(1)で表される剪断ひずみを与えて0.02秒後から0.1秒後の緩和弾性率曲線の勾配Kが5〜26であるトナー用樹脂組成物もまた本発明の1つである。このようなトナー用樹脂組成物も本発明のトナー用樹脂組成物の製造方法により製造することができる。
By using the method for producing a resin composition for a toner of the present invention, a resin composition for a toner having both low temperature fixability and high temperature offset resistance, in which a crosslinked polyester and a low molecular weight linear polyester are uniformly mixed, is obtained. Obtainable.
A resin composition for a toner containing a crosslinked polyester and a low molecular weight linear polyester, having a swelling ratio measured by a method of immersing in tetrahydrofuran, shaking for 16 hours at room temperature, and filtering with a 200 mesh wire mesh filter. When a shear strain of 450% was applied under conditions of 500 to 4000%, a flow softening point of 100 to 160 ° C. and 170 ° C., a shear strain represented by the following formula (1) was applied to give 0.02 A resin composition for toner in which the slope K of the relaxation elastic modulus curve from 0.1 second to 0.1 second later is from 5 to 26 is also one aspect of the present invention. Such a resin composition for toner can also be produced by the method for producing a resin composition for toner of the present invention.
本発明のトナー用樹脂組成物は、テトラヒドロフランに浸漬し、常温で16時間振とうした後、200メッシュの金網フィルターで濾過する方法により測定した膨潤率の下限が500%、上限が4000%である。
上記膨潤率は、架橋ポリエステルの架橋密度と関連性があることから、間接的にトナー用樹脂組成物中における架橋ポリエステルと線状ポリエステルとの混合の均一性を示す指標となる。
従って、膨潤率が上記範囲内であると、架橋構造が適度な密度で形成され、かつ、架橋ポリエステルと線状ポリエステルとが均一に混合されていると考えられることから、得られるトナーは、低温定着性と耐高温オフセット性とを両立したものとすることができる。
500%未満であると、架橋密度が高くなりすぎ、耐高温オフセット性は向上するが、低温定着性が低下する。4000%を超えると、架橋密度が低くなりすぎ、これに伴って、耐高温オフセット性が不充分となる。好ましい下限は700%、好ましい上限は3500%である。
The resin composition for toner of the present invention has a lower limit of swelling of 500% and an upper limit of 4000% as measured by a method of immersing in tetrahydrofuran, shaking for 16 hours at room temperature, and filtering with a 200 mesh wire mesh filter. .
Since the swelling rate is related to the crosslink density of the cross-linked polyester, it indirectly becomes an index indicating the uniformity of mixing of the cross-linked polyester and the linear polyester in the toner resin composition.
Therefore, if the swelling ratio is within the above range, the crosslinked structure is formed at an appropriate density, and the crosslinked polyester and the linear polyester are considered to be uniformly mixed. Both the fixing property and the high temperature offset resistance can be achieved.
If it is less than 500%, the crosslinking density becomes too high and the high-temperature offset resistance is improved, but the low-temperature fixability is lowered. If it exceeds 4000%, the crosslink density becomes too low, and accordingly, the high temperature offset resistance becomes insufficient. A preferred lower limit is 700% and a preferred upper limit is 3500%.
本発明のトナー用樹脂組成物は、テトラヒドロフランに浸漬することにより、GPC測定が可能な可溶分(THF可溶分)と、不可溶分(ゲル分)とに分けられ、上記THF可溶分はGPC測定での重量平均分子量が4万未満の成分と、GPC測定での重量平均分子量が4万以上の成分とから構成されるが、上記GPC測定での重量平均分子量が4万以上の成分の含有量の好ましい下限は5重量%、好ましい上限は40重量%である。5重量%未満であると、耐高温オフセット性が低下することがあり、40重量%を超えると、低温定着性が不充分となることがある。 The toner resin composition of the present invention is divided into a soluble component (THF soluble component) capable of GPC measurement and an insoluble component (gel component) by dipping in tetrahydrofuran, and the above THF soluble component. Is composed of a component having a weight average molecular weight of less than 40,000 in GPC measurement and a component having a weight average molecular weight of 40,000 or more in GPC measurement, and a component having a weight average molecular weight in the GPC measurement of 40,000 or more. The preferable lower limit of the content of is 5% by weight, and the preferable upper limit is 40% by weight. If it is less than 5% by weight, the high-temperature offset resistance may be lowered, and if it exceeds 40% by weight, the low-temperature fixability may be insufficient.
本発明のトナー用樹脂組成物は、ゲル分率の好ましい下限が2%、好ましい上限が40%である。2%未満であると、耐高温オフセット性が低下することがあり、40%を超えると、低温定着性が不充分となることがある。
なお、本明細書において、上記ゲル分率とは、ゲル分の含有量のことをいい、例えば、トナー用樹脂組成物をテトラヒドロフランに浸漬した後、乾燥させたものの重量と、浸漬前のトナー用樹脂組成物の重量との比を測定することにより求めることができる。
In the toner resin composition of the present invention, the preferable lower limit of the gel fraction is 2%, and the preferable upper limit is 40%. If it is less than 2%, the high-temperature offset resistance may be lowered, and if it exceeds 40%, the low-temperature fixability may be insufficient.
In the present specification, the gel fraction means the gel content. For example, the weight of the toner resin composition immersed in tetrahydrofuran and then dried, and the toner composition before immersion. It can obtain | require by measuring ratio with the weight of a resin composition.
本発明のトナー用樹脂組成物は、フロー軟化点の下限が100℃、上限が160℃である。100℃未満であると、耐高温オフセット性が不充分となり、160℃を超えると、低温定着性が低下する。好ましい上限は150℃であり、より好ましい上限は145℃である。
なお、本明細書においてフロー軟化点とは、例えば、高化式フローテスター(例えば、島津製作所社製の「CFT−500型」等)を用い、荷重20kg/cm2、オリフィス1mmφ×1mm、予備温度60℃、予備時間5分、チャート速度20mm/分、プランジャー1.0cm2、昇温速度6±0.5℃/minの条件下で、目開き1.19mmのJIS標準篩を通過する1.0gの測定試料を溶融流出させ、プランジャー降下量と温度との関係を求めたときに、樹脂の流出開始時におけるプランジャー降下量と、樹脂の流出停止時におけるプランジャー降下量との中間のプランジャー降下量h/2を与えるときの温度Tfを意味する。
図2に、等速昇温法によりフロー軟化点Tfを求める際のプランジャー降下量と時間(温度)との関係を示す図を示した。
In the resin composition for toner of the present invention, the lower limit of the flow softening point is 100 ° C., and the upper limit is 160 ° C. When the temperature is lower than 100 ° C., the high temperature offset resistance becomes insufficient, and when the temperature exceeds 160 ° C., the low temperature fixing property is deteriorated. A preferable upper limit is 150 degreeC and a more preferable upper limit is 145 degreeC.
In this specification, the flow softening point refers to, for example, a high-flow type flow tester (for example, “CFT-500 type” manufactured by Shimadzu Corporation), load 20 kg / cm 2 , orifice 1 mmφ × 1 mm, spare It passes through a JIS standard sieve with an opening of 1.19 mm under conditions of a temperature of 60 ° C., a preparatory time of 5 minutes, a chart speed of 20 mm / min, a plunger of 1.0 cm 2 , and a temperature increase rate of 6 ± 0.5 ° C./min. When the measurement sample of 1.0 g was melted and flowed out and the relationship between the plunger drop amount and the temperature was determined, the plunger drop amount at the start of the resin flow and the plunger drop amount at the stop of the resin flow It means the temperature Tf when giving an intermediate plunger lowering amount h / 2.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the plunger lowering amount and the time (temperature) when the flow softening point Tf is obtained by the constant speed temperature raising method.
本発明のトナー用樹脂組成物は、170℃の条件下で450%の剪断ひずみを与えたときに、上記式(1)で表される剪断ひずみを与えて0.02秒後(0.02秒後から0.1秒後の間に緩和弾性率曲線のピーク位置がある場合はその位置の時間)から0.1秒後の緩和弾性率曲線の勾配Kの下限が5、上限が26である。 When the toner resin composition of the present invention is applied with a shear strain of 450% under the condition of 170 ° C., 0.02 seconds after applying the shear strain represented by the above formula (1) (0.02 When the peak position of the relaxation elastic modulus curve is between 0.1 seconds and 0.1 second later, the lower limit of the gradient K of the relaxation elastic modulus curve 0.1 seconds later is 5 and the upper limit is 26. is there.
式中、G(T)は、剪断ひずみを与えてT秒後の緩和弾性率を表す。Tは0.02秒後から0.1秒後の間に緩和弾性率曲線のピーク位置がある場合はその位置の時間を表す。なお、0.02秒以前に緩和弾性率曲線のピーク位置がある場合はTを0.02とする。また、G(0.1)は、剪断ひずみを与えて0.1秒後の緩和弾性率を表す。 In the formula, G (T) represents a relaxation elastic modulus after T seconds after applying a shear strain. T represents the time at the peak position of the relaxation elastic modulus curve between 0.02 seconds and 0.1 seconds later. If there is a peak position of the relaxation modulus curve before 0.02 seconds, T is set to 0.02. G (0.1) represents the relaxation elastic modulus after 0.1 seconds after applying a shear strain.
上記緩和弾性率曲線の勾配Kは、物質の弾性挙動を表し、0に近づくほどゴム弾性に近い性質を有することを示す。従って、上記緩和弾性率曲線の勾配Kが上記範囲内であることは、充分な架橋構造を形成してゴムライクな性質が発現していることを意味すると考えられる。よって、上記緩和弾性率曲線の勾配Kが5〜26である本発明のトナー用樹脂組成物は、良好な耐高温オフセット性を発現する。上記緩和弾性率曲線の勾配Kが5未満又は26を超えると、架橋構造の形成が不充分であると考えられ、耐高温オフセット性についても不充分なものとなる。好ましい上限は20であり、より好ましい上限は18である。
なお、上記緩和弾性率は、例えば、本発明のトナー用樹脂組成物を溶融した後に所定の大きさの円盤状に成形したものを試験用試料とし、緩和弾性率測定装置(例えば、レオメトリックス社製RMS−800等)を用いて測定することができる。
The gradient K of the relaxation elastic modulus curve represents the elastic behavior of the substance, and the closer to 0, the closer to rubber elasticity. Therefore, it is considered that the fact that the slope K of the relaxation elastic modulus curve is within the above range means that a sufficient cross-linked structure is formed and rubber-like properties are expressed. Therefore, the toner resin composition of the present invention in which the slope K of the relaxation elastic modulus curve is 5 to 26 exhibits good high temperature offset resistance. If the slope K of the relaxation elastic modulus curve is less than 5 or exceeds 26, it is considered that the formation of the crosslinked structure is insufficient, and the high temperature offset resistance is also insufficient. A preferred upper limit is 20, and a more preferred upper limit is 18.
The relaxation elastic modulus is obtained by, for example, using a toner sample composition of the present invention melted and then molded into a disk of a predetermined size as a test sample, and using a relaxation elastic modulus measuring device (for example, Rheometrics Co., Ltd.). It can be measured using RMS-800 manufactured by
本発明のトナー用樹脂組成物は、170℃の条件下で450%の剪断ひずみを与えたときに、上記剪断ひずみを与えてから0.1秒後の緩和弾性率G170℃(0.1)の好ましい下限が100Pa、好ましい上限が1500Paである。
本発明者らは鋭意検討の結果、トナーにおけるオフセット現象は、溶融したトナーの凝集力が、トナーと熱定着ローラとの接着力よりも小さい場合に発生し、トナーの耐高温オフセット性は、トナー用樹脂組成物の凝集力の大きさと、大変形下でのトナー用樹脂組成物の緩和弾性率に関係があることを見出した。そして、本発明者らは更に鋭意検討した結果、一定の緩和弾性率を有するトナー用樹脂組成物を用いれば、トナーの耐高温オフセット性を維持しつつ、低温定着性を改善できることを見出した。
When the toner resin composition of the present invention is subjected to a shear strain of 450% under the condition of 170 ° C., the relaxation elastic modulus G 170 ° C. (0.1 ) Is preferably 100 Pa, and a preferable upper limit is 1500 Pa.
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the offset phenomenon in the toner occurs when the cohesive force of the melted toner is smaller than the adhesive force between the toner and the heat-fixing roller. It was found that there is a relationship between the cohesive strength of the resin composition for toner and the relaxation elastic modulus of the resin composition for toner under large deformation. As a result of further intensive studies, the present inventors have found that the use of a toner resin composition having a certain relaxation modulus can improve the low-temperature fixability while maintaining the high-temperature offset resistance of the toner.
本発明のトナー用樹脂組成物は、架橋ポリエステルを含有する。
上記架橋ポリエステルを含有することにより、得られるトナーの耐高温オフセット性が向上する。
The resin composition for toner of the present invention contains a crosslinked polyester.
By containing the crosslinked polyester, the high-temperature offset resistance of the obtained toner is improved.
上記架橋ポリエステルは、数平均分子量が2000〜5000である分岐状ポリエステルと1分子中に2個以上のイソシアネート化合物とを反応させてなるものであることが好ましい。このようにして得られる架橋ポリエステルは、多価単量体と、ジカルボン酸やジオールとを共重合させて架橋構造を形成する場合と比較して、架橋密度が適度に抑えられ、より均一な架橋が形成されることから、分子量分布が広くなり過ぎず、低温定着性と耐高温オフセット性のバランスに優れるトナーを作製することができるトナー用樹脂組成物とすることができる。 The crosslinked polyester is preferably a product obtained by reacting a branched polyester having a number average molecular weight of 2000 to 5000 with two or more isocyanate compounds in one molecule. The cross-linked polyester thus obtained has a moderately low cross-linking density and more uniform cross-linking as compared to the case where a polyvalent monomer is copolymerized with a dicarboxylic acid or diol to form a cross-linked structure. As a result, the toner resin composition can be produced in which the molecular weight distribution is not excessively wide and a toner having an excellent balance between low-temperature fixability and high-temperature offset resistance can be produced.
上記分岐状ポリエステルは、ジカルボン酸、ジオール及びトリカルボン酸を反応させてなるものであることが好ましい。
上記トリカルボン酸を用いることにより、得られる分岐状ポリエステルの架橋反応点である水酸基の相互間距離が広がり、立体障害が少なくなることから、イソシアネート化合物との反応性に優れる分岐状ポリエステルとすることができる。また、架橋反応後に得られる架橋ポリエステルについても、架橋密度が適度に広いものとなることから、低分子量線状ポリエステルを投入、混練した後に得られるトナー用樹脂組成物は、架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとが均一に混合されたものとなる。
なお、本明細書において、分岐状ポリエステルとは、ポリエステル骨格中に分岐構造を有するポリエステルのことをいう。
The branched polyester is preferably one obtained by reacting dicarboxylic acid, diol and tricarboxylic acid.
By using the above tricarboxylic acid, the distance between the hydroxyl groups that are crosslinking reaction points of the resulting branched polyester is increased, and steric hindrance is reduced, so that a branched polyester excellent in reactivity with the isocyanate compound can be obtained. it can. Also, the crosslinked polyester obtained after the crosslinking reaction also has a moderately wide crosslinking density. Therefore, the resin composition for a toner obtained after the low molecular weight linear polyester is added and kneaded is composed of the crosslinked polyester and the low molecular weight line. The polyester is uniformly mixed.
In the present specification, the branched polyester refers to a polyester having a branched structure in the polyester skeleton.
上記ジカルボン酸としては、例えば、o−フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、デカメチレンカルボン酸、これらの無水物及び低級アルキルエステル等が挙げられる。なかでも、結晶性を付与するために、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、及び、これらの無水物及び低級アルキルエステルが好適に用いられる。 Examples of the dicarboxylic acid include o-phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, octyl succinic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid, fumaric acid, maleic acid, and itacone. Examples include acids, decamethylene carboxylic acids, anhydrides and lower alkyl esters thereof. Among these, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, and anhydrides and lower alkyl esters thereof are preferably used for imparting crystallinity.
上記ジオールとしては、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、ジエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール(2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール)、1,2−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール類;2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール類等が挙げられる。 Examples of the diol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, dipropylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene. Glycol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, neopentyl glycol (2,2-dimethylpropane-1,3-diol), 1,2-hexanediol, 2, Aliphatic diols such as 5-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol; 4-hydroxycyclohexyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxycyclo) Hexyl) alkylene oxide adducts of propane, 1,4-cyclohexane diol, alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanedimethanol.
上記トリカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸及びこれらの酸無水物等が挙げられる。 Examples of the tricarboxylic acid include trimellitic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid. Examples include acids and acid anhydrides thereof.
上記トリカルボン酸の添加量の好ましい下限は、ジカルボン酸の添加量に対して0.5モル%、好ましい上限は20モル%である。0.5モル%未満であると、得られる分岐状ポリエステルの分岐部分が少なくなるため、イソシアネート化合物との反応性が低下することがある。また、イソシアネート化合物と反応させても充分な架橋密度を有する架橋ポリエステルが得られず、耐高温オフセット性が不充分となることがある。20モル%を超えると、架橋密度が上がり、耐高温オフセット性は向上するが、低温定着性が低下することがある。 The preferable lower limit of the addition amount of the tricarboxylic acid is 0.5 mol% with respect to the addition amount of the dicarboxylic acid, and the preferable upper limit is 20 mol%. If the amount is less than 0.5 mol%, the branched portion of the resulting branched polyester is reduced, and the reactivity with the isocyanate compound may be reduced. Moreover, even if it makes it react with an isocyanate compound, the crosslinked polyester which has sufficient crosslinking density cannot be obtained, and high temperature offset resistance may become inadequate. If it exceeds 20 mol%, the crosslink density is increased and the high temperature offset resistance is improved, but the low temperature fixability may be lowered.
上記トリカルボン酸のほかに、更に、3価以上の多価カルボン酸、3価以上の多価アルコールを添加してもよい。
上記3価以上の多価カルボン酸としては、上記トリカルボン酸のほか、ピロメリット酸、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸及びこれらの酸無水物等が挙げられる。
In addition to the tricarboxylic acid, a trivalent or higher polyvalent carboxylic acid or a trivalent or higher polyhydric alcohol may be added.
Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid include pyromellitic acid, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid and acid anhydrides thereof in addition to the tricarboxylic acid.
上記3価以上の多価アルコールとしては例えば、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトラロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、庶糖、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタトリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。なお、これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetralol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, sucrose, 1,2,4 -Butanetriol, 1,2,5-pentatriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxy Examples include methylbenzene. In addition, these may be used independently and may use 2 or more types together.
上記分岐状ポリエステルは、数平均分子量の下限が2000、上限が5000である。2000未満であると、得られるトナーの耐オフセット性及び耐久性が不充分となることがあり、5000を超えると、得られるトナーが低温定着性に劣るものとなる。好ましい上限は4000である。 The branched polyester has a number average molecular weight of 2000 at the lower limit and 5000 as the upper limit. If it is less than 2000, the offset resistance and durability of the obtained toner may be insufficient, and if it exceeds 5000, the obtained toner will be inferior in low-temperature fixability. A preferable upper limit is 4000.
上記分岐状ポリエステルは、分岐度の好ましい下限が2.1、好ましい上限が7.0である。2.1未満であると、上記分岐状ポリエステルの架橋反応点が減少することから、得られる架橋ポリエステルの架橋密度が低くなって、耐高温オフセット性が低下することがあり、7.0を超えると、上記分岐状ポリエステルの架橋反応点が増え、架橋密度が上がり、耐高温オフセット性は向上するが、低温定着性が低下することがある。
本明細書において、分岐度とは、下記式(2)に示すように、分岐状ポリエステル1g当たりの水酸基数(NOH)を、分岐状ポリエステル1g当たりの分子数(N)で割ったもののことをいう。なお、NOHは、数平均分子量(Mn)を用いて、NOH=1/Mnで表され、Nは、分岐状ポリエステルの水酸基価(OHV)を用いて、N=OHV×10−3/56.1で表される。従って、上記分岐度は、Mn及びOHVを用いて下記式(3)で表すことができる。
ここで、全ての分子の両末端が水酸基である場合は、分岐度は2.0となることから、分岐度が2.0より大きくなるほど、分岐が多いことを示している。
The above-mentioned branched polyester has a preferable lower limit of 2.1 and a preferable upper limit of 7.0. If it is less than 2.1, the crosslinking reaction point of the branched polyester is reduced, so that the crosslinking density of the obtained crosslinked polyester is lowered, and the high temperature offset resistance may be lowered, and exceeds 7.0. In addition, the crosslinking reaction point of the branched polyester is increased, the crosslinking density is increased, and the high temperature offset resistance is improved, but the low temperature fixing property is sometimes lowered.
In the present specification, the degree of branching is obtained by dividing the number of hydroxyl groups per 1 g of branched polyester (NOH) by the number of molecules per 1 g of branched polyester (N) as shown in the following formula (2). Say. In addition, NOH is represented by NOH = 1 / Mn using the number average molecular weight (Mn), and N is N = OHV × 10 −3 / 56. Using the hydroxyl value (OHV) of the branched polyester. It is represented by 1. Therefore, the said branching degree can be represented by following formula (3) using Mn and OHV.
Here, when both ends of all the molecules are hydroxyl groups, the degree of branching is 2.0. Therefore, as the degree of branching is larger than 2.0, it indicates that there are more branches.
上記分岐状ポリエステルの水酸基価の好ましい下限は20、好ましい上限は80である。
20未満であると、上記分岐状ポリエステルの架橋反応点が減少することから、得られる架橋ポリエステルの架橋密度が低くなり、耐高温オフセット性が不充分となることがあり、80を超えると、上記分岐状ポリエステルの架橋反応点が増え、架橋密度が上がり、耐高温オフセット性は向上するが、低温定着性が低下することがある。
The preferable lower limit of the hydroxyl value of the branched polyester is 20, and the preferable upper limit is 80.
If it is less than 20, the crosslinking reaction point of the branched polyester is reduced, so that the resulting crosslinked polyester has a low crosslinking density, and high temperature offset resistance may be insufficient. The cross-linking reaction point of the branched polyester is increased, the cross-linking density is increased, and the high-temperature offset resistance is improved, but the low-temperature fixability may be lowered.
上記分岐状ポリエステルのガラス転移温度の好ましい下限は30℃、好ましい上限は80℃である。30℃未満であると、高温耐オフセット性や耐ブロッキング性が充分に得られず、80℃を超えると、低温定着性が劣る。より好ましい下限は50℃、より好ましい上限は65℃である。 The minimum with a preferable glass transition temperature of the said branched polyester is 30 degreeC, and a preferable upper limit is 80 degreeC. If it is less than 30 ° C., high-temperature offset resistance and blocking resistance cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 80 ° C., low-temperature fixability is inferior. A more preferred lower limit is 50 ° C., and a more preferred upper limit is 65 ° C.
上記分岐状ポリエステルのガラス転移温度については、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸はガラス転移温度を向上させる働きがあり、セバシン酸やアジピン酸等の長鎖の脂肪族ジカルボン酸はガラス転移温度を低下させる働きがあるのでこれらのジカルボン酸を適宜組み合わせることにより目的のガラス転移温度を達成することができる。しかし、芳香族ジカルボン酸と長鎖の脂肪族ジカルボン酸とを適宜組み合わせることによって目的のガラス転移温度を達成することができたとしても、軟化温度が高くなりすぎる傾向がある。
そこで、上記分岐状ポリエステルは、屈曲した分子構造を分子鎖中に導入できる2価の屈曲モノマー又は分岐鎖を有する2価のモノマーのいずれかを少なくとも含有する多価カルボン酸と多価アルコールを含むモノマー混合物を重合させてなることが好ましい。
これら2価の屈曲モノマーや分岐鎖を有する2価のモノマーを含有するモノマー混合物を重合してなるポリマーは、目的のガラス転移温度と低い軟化温度をより容易に両立させることができる。
Regarding the glass transition temperature of the branched polyester, aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid work to improve the glass transition temperature, and long-chain aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid and adipic acid lower the glass transition temperature. Therefore, the desired glass transition temperature can be achieved by appropriately combining these dicarboxylic acids. However, even if an objective glass transition temperature can be achieved by appropriately combining an aromatic dicarboxylic acid and a long-chain aliphatic dicarboxylic acid, the softening temperature tends to be too high.
Therefore, the branched polyester includes a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol containing at least either a divalent bent monomer capable of introducing a bent molecular structure into the molecular chain or a divalent monomer having a branched chain. It is preferable to polymerize the monomer mixture.
A polymer obtained by polymerizing a monomer mixture containing a divalent bending monomer or a divalent monomer having a branched chain can more easily achieve a target glass transition temperature and a low softening temperature.
上記2価の屈曲モノマーとしては、オルト位又はメタ位がカルボキシル基で置換された芳香族ジカルボン酸、オルト位又はメタ位がヒドロキシル基で置換された芳香族ジオール、非対称位置にカルボキシル基を有する多環芳香族ジカルボン酸、非対称位置にヒドロキシル基を有する多環芳香族ジオール等ポリマーの分子鎖に屈曲した分子構造を導入できるモノマーであればジカルボン酸やジオールに限定されず、例えば、ジカルボン酸の無水物や低級エステル、モノヒドロキシモノカルボン酸等であってもよく、例えば、無水フタル酸、o−フタル酸、イソフタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸等のジカルボン酸及びこれらの無水物や低級エステル;サリチル酸、3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸等のモノヒドロキシモノカルボン酸;カテコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等のジオールが挙げられる。 Examples of the divalent bending monomer include aromatic dicarboxylic acids in which the ortho position or the meta position is substituted with a carboxyl group, aromatic diols in which the ortho position or the meta position is substituted with a hydroxyl group, and many having a carboxyl group in an asymmetric position. It is not limited to dicarboxylic acids and diols as long as it is a monomer that can introduce a molecular structure bent into the molecular chain of a polymer such as a ring aromatic dicarboxylic acid or a polycyclic aromatic diol having a hydroxyl group at an asymmetric position. Products, lower esters, monohydroxymonocarboxylic acids, etc., for example, dicarboxylic acids such as phthalic anhydride, o-phthalic acid, isophthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, etc. And their anhydrides and lower esters; salicylic acid, 3-hydroxy-2-naphthalene Monohydroxy monocarboxylic acids such as carbon acid; catechol include diols such as 1,4-cyclohexanedimethanol.
また、分岐鎖を有する2価のモノマーは、分岐鎖の立体障害によりポリマーの結晶化を効果的に抑制する。結晶化を効果的に抑制できる分岐鎖を有するモノマーとしては、分岐アルキル鎖を有する脂肪族ジオールや、分岐アルキル鎖を有する脂環式ジオール等が挙げられる。なお、脂環式ジオールとしては、複数の脂環式ジオールが分岐アルキレン鎖により連結された脂環式ジオールが好ましい。
上記分岐鎖を有する2価のモノマーとしては特に限定されず、例えば、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール(2,2‐ジメチルプロパン−1,3−ジオール)、1,2−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチルー1,3−ヘキサンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール等の脂肪族ジオール;2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンのアルキレンオキサイド付加物等の脂環族ジオール類等が挙げられる。
A divalent monomer having a branched chain effectively suppresses crystallization of the polymer due to steric hindrance of the branched chain. Examples of the monomer having a branched chain that can effectively suppress crystallization include an aliphatic diol having a branched alkyl chain and an alicyclic diol having a branched alkyl chain. The alicyclic diol is preferably an alicyclic diol in which a plurality of alicyclic diols are linked by a branched alkylene chain.
The divalent monomer having a branched chain is not particularly limited. For example, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, neopentyl glycol (2,2-dimethylpropane- 1,3-diol), 1,2-hexanediol, 2,5-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 3-methyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3- Aliphatic diols such as hexanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol; 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, 2 , Alicyclic diols such as an alkylene oxide adduct of 2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane.
上記分岐状ポリエステルは、例えば、上記ジカルボン酸、ジオール及びトリカルボン酸を反応釜に一括投入して、エステル交換反応及び縮合反応させる方法等により得ることができる。なお、この方法では、トリカルボン酸の添加量が多くなると、反応が早く進行しすぎて分子量が上昇してしまうことがある。このような場合は、最初にジカルボン酸とジオールとのエステル交換反応を行い、エステル交換反応がほぼ終了した時点でトリカルボン酸を投入し、反応させることで、望ましい物性の分岐状ポリエステルを得ることができる。 The branched polyester can be obtained, for example, by a method in which the dicarboxylic acid, diol, and tricarboxylic acid are collectively added to a reaction kettle and subjected to a transesterification reaction and a condensation reaction. In this method, if the amount of tricarboxylic acid added is increased, the reaction may proceed too quickly and the molecular weight may increase. In such a case, a transesterification reaction between a dicarboxylic acid and a diol is first performed, and when the transesterification reaction is almost completed, a tricarboxylic acid is added and reacted to obtain a branched polyester having desirable physical properties. it can.
上記イソシアネート化合物は、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する。上記イソシアネート基が1分子中に2個未満であると、架橋ポリエステルの生成が不充分となり、耐高温オフセット性が低下する。好ましくは、1分子中に3個以上である。 The isocyanate compound has two or more isocyanate groups in one molecule. When the number of the isocyanate groups is less than 2 in one molecule, the formation of a crosslinked polyester is insufficient, and the high temperature offset resistance is lowered. Preferably, it is 3 or more per molecule.
上記イソシアネート化合物において、イソシアネート基の含有量の好ましい下限は上記分岐状ポリエステル1モルに対して0.3モル、好ましい上限は3モルである。0.3モル未満であると、架橋ポリエステルの生成が不充分となり、耐高温オフセット性が低下する。3モルを超えると、架橋に関与しない余剰のイソシアネート化合物が増加し、イソシアネート化合物自体の物性に近くなることから、低温定着性等の物性が低下する。 In the above isocyanate compound, the preferable lower limit of the isocyanate group content is 0.3 mol and the preferable upper limit is 3 mol with respect to 1 mol of the branched polyester. When the amount is less than 0.3 mol, the formation of the crosslinked polyester becomes insufficient, and the high-temperature offset resistance decreases. If it exceeds 3 moles, the excess isocyanate compound that does not participate in crosslinking increases and becomes close to the physical properties of the isocyanate compound itself, so that physical properties such as low-temperature fixability are deteriorated.
上記イソシアネート化合物は1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、水添MDI、ポリメリックMDI、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、水添XDI、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、1,6,10−ウンデカントリイソシアネート等が挙げられる。 The isocyanate compound is not particularly limited as long as it is a compound having two or more isocyanate groups in one molecule. For example, isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, Trimethylhexamethylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate (MDI), hydrogenated MDI, polymeric MDI, 1,5-naphthalene diisocyanate, norbornane diisocyanate, tolidine diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), hydrogenated XDI, Lysine diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanatephenyl) thiophosphate, tetramethylxylene diisocyanate, 1,6,6 0 down de country isocyanate, and the like.
上記架橋ポリエステルは、数平均分子量が2000〜5000である分岐状ポリエステル、数平均分子量が2000〜1万である線状ポリエステル及び1分子中に2個以上のイソシアネート化合物を反応させてなるものであってもよい。
上記数平均分子量が2000〜1万である線状ポリエステル(以下、単に線状ポリエステルともいう)を、分岐状ポリエステル及びイソシアネート化合物と同時に投入することにより、架橋後に得られる架橋ポリエステルの架橋密度を適度なものとすることができ、架橋ポリエステルと線状ポリエステルとを均一に混合することができる。
The crosslinked polyester is obtained by reacting a branched polyester having a number average molecular weight of 2000 to 5000, a linear polyester having a number average molecular weight of 2000 to 10,000, and two or more isocyanate compounds in one molecule. May be.
By adding the linear polyester having the number average molecular weight of 2000 to 10,000 (hereinafter also simply referred to as linear polyester) simultaneously with the branched polyester and the isocyanate compound, the crosslinking density of the crosslinked polyester obtained after crosslinking is moderately adjusted. The crosslinked polyester and the linear polyester can be mixed uniformly.
上記線状ポリエステルとしては、例えば、ジカルボン酸とジオールとを縮重合させることにより得られるものを用いることができる。
なお、上記ジカルボン酸及びジオールとしては、上述した分岐状ポリエステルと同様のものを用いることができる。
As said linear polyester, what is obtained by condensation-polymerizing dicarboxylic acid and diol can be used, for example.
In addition, as said dicarboxylic acid and diol, the thing similar to the branched polyester mentioned above can be used.
上記線状ポリエステルの数平均分子量の下限は2000、上限は1万である。2000未満であると、トナーの耐ブロッキング性が不充分となることがあり、1万を超えると、低温定着性が低下することがある。好ましい下限は2500、好ましい上限は6000である。 The lower limit of the number average molecular weight of the linear polyester is 2000, and the upper limit is 10,000. If it is less than 2000, the toner has insufficient blocking resistance, and if it exceeds 10,000, the low-temperature fixability may deteriorate. A preferred lower limit is 2500, and a preferred upper limit is 6000.
上記架橋ポリエステルは、上記分岐状ポリエステルや線状ポリエステルのポリエステルと、イソシアネート化合物とを水分の存在下で反応させることにより、製造することが好ましい。このような方法で架橋ポリエステルを製造した場合、架橋ポリエステルの分子内にウレア結合が多く形成される。上記架橋ポリエステルは、このようなウレア結合を有することで、耐熱性に優れ、混練時にも熱分解しにくいため、物性の安定した樹脂となる。 The crosslinked polyester is preferably produced by reacting the branched polyester or linear polyester with an isocyanate compound in the presence of moisture. When a crosslinked polyester is produced by such a method, many urea bonds are formed in the molecule of the crosslinked polyester. Since the crosslinked polyester has such a urea bond, it has excellent heat resistance and is difficult to be thermally decomposed even during kneading, so that the resin has stable physical properties.
上記水分の存在下で反応させる方法としては、特に限定されず、例えば、原料として水を含む分岐状ポリエステルや線状ポリエステルを用いる方法や、原料と同時に水を投入する方法等が挙げられる。
原料として水を含むポリエステルを用いる場合、水分量の好ましい下限は0.01重量%、好ましい上限は1.0重量%である。0.01重量%未満であると、充分なウレア結合を形成することができず、1.0重量%を超えると、ポリエステルが加水分解を起こして分子量が大きく低下することがある。
The method of reacting in the presence of moisture is not particularly limited, and examples thereof include a method using a branched polyester or linear polyester containing water as a raw material, and a method of adding water simultaneously with the raw material.
When using the polyester containing water as a raw material, the minimum with a preferable water content is 0.01 weight% and a preferable upper limit is 1.0 weight%. If it is less than 0.01% by weight, a sufficient urea bond cannot be formed, and if it exceeds 1.0% by weight, the polyester may undergo hydrolysis and the molecular weight may be greatly reduced.
本発明のトナー用樹脂組成物は、低分子量線状ポリエステルを含有する。
上記低分子量線状ポリエステルを含有することにより、得られるトナーの低温定着性を向上させることができる。また、本発明のトナー用樹脂組成物は、上記架橋ポリエステルと上記低分子量線状ポリエステルとが均一に混合していることから、耐高温オフセット性と低温定着性とを両立したトナーを得ることができる。
The resin composition for toner of the present invention contains a low molecular weight linear polyester.
By containing the low molecular weight linear polyester, the low-temperature fixability of the obtained toner can be improved. In addition, since the crosslinked polyester and the low molecular weight linear polyester are uniformly mixed, the resin composition for toner of the present invention can obtain a toner having both high temperature offset resistance and low temperature fixability. it can.
上記低分子量線状ポリエステルとして特に限定されず、例えば、ジカルボン酸とジオールとを縮重合させることにより得られるものを用いることができる。
なお、上記ジカルボン酸及びジオールとしては、上述した分岐状ポリエステルと同様のものを用いることができる。
It does not specifically limit as said low molecular weight linear polyester, For example, what is obtained by polycondensing dicarboxylic acid and diol can be used.
In addition, as said dicarboxylic acid and diol, the thing similar to the branched polyester mentioned above can be used.
上記低分子量線状ポリエステルの数平均分子量の好ましい下限は2000、好ましい上限は5000である。2000未満であると、得られるトナーの耐ブロッキング性が不充分となることがあり、5000を超えると、低温定着性が劣ることがある。 The preferable lower limit of the number average molecular weight of the low molecular weight linear polyester is 2000, and the preferable upper limit is 5000. If it is less than 2000, the resulting toner may have insufficient blocking resistance, and if it exceeds 5000, the low-temperature fixability may be inferior.
上記低分子量線状ポリエステルのガラス転移温度の好ましい下限は30℃、好ましい上限は80℃である。30℃未満であると、耐ブロッキング性が充分に得られないことがあり、80℃を超えると、上記線状ポリエステルの添加により低温定着性を向上させる効果が充分に発揮されないことがある。 The preferable lower limit of the glass transition temperature of the low molecular weight linear polyester is 30 ° C., and the preferable upper limit is 80 ° C. When the temperature is lower than 30 ° C., the blocking resistance may not be sufficiently obtained. When the temperature exceeds 80 ° C., the effect of improving the low-temperature fixability by the addition of the linear polyester may not be sufficiently exhibited.
上記低分子量線状ポリエステルの酸価の好ましい下限は20、好ましい上限は80である。20未満であると、イソシアネート化合物との反応性が低くなりすぎ、架橋ポリエステルと低分子量線状ポリエステルとの混合性が悪化することがあり、80を超えると、上記低分子量線状ポリエステルの流動性が損なわれることから、得られるトナーの低温定着性が低下することがある。 The preferable lower limit of the acid value of the low molecular weight linear polyester is 20, and the preferable upper limit is 80. If it is less than 20, the reactivity with the isocyanate compound becomes too low, and the mixing property between the crosslinked polyester and the low molecular weight linear polyester may deteriorate, and if it exceeds 80, the fluidity of the low molecular weight linear polyester will be deteriorated. As a result, the low-temperature fixability of the resulting toner may be reduced.
上記低分子量線状ポリエステルの含有量の好ましい上限は、トナー用樹脂組成物全体に対して90重量%である。90重量%を超えると、低温定着性が低下したり、架橋ポリエステルとの混練不良が発生し、トナーの定着領域の無い全域オフセットが起きたりすることがある。 A preferable upper limit of the content of the low molecular weight linear polyester is 90% by weight with respect to the whole resin composition for toner. If it exceeds 90% by weight, the low-temperature fixability may be deteriorated, or a kneading failure with the crosslinked polyester may occur, and a full-area offset without a toner fixing region may occur.
本発明のトナー用樹脂組成物の酸価としては特に限定されないが、好ましい下限が1、好ましい上限が30である。このような酸価は、上記架橋ポリエステルや上記線状ポリエステルの末端の官能基、具体的には例えばカルボキシル基等に起因するものである。酸価がこの範囲にあると、得られるトナーが低温定着性に優れることに加え、紙との親和性も向上する。 The acid value of the resin composition for toner of the present invention is not particularly limited, but a preferable lower limit is 1 and a preferable upper limit is 30. Such an acid value is attributed to a functional group at the end of the crosslinked polyester or the linear polyester, specifically, for example, a carboxyl group. When the acid value is in this range, the toner obtained is excellent in low-temperature fixability, and the affinity with paper is also improved.
本発明のトナー用樹脂組成物をバインダー樹脂として用いて、必要に応じて、離型剤、着色剤、電荷制御剤、磁性体、ゴム状ポリマー、スチレン−アクリル酸エステル共重合体からなるトナー用樹脂、キャリア、クリーニング性向上剤等と混合することにより、トナーを製造することができる。このようなトナーもまた、本発明の1つである。
なお、本発明のトナーは、本発明のトナー用樹脂組成物を用いることにより低温定着性及び耐高温オフセット性の両方に優れていることから、離型剤を含有していなくてもよい。
Using the resin composition for toner of the present invention as a binder resin, if necessary, for a toner comprising a release agent, a colorant, a charge control agent, a magnetic material, a rubbery polymer, and a styrene-acrylate copolymer A toner can be produced by mixing with a resin, a carrier, a cleaning property improving agent and the like. Such a toner is also one aspect of the present invention.
The toner of the present invention does not need to contain a release agent because it is excellent in both low-temperature fixability and high-temperature offset resistance by using the resin composition for toner of the present invention.
上記離型剤としては特に限定されず、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックス、酸化ポリエチレンワックス等のオレフィン系ワックスやパラフィン系ワックス;カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックス等の脂肪族エステル系ワックス;脱酸カルナバワックス;バルチミン酸、ステアリン酸、モンタン酸等の飽和脂肪族酸系ワックス;プラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸等の不飽和脂肪族酸系ワックス;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール等の飽和アルコール系ワックスや脂肪族アルコール系ワックス;ソルビトール等の多価アルコール系ワックス;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミド等の飽和脂肪酸アミド系ワックス;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド系ワックス;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミド等の不飽和酸アミド系ワックス;m‐キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族ビスアミド系ワックス;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸金属塩;スチレンやアクリル酸等のビニル系モノマーをポリオレフィンにグラフト重合させたグラフト変性ワックス;ベヘニン酸モノグリセリド等の脂肪酸と多価アルコールとを反応させた部分エステルワックス;植物性油脂を水素添加して得られるヒドロキシル基を有するメチルエステルワックス;エチレン成分の含有割合が高いエチレン−酢酸ビニル共重合体ワックス;アクリル酸等の飽和ステアリルアクリレートワックス等の長鎖アルキルアクリレートワックス;ベンジルアクリレートワックス等の芳香族アクリレートワックス等が挙げられる。なかでも、長鎖アルキルアクリレートワックスや芳香族アクリレートワックスは、トナー用樹脂組成物との相溶性に優れ透明性の高いトナーが得られることから好適である。これらの離型剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよいが、特に融点が30℃以上異なる2種以上の離型剤を併用することが好ましい。
上記離型剤のトナー中における大きさとしては特に限定されないが、長径が2μm以下であることが好ましい。
The release agent is not particularly limited, and examples thereof include olefin waxes such as polypropylene wax, polyethylene wax, microcrystalline wax, and oxidized polyethylene wax, and paraffin waxes; fats such as carnauba wax, sazol wax, and montanic ester wax. Desaturated carnauba wax; Saturated aliphatic acid wax such as baltimic acid, stearic acid, and montanic acid; Unsaturated aliphatic acid wax such as pracidic acid, eleostearic acid, and valinalic acid; Stearyl alcohol; Saturated alcohols and aliphatic alcohols such as aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvir alcohol, seryl alcohol, and melyl alcohol; polyhydric alcohols such as sorbitol Saturated fatty acid amide waxes such as linoleic acid amide, oleic acid amide, lauric acid amide; saturated fatty acid bisamides such as methylene bisstearic acid amide, ethylene biscapric acid amide, ethylene bislauric acid amide, hexamethylene bisstearic acid amide Wax; Unsaturated acid amide wax such as ethylene bisoleic acid amide, hexamethylene bisoleic acid amide, N, N′-dioleyl adipic acid amide, N, N′-dioleyl sebacic acid amide; m-xylene bisstearin Aromatic bisamide waxes such as acid amides and N, N′-distearylisophthalic acid amides; fatty acid metal salts such as calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate and magnesium stearate; vinyl monomers such as styrene and acrylic acid Graft-modified wax obtained by graft polymerization of mer to polyolefin; Partial ester wax obtained by reacting fatty acid such as behenic monoglyceride with polyhydric alcohol; Methyl ester wax having hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable oil; Examples thereof include ethylene-vinyl acetate copolymer waxes having a high component content; long-chain alkyl acrylate waxes such as saturated stearyl acrylate waxes such as acrylic acid; aromatic acrylate waxes such as benzyl acrylate waxes. Of these, long-chain alkyl acrylate waxes and aromatic acrylate waxes are preferred because they are highly compatible with the toner resin composition and provide a highly transparent toner. These release agents may be used alone or in combination of two or more, but it is particularly preferable to use in combination of two or more release agents having a melting point of 30 ° C. or more.
The size of the release agent in the toner is not particularly limited, but the major axis is preferably 2 μm or less.
上記着色剤としては特に限定されず、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック、アニリンブラック、フタロシアニンブルー、キノリンイエローランプブラック、ローダミン−B、アゾ系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、アントラキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、スレン系顔料、インジコ系顔料、キノフタロン、ジケトピロロピロール、キナクリドン等が挙げられる。
これらの着色剤の配合量の好ましい下限は、通常、トナー用樹脂組成物100重量部に対して1重量部、好ましい上限は10重量部である。
The colorant is not particularly limited. For example, carbon black such as furnace black, lamp black, thermal black, acetylene black, channel black, aniline black, phthalocyanine blue, quinoline yellow lamp black, rhodamine-B, azo pigment, Examples include perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, dioxazine pigments, isoindoline pigments, isoindolinone pigments, selenium pigments, indico pigments, quinophthalone, diketopyrrolopyrrole, and quinacridone.
The preferred lower limit of the blending amount of these colorants is usually 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the toner resin composition, and the preferred upper limit is 10 parts by weight.
上記電荷制御剤には、正帯電用と負帯電用との2種類がある。上記正帯電用電荷制御剤としては、例えば、ニグロシン染料、アンモニウム塩、ピリジニウム塩、アジン等が挙げられ、負帯電用電荷制御剤としては、例えば、クロム錯体、鉄錯体等が挙げられる。なかでも、酸変性荷電制御剤が好適であり、サリチル酸変性であるとトナー用樹脂組成物と架橋してゴム弾性を発現する。ジ−tert−ブチルサリチル酸クロム錯体ジ−tert−ブチルサリチル酸亜鉛錯体等のアルキル置換サルチル酸の金属錯体は、無色又は淡色であるためトナーの色調に影響を与えないので好ましい。また、上記電荷制御剤としては、荷電制御樹脂(CCR)も好適に用いることができる。上記荷電制御樹脂としては、例えば、4級アンモニウム塩を含むモノマー、有機フッ素系モノマー、スルホン酸基含有モノマー、フェニルマレイミド系モノマー等を共重合したスチレンアクリルポリマー等が挙げられる。
これらの電荷制御剤の配合量の好ましい下限は、通常、トナー用樹脂組成物100重量部に対して0.1重量部、好ましい上限は10重量部である。
There are two types of charge control agents, positive charge and negative charge. Examples of the charge control agent for positive charge include nigrosine dyes, ammonium salts, pyridinium salts, and azines. Examples of the charge control agent for negative charge include chromium complexes and iron complexes. Among these, an acid-modified charge control agent is suitable, and when it is salicylic acid-modified, it crosslinks with the toner resin composition and develops rubber elasticity. Metal complexes of alkyl-substituted salicylic acid such as di-tert-butylsalicylic acid chromium complex and di-tert-butylsalicylic acid zinc complex are preferable because they are colorless or light-colored and do not affect the color tone of the toner. As the charge control agent, a charge control resin (CCR) can also be suitably used. Examples of the charge control resin include a styrene acrylic polymer obtained by copolymerization of a monomer containing a quaternary ammonium salt, an organic fluorine-based monomer, a sulfonic acid group-containing monomer, a phenylmaleimide monomer, and the like.
The preferred lower limit of the amount of these charge control agents is usually 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner resin composition, and the preferred upper limit is 10 parts by weight.
上記磁性体としては、例えば、商品名「TAROX BLシリーズ」(チタン工業社製)、商品名「EPTシリーズ」、商品名「MATシリーズ」、商品名「MTSシリーズ」(いずれも戸田工業社製)、商品名「DCMシリーズ」(同和鉄粉社製)、商品名「KBCシリーズ」、商品名「KBIシリーズ」、商品名「KBFシリーズ」、商品名「KBPシリーズ」(いずれも関東電化工業社製)、商品名「Bayoxide Eシリーズ」(Bayer AG社製)等が挙げられる。
なお、従来のトナーでは、上記磁性体を添加した場合、トナー中の樹脂の比率が非磁性トナーに比べて低下することや、定着ローラのニップ圧を高めることにより、耐高温オフセット性が発現しにくい傾向になるが、本発明のトナーでは、磁性体を添加した場合であっても、良好な耐高温オフセット性を発現させることが可能となる。このように磁性体を添加した場合でも優れた耐高温オフセット性を実現できる理由の1つとしては、本発明のトナー用樹脂組成物では、イソシアネート基が樹脂中に高分散しており、これに伴い、トナーに添加した極性基を有する離型剤についても良好に分散されることが挙げられる。
このように本発明の樹脂組成物は、通常用いられるトナーの中でも、トナー全体に占める樹脂の比率が最も低いと考えられる磁性一成分トナーにおいて、良好な耐高温オフセット性を発現させることができることから、あらゆるトナーに適応することができる。
As said magnetic body, brand name "TAROX BL series" (made by Titanium Industry Co., Ltd.), brand name "EPT series", brand name "MAT series", brand name "MTS series" (all made by Toda Kogyo Co., Ltd.) , Product name "DCM series" (manufactured by Dowa Iron Powder Co., Ltd.), product name "KBC series", product name "KBI series", product name "KBF series", product name "KBP series" (all manufactured by Kanto Denka Kogyo Co., Ltd.) ), Trade name “Bayoide E series” (manufactured by Bayer AG), and the like.
In the conventional toner, when the magnetic material is added, the resin ratio in the toner is lower than that of the non-magnetic toner, and the nip pressure of the fixing roller is increased, thereby exhibiting high temperature offset resistance. Although it tends to be difficult, the toner of the present invention can exhibit good high-temperature offset resistance even when a magnetic material is added. One of the reasons why excellent high temperature offset resistance can be realized even when a magnetic material is added in this way is that, in the resin composition for toner of the present invention, isocyanate groups are highly dispersed in the resin. Accordingly, the release agent having a polar group added to the toner is also well dispersed.
As described above, the resin composition of the present invention can exhibit good high-temperature offset resistance in a magnetic one-component toner considered to have the lowest ratio of the resin to the whole toner among the commonly used toners. It can be applied to any toner.
上記ゴム状ポリマーとしては、例えば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ニトリルゴム(アクリロニトリル−ブタジエン共重合体)、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ポリウレタンエラストマー、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、クロロスルフィン化ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、塩素化ポリエチレン、エピクロロヒドリンゴム、ニトリルイソプレンゴム等の合成ゴム、ポリエステルエラストマー、ウレタンエラストマー等のエラストマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレンブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレンプロピレン−スチレンブロック共重合体等の芳香族炭化水素と共役ジエン系炭化水素とのブロック共重合体が挙げられる。なお、ブロック共重合体にはスチレン−ブタジエンブロック共重合体やスチレン−イソプレンブロック共重合体等が混合されてあってもよく、これらの水素添加物が混合されてあってもよい。
また、末端に水酸基、カルボキシル基、アルデヒド基、スルホニル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン基等の極性基を有する芳香族炭化水素と共役ジエンとのブロック共重合体からなるゴム状ポリマーは、トナーとの親和性に優れるので好ましい。これら末端に極性基を有するブロック共重合体はリビング重合により得ることができる。
ゴム状ポリマーは、トナーに含まれる樹脂の樹脂強度を向上させることができる。よって、ゴム状ポリマーを含有するトナーは、トナーのフィルミング現象を防止することができ、また、高い樹脂強度が必要な非磁性1成分トナーに好適なトナーが得られる。
Examples of the rubbery polymer include natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, nitrile rubber (acrylonitrile-butadiene copolymer), chloroprene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, polyurethane elastomer, silicone rubber, and ethylene-propylene copolymer. , Ethylene-propylene-diene copolymer, chlorosulfinated polyethylene, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, chlorinated polyethylene, epichlorohydrin rubber, nitrile isoprene Synthetic rubber such as rubber, elastomer such as polyester elastomer, urethane elastomer, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, steel Down - ethylene butylene - styrene block copolymer, styrene - ethylene propylene - block copolymer of an aromatic hydrocarbon and a conjugated diene hydrocarbon such as styrene block copolymers. In addition, a styrene-butadiene block copolymer, a styrene-isoprene block copolymer, etc. may be mixed with the block copolymer, and these hydrogenated substances may be mixed.
Further, a rubbery polymer comprising a block copolymer of an aromatic hydrocarbon having a polar group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an aldehyde group, a sulfonyl group, a cyano group, a nitro group, or a halogen group and a conjugated diene is used as a toner. It is preferable because of its excellent affinity with. These block copolymers having polar groups at the ends can be obtained by living polymerization.
The rubbery polymer can improve the resin strength of the resin contained in the toner. Therefore, the toner containing the rubber-like polymer can prevent the filming phenomenon of the toner, and a toner suitable for the non-magnetic one-component toner requiring high resin strength can be obtained.
上記キャリアとしては、例えば、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属単体、合金、酸化物、フェライト等が挙げられる。キャリアは表面が酸化されていてもよい。また、キャリア表面がポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレンポリマー、ポリフッ化ビニリデン、シリコーンポリマー、ポリエステル、ジ−tert−ブチルサリチル酸の金属錯体、スチレン系ポリマー、アクリル系ポリマー、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ニグロシン塩基性染料、シリカ粉末、アルミナ粉末等で被覆されていてもよい。キャリアを被覆することにより好ましい摩擦帯電性をキャリアに付与することができる。 Examples of the carrier include simple metals such as iron, nickel, copper, zinc, cobalt, manganese, chromium, and rare earth, alloys, oxides, and ferrites. The surface of the carrier may be oxidized. Carrier surface is polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone polymer, polyester, di-tert-butylsalicylic acid metal complex, styrenic polymer, acrylic polymer, polyamide, polyvinyl butyral, nigrosine base May be coated with a functional dye, silica powder, alumina powder or the like. By coating the carrier, preferable triboelectric chargeability can be imparted to the carrier.
上記クリーニング性向上剤としては、トナー粒子と混合することによりトナーの流動性が向上するものであれば特に限定されない。トナーの流動性が向上するとトナーがクリーニングブレードに付着しにくくなる。例えば、フッ化ビニリデンポリマー等のフッソ系ポリマー粉末、アクリル酸エステルポリマー等のアクリル系ポリマー粉末、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛等の脂肪酸金属塩粉末、酸化亜鉛粉末、酸化チタン粉末等の金属酸化物粉末、微粉末シリカ粉末、シランカップリング剤やチタンカップリング剤やシリコンオイル等により表面処理が施されたシリカ粉末、ヒュームドシリカ等が挙げられる。また、上記クリーニング性向上剤としては、アクリル系ポリマーやスチレン系ポリマー等からなる粒径0.05〜0.5μmの球体も好適に用いることができる。 The cleaning property improving agent is not particularly limited as long as the fluidity of the toner is improved by mixing with the toner particles. When the fluidity of the toner is improved, the toner is less likely to adhere to the cleaning blade. For example, fluorine polymer powder such as vinylidene fluoride polymer, acrylic polymer powder such as acrylic ester polymer, fatty acid metal salt powder such as zinc stearate, calcium stearate, lead stearate, zinc oxide powder, titanium oxide powder, etc. Examples thereof include metal oxide powder, fine powder silica powder, silica powder surface-treated with a silane coupling agent, titanium coupling agent, silicon oil, and the like, fumed silica, and the like. In addition, as the cleaning property improver, a sphere having a particle diameter of 0.05 to 0.5 μm made of an acrylic polymer, a styrene polymer, or the like can be suitably used.
本発明のトナーは、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーで測定したときに、重量平均分子量が2000以下の位置にピークが認められることが好ましい。これにより定着性が向上する。また、本発明のトナーは、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーで測定したときに、重量平均分子量が1万以上の位置にピークが認められることが好ましい。これにより耐水性が向上する。 The toner of the present invention preferably has a peak at a position where the weight average molecular weight is 2000 or less when measured by gel permeation chromatography. This improves the fixability. The toner of the present invention preferably has a peak at a position where the weight average molecular weight is 10,000 or more when measured by gel permeation chromatography. Thereby, water resistance improves.
本発明のトナーの粒径としては特に限定されないが、5μm以下である場合には特に高い画質が得られる。
本発明のトナーの含水分量としては特に限定されないが、好ましい下限は0.01重量%、好ましい上限は0.2重量%である。0.01重量%未満であると、製造上の問題から製造が困難となり、0.2重量%を超えると、充分な帯電安定性が得られないことがある。
本発明のトナーの安息角としては特に限定されないが、23℃、湿度60%における安息角の好ましい下限は1度、好ましい上限は30度である。1度未満であると、トナーのハンドリングが困難となることがあり、30度を超えると、トナーの流動性が不足することがある。なお、上記トナーの安息角は、例えば、パウダーテスター(例えば、ホソカワミクロン社製PT−N型等)等により測定することができる。
The particle size of the toner of the present invention is not particularly limited, but particularly high image quality can be obtained when it is 5 μm or less.
The moisture content of the toner of the present invention is not particularly limited, but a preferred lower limit is 0.01% by weight and a preferred upper limit is 0.2% by weight. If it is less than 0.01% by weight, production becomes difficult due to problems in production, and if it exceeds 0.2% by weight, sufficient charging stability may not be obtained.
The repose angle of the toner of the present invention is not particularly limited, but the preferred lower limit of the repose angle at 23 ° C. and 60% humidity is 1 degree, and the preferred upper limit is 30 degrees. If it is less than 1 degree, handling of the toner may be difficult, and if it exceeds 30 degrees, the fluidity of the toner may be insufficient. The angle of repose of the toner can be measured by, for example, a powder tester (for example, PT-N type manufactured by Hosokawa Micron Corporation).
本発明のトナーの表面粗さとしては特に限定されないが、好ましい下限は0.01μm、好ましい上限は2μmである。0.01μm未満であると、印字を行うことが困難となることがあり、2μmを超えると得られる画像の表面光沢が不充分となることがある。なお、上記表面粗さは、本発明のトナーを用いて印字した画像の印字部をJIS B 0601に算術平均粗さ(Ra)の測定方法として規定される方法により測定することができる。 The surface roughness of the toner of the present invention is not particularly limited, but a preferred lower limit is 0.01 μm and a preferred upper limit is 2 μm. If it is less than 0.01 μm, it may be difficult to perform printing, and if it exceeds 2 μm, the surface gloss of the resulting image may be insufficient. The surface roughness can be measured by a method defined in JIS B 0601 as a method for measuring the arithmetic average roughness (Ra) of a printed portion of an image printed using the toner of the present invention.
本発明のトナーは、低温から高温にわたる広い範囲で良好な定着性を発現することができ、低温定着性と耐高温オフセット性、耐ブロッキング性との両方に優れることから、スイッチをいれてから印刷が可能になるまでの時間を短縮することができるので、経済的であり、更に、ローラの温度が下がっても画像の鮮明性を維持することができるので、印刷の高速化を図ることができる。本発明のトナーは、画像再現性に優れる。 The toner of the present invention can express good fixability in a wide range from low temperature to high temperature, and is excellent in both low temperature fixability, high temperature offset resistance and blocking resistance. It is economical because the time until it becomes possible can be shortened, and furthermore, the sharpness of the image can be maintained even when the temperature of the roller is lowered, so that the printing speed can be increased. . The toner of the present invention is excellent in image reproducibility.
また、本発明のトナーは、離型オイルが塗布された定着ローラにより定着されてもよいが、定着ローラに離型オイルが塗布されていなくても良好な定着性を発現することができる。 In addition, the toner of the present invention may be fixed by a fixing roller to which a release oil is applied, but can exhibit good fixability even if the release oil is not applied to the fixing roller.
本発明は、低温定着性及び耐高温オフセット性に優れるトナーを得ることが可能なトナー用樹脂組成物の製造方法、トナー用樹脂組成物及びトナーである。 The present invention relates to a method for producing a resin composition for a toner, a toner resin composition, and a toner capable of obtaining a toner having excellent low-temperature fixability and high-temperature offset resistance.
本発明を更に詳しく説明するために以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 In order to describe the present invention in more detail, examples will be given below, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
(1)分岐状ポリエステルの製造
60Lの反応容器に蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌措置を常法に従い設置し、窒素ガス雰囲気下にて、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸90モル、屈曲モノマー成分としてイソフタル酸5モル、無水フタル酸5モル、3価以上の多価単量体として、トリメリット酸2.5モル、分岐モノマー成分としてネオペンチルグリコール100モル、他のジオールとしてエチレングリコール100モル、エステル化縮合触媒としてチタンテトラブトキシド(TBB)0.05モルを仕込み、200℃で、生成する水を蒸留塔より留出させながらエステル化反応を行った。蒸留塔より水が留出しなくなった時点でエステル化反応を終了した。
エステル化反応終了後、60Lの反応容器の蒸留塔への開口部を閉鎖すると共に、真空ポンプからのラインを開き、反応系内を5mmHg以下に減圧し、240℃、攪拌回転数60rpmで縮合反応を行なうとともに縮合反応で生じた遊離ジオールを反応系外へ留出させて、分岐状ポリエステルを得た。
なお、得られた分岐状ポリエステルの水酸基価を測定したところ、40であった。
Example 1
(1) Production of branched polyester A distillation column, a water separator, a nitrogen gas introduction tube, a thermometer and a stirring measure are installed in a conventional method in a 60 L reaction vessel, and terephthalic acid is used as a dicarboxylic acid component in a nitrogen gas atmosphere. 90 moles, 5 moles of isophthalic acid as bending monomer component, 5 moles of phthalic anhydride, 2.5 moles of trivalent or higher polyvalent monomer, 2.5 moles of trimellitic acid, 100 moles of neopentyl glycol as branching monomer component, other diols As an esterification condensation catalyst, 100 mol of ethylene glycol and 0.05 mol of titanium tetrabutoxide (TBB) as an esterification condensation catalyst were charged, and an esterification reaction was carried out at 200 ° C. while distilling water produced from the distillation column. The esterification reaction was completed when water no longer distilled from the distillation column.
After completion of the esterification reaction, the opening to the distillation column of the 60 L reaction vessel is closed, the line from the vacuum pump is opened, the inside of the reaction system is decompressed to 5 mmHg or less, and the condensation reaction is carried out at 240 ° C. with a stirring rotational speed of 60 rpm. The free diol produced by the condensation reaction was distilled out of the reaction system to obtain a branched polyester.
In addition, it was 40 when the hydroxyl value of the obtained branched polyester was measured.
(2)低分子量線状ポリエステルの製造
60Lの反応容器に蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌措置を常法に従い設置し、窒素ガス雰囲気下にて、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸ジメチル90モル、屈曲モノマー成分としてイソフタル酸ジメチル10モル、ネオペンチルグリコール100モル、他のジオールとしてエチレングリコール100モル、エステル化縮合触媒としてチタンテトラブトキシド(TBB)0.05モルを仕込み、200℃で、生成する水及びメタノールを蒸留塔より留出させながらエステル化反応を行った。蒸留塔より水が留出しなくなった時点でエステル化反応を終了した。
エステル化反応終了後、60Lの反応容器の蒸留塔への開口部を閉鎖すると共に、真空ポンプからのラインを開き、反応系内を5mmHg以下に減圧し、240℃、攪拌回転数60rpmで縮合反応を行うとともに縮合反応で生じた遊離ジオールを反応系外へ留出させて、低分子量線状ポリエステルを得た。なお、得られた低分子量線状ポリエステルの酸価を測定したところ、2であった。
(2) Production of low molecular weight linear polyester A distillation column, a water separator, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a stirring measure are installed in a conventional manner in a 60 L reaction vessel, and as a dicarboxylic acid component in a nitrogen gas atmosphere. 90 mol of dimethyl terephthalate, 10 mol of dimethyl isophthalate as the bending monomer component, 100 mol of neopentyl glycol, 100 mol of ethylene glycol as the other diol, 0.05 mol of titanium tetrabutoxide (TBB) as the esterification condensation catalyst, 200 The esterification reaction was performed at 0 ° C. while distilling water and methanol produced from the distillation column. The esterification reaction was completed when water no longer distilled from the distillation column.
After completion of the esterification reaction, the opening to the distillation column of the 60 L reaction vessel is closed, the line from the vacuum pump is opened, the inside of the reaction system is decompressed to 5 mmHg or less, and the condensation reaction is carried out at 240 ° C. with a stirring rotational speed of 60 rpm. And free diol generated by the condensation reaction was distilled out of the reaction system to obtain a low molecular weight linear polyester. In addition, it was 2 when the acid value of the obtained low molecular weight linear polyester was measured.
(3)トナー用樹脂組成物の製造
1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリメリック型MDI(44V20、住化バイエルウレタン社製)3.2重量部と、得られた分岐状ポリエステル96.8重量部とを定量フィーダーを用いて二軸押出機(池貝社製、L/D=37)に連続的に供給し、バレル温度170℃で溶融混練した後、分岐状ポリエステル及びポリメリック型MDIを供給してからの滞留時間が3分間となる位置に設けたサイドフィーダーから、得られた低分子量線状ポリエステル100重量部を供給し、更に5分間溶融混練を行うことにより、トナー用樹脂組成物を得た。
なお、本実施例で用いた押出混練機を用い、上記と同様の条件で別途分岐状ポリエステルとポリメリック型MDIとを混練したところ、供給してからの滞留時間が3分となる時点における分岐状ポリエステル及びポリメリック型MDIの混合物のゲル分率は15%、10分後となる時点におけるゲル分率は40%であった。従って、供給してから3分後となる時点では、分岐状ポリエステルとポリメリック型MDIとの架橋反応が行われている途中であるということができる。
(3) Production of resin composition for toner 3.2 parts by weight of polymer type MDI (44V20, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) having two or more isocyanate groups in one molecule, and 96. 8 parts by weight are continuously fed to a twin-screw extruder (I / K, L / D = 37) using a quantitative feeder, melt-kneaded at a barrel temperature of 170 ° C., and then branched polyester and polymeric MDI are mixed. 100 parts by weight of the obtained low molecular weight linear polyester is supplied from a side feeder provided at a position where the residence time after the supply is 3 minutes, and further melt-kneaded for 5 minutes to obtain a resin composition for toner. Got.
In addition, when the branched polyester and the polymeric MDI were separately kneaded under the same conditions as described above using the extrusion kneader used in the present example, the branched state at the time when the residence time after supply was 3 minutes. The gel fraction of the mixture of polyester and polymeric MDI was 15%, and the gel fraction after 10 minutes was 40%. Therefore, it can be said that the cross-linking reaction between the branched polyester and the polymeric MDI is being performed at the point of 3 minutes after the supply.
(4)トナーの製造
得られたトナー用樹脂組成物100重量部に荷電制御剤(S−34、オリエント化学社製)1重量部、カーボンブラック5重量部(MA−100、三菱化学社製)、カルナバワックス3.5重量部(融点83℃)をヘンシェルミキサーで充分に混合した後、130℃で溶融混練し、冷却、粗粉砕した。その後、ジェットミル(ラボジェット、日本ニューマチック社製)で微粉砕して、平均粒径約8〜12μmのトナー粉末を得た。更に、このトナー粉末を分級機(MDS−2、日本ニューマチック社製)で分級して、平均粒径約10μmのトナー微粉末を得た。このトナー微粉末100重量部に、疎水性シリカ(R972、日本アエロジル社製)1.0重量部を均一に混合(外添)してトナーを製造した。
(4) Production of toner 100 parts by weight of the obtained resin composition for toner, 1 part by weight of a charge control agent (S-34, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), 5 parts by weight of carbon black (MA-100, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) Then, 3.5 parts by weight of carnauba wax (melting point: 83 ° C.) was sufficiently mixed with a Henschel mixer, melt-kneaded at 130 ° C., cooled, and coarsely pulverized. Thereafter, it was finely pulverized with a jet mill (Lab Jet, manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) to obtain a toner powder having an average particle size of about 8 to 12 μm. Further, this toner powder was classified by a classifier (MDS-2, manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) to obtain a toner fine powder having an average particle diameter of about 10 μm. A toner was manufactured by uniformly mixing (externally adding) 1.0 part by weight of hydrophobic silica (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) to 100 parts by weight of the toner fine powder.
(実施例2)
トナー用樹脂組成物の製造において、分岐状ポリエステルの添加量を97重量部、ポリメリック型MDI(44V20、住化バイエルウレタン社製)の添加量を3重量部とした以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂組成物及びトナーを製造した。
(Example 2)
In the production of the resin composition for toner, the same as Example 1 except that the addition amount of the branched polyester was 97 parts by weight and the addition amount of the polymeric MDI (44V20, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) was 3 parts by weight. Thus, a resin composition for toner and a toner were produced.
(実施例3)
トナー用樹脂組成物の製造において、分岐状ポリエステルの添加量を96.5重量部、ポリメリック型MDI(44V20、住化バイエルウレタン社製)の添加量を3.5重量部とした以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂組成物及びトナーを製造した。
(Example 3)
The production of the resin composition for toner was carried out except that the addition amount of the branched polyester was 96.5 parts by weight and the addition amount of the polymeric MDI (44V20, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) was 3.5 parts by weight. In the same manner as in Example 1, a toner resin composition and a toner were produced.
(実施例4)
トナー用樹脂組成物の製造において、分岐状ポリエステルの添加量を97重量部とし、イソシアネート化合物として、ポリメリック型MDI(MR200、日本ポリウレタン社製)3重量部を用い、更に低分子量線状ポリエステルの添加量を54重量部とした以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂組成物及びトナーを製造した。
Example 4
In the production of the resin composition for the toner, the amount of the branched polyester added is 97 parts by weight, the polymer compound MDI (MR200, manufactured by Nippon Polyurethane) is used as the isocyanate compound, and the addition of the low molecular weight linear polyester. A toner resin composition and a toner were produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 54 parts by weight.
(実施例5)
(1)低分子量線状ポリエステルの製造
60Lの反応容器に蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌措置を常法に従い設置し、窒素ガス雰囲気下にて、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸ジメチル90モル、屈曲モノマー成分としてイソフタル酸ジメチル10モル、ネオペンチルグリコール100モル、他のジオールとしてエチレングリコール100モル、エステル化縮合触媒としてチタンテトラブトキシド(TBB)0.05モルを仕込み、200℃で、生成する水及びメタノールを蒸留塔より留出させながらエステル化反応を行った。蒸留塔より水が留出しなくなった時点でエステル化反応を終了した。
エステル化反応終了後、60Lの反応容器の蒸留塔への開口部を閉鎖すると共に、真空ポンプからのラインを開き、反応系内を5mmHg以下に減圧し、240℃、攪拌回転数60rpmで縮合反応を行うとともに縮合反応で生じた遊離ジオールを反応系外へ留出させて、ポリエステルを得た。
得られたポリエステルの全量に対して無水トリメリット酸13モルを加え、200℃で約1 時間反応させることにより、低分子量線状ポリエステルを得た。なお、得られた低分子量線状ポリエステルの酸価を測定したところ、53であった。
(Example 5)
(1) Production of low molecular weight linear polyester A distillation column, a water separator, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a stirring measure are installed in a conventional manner in a 60 L reaction vessel, and as a dicarboxylic acid component in a nitrogen gas atmosphere. 90 mol of dimethyl terephthalate, 10 mol of dimethyl isophthalate as the bending monomer component, 100 mol of neopentyl glycol, 100 mol of ethylene glycol as the other diol, 0.05 mol of titanium tetrabutoxide (TBB) as the esterification condensation catalyst, 200 The esterification reaction was performed at 0 ° C. while distilling water and methanol produced from the distillation column. The esterification reaction was completed when water no longer distilled from the distillation column.
After completion of the esterification reaction, the opening to the distillation column of the 60 L reaction vessel is closed, the line from the vacuum pump is opened, the inside of the reaction system is decompressed to 5 mmHg or less, and the condensation reaction is carried out at 240 ° C. with a stirring rotational speed of 60 rpm. And free diol generated by the condensation reaction was distilled out of the reaction system to obtain a polyester.
A low molecular weight linear polyester was obtained by adding 13 mol of trimellitic anhydride to the total amount of the obtained polyester and reacting at 200 ° C. for about 1 hour. In addition, it was 53 when the acid value of the obtained low molecular weight linear polyester was measured.
次いで、トナー用樹脂組成物の製造において、分岐状ポリエステルの添加量を96.8重量部とし、イソシアネート化合物として、ポリメリック型MDI(44V20、住化バイエルウレタン社製)3.2重量部を用い、得られた低分子量線状ポリエステルの添加量を100重量部とした以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂組成物及びトナーを製造した。 Next, in the production of the resin composition for toner, the amount of the branched polyester added is 96.8 parts by weight, and 3.2 parts by weight of polymer type MDI (44V20, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) is used as the isocyanate compound. A resin composition for toner and a toner were produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the obtained low molecular weight linear polyester was changed to 100 parts by weight.
(実施例6)
(1)線状ポリエステルの製造
60Lの反応容器に蒸留塔、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌措置を常法に従い設置し、窒素ガス雰囲気下にて、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸ジメチル90モル、屈曲モノマー成分としてイソフタル酸ジメチル10モル、ネオペンチルグリコール100モル、他のジオールとしてエチレングリコール100モル、エステル化縮合触媒としてチタンテトラブトキシド(TBB)0.05モルを仕込み、200℃で、生成する水及びメタノールを蒸留塔より留出させながらエステル化反応を行った。蒸留塔より水が留出しなくなった時点でエステル化反応を終了した。
エステル化反応終了後、60Lの反応容器の蒸留塔への開口部を閉鎖すると共に、真空ポンプからのラインを開き、反応系内を5mmHg以下に減圧し、240℃、攪拌回転数60rpmで縮合反応を行うとともに縮合反応で生じた遊離ジオールを反応系外へ留出させて、線状ポリエステルを得た。
(Example 6)
(1) Production of linear polyester A distillation column, a water separator, a nitrogen gas introduction tube, a thermometer and a stirring measure are installed in a conventional method in a 60 L reaction vessel, and terephthalic acid is used as a dicarboxylic acid component in a nitrogen gas atmosphere. 90 mol of dimethyl, 10 mol of dimethyl isophthalate as the bending monomer component, 100 mol of neopentyl glycol, 100 mol of ethylene glycol as the other diol, and 0.05 mol of titanium tetrabutoxide (TBB) as the esterification condensation catalyst were charged at 200 ° C. The esterification reaction was carried out while distilling the produced water and methanol from the distillation column. The esterification reaction was completed when water no longer distilled from the distillation column.
After completion of the esterification reaction, the opening to the distillation column of the 60 L reaction vessel is closed, the line from the vacuum pump is opened, the inside of the reaction system is decompressed to 5 mmHg or less, and the condensation reaction is carried out at 240 ° C. with a stirring rotational speed of 60 rpm. And free diol generated by the condensation reaction was distilled out of the reaction system to obtain a linear polyester.
(2)トナー用樹脂組成物及びトナーの製造
1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリメリック型MDI(44V20、住化バイエルウレタン社製)3.5重量部、実施例1で得られた分岐状ポリエステル67.5重量部、及び、線状ポリエステル29重量部を定量フィーダーを用いて二軸押出機(池貝社製、L/D=37)に連続的に供給し、バレル温度170℃で溶融混練した後、分岐状ポリエステル及びポリメリック型MDIを供給してからの滞留時間が3分となる位置に設けたサイドフィーダーから、実施例1で得られた低分子量線状ポリエステル100重量部を投入し、更に5分間溶融混練した以外は実施例1と同様にして、トナー用樹脂組成物及びトナーを製造した。
(2) Production of toner resin composition and toner 3.5 parts by weight of polymer type MDI (44V20, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) having two or more isocyanate groups in one molecule, obtained in Example 1 67.5 parts by weight of branched polyester and 29 parts by weight of linear polyester are continuously fed to a twin-screw extruder (manufactured by Ikegai Co., Ltd., L / D = 37) using a quantitative feeder at a barrel temperature of 170 ° C. After melt-kneading, 100 parts by weight of the low molecular weight linear polyester obtained in Example 1 is charged from a side feeder provided at a position where the residence time after supplying the branched polyester and polymeric MDI is 3 minutes. Then, a resin composition for toner and a toner were produced in the same manner as in Example 1 except that the mixture was further melt-kneaded for 5 minutes.
(実施例7)
実施例1で得られたトナー用樹脂組成物100重量部に、磁性体(BL−62、チタン工業社製)100重量部、荷電制御剤(N−01、オリエント化学社製)1重量部、酸変性PPワックス3.5重量部(融点145℃)をヘンシェルミキサーで充分に混合した後、130℃で溶融混練し、冷却、粗粉砕した。その後、ジェットミル(ラボジェット、日本ニューマチック社製)で微粉砕して、平均粒径約8〜12μmのトナー粉末を得た。更に、このトナー粉末を分級機(MDS−2、日本ニューマチック社製)で分級して、平均粒径約10μmのトナー微粉末を得た。このトナー微粉末100重量部に、疎水性シリカ(RA200HS、日本アエロジル社製)1.0重量部を均一に混合(外添)してトナーを製造した。
(Example 7)
To 100 parts by weight of the toner resin composition obtained in Example 1, 100 parts by weight of a magnetic material (BL-62, manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), 1 part by weight of a charge control agent (N-01, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), 3.5 parts by weight of acid-modified PP wax (melting point: 145 ° C.) was thoroughly mixed with a Henschel mixer, melt-kneaded at 130 ° C., cooled and coarsely pulverized. Thereafter, it was finely pulverized with a jet mill (Lab Jet, manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) to obtain a toner powder having an average particle size of about 8 to 12 μm. Further, this toner powder was classified by a classifier (MDS-2, manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) to obtain a toner fine powder having an average particle diameter of about 10 μm. To 100 parts by weight of the toner fine powder, 1.0 part by weight of hydrophobic silica (RA200HS, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was uniformly mixed (externally added) to produce a toner.
(実施例8)
分岐状ポリエステルの製造において、トリメリット酸の添加量を4.3モルとした以外は実施例1と同様にして分岐状ポリエステルを得た。得られた分岐状ポリエステルの水酸基価を測定したところ、74であった。また、得られた分岐状ポリエステルの分岐度は4.07であった。次いで、トナー用樹脂組成物の製造において、分岐状ポリエステルの添加量を96.6重量部、ポリメリック型MDI(44V20、住化バイエルウレタン社製)の添加量を3.4重量部とした以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂組成物及びトナーを製造した。
(Example 8)
In the production of the branched polyester, a branched polyester was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of trimellitic acid added was 4.3 mol. It was 74 when the hydroxyl value of the obtained branched polyester was measured. Further, the degree of branching of the obtained branched polyester was 4.07. Next, in the production of the resin composition for toner, except that the addition amount of the branched polyester was 96.6 parts by weight and the addition amount of the polymeric MDI (44V20, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) was 3.4 parts by weight. In the same manner as in Example 1, a toner resin composition and a toner were produced.
(実施例9)
トナー用樹脂組成物の製造において、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリメリック型MDIの添加量を4.0重量%とし、水分量が0.6重量%の分岐状ポリエステルを用いた以外は実施例1と同様にしてトナー用樹脂組成物及びトナーを製造した。
Example 9
In the production of the resin composition for toner, a branched polyester having an addition amount of polymeric MDI having two or more isocyanate groups in one molecule of 4.0% by weight and a water content of 0.6% by weight was used. A toner resin composition and a toner were produced in the same manner as in Example 1 except that.
(実施例10)
トナー用樹脂組成物の製造において、更に多価アルコールとしてペンタエリスリトール0.1重量部を添加した以外は実施例1と同様にしてトナー用樹脂組成物及びトナーを製造した。
(Example 10)
In the production of the toner resin composition, a toner resin composition and a toner were produced in the same manner as in Example 1 except that 0.1 part by weight of pentaerythritol was further added as a polyhydric alcohol.
(比較例1)
トナー用樹脂組成物の製造において、低分子量線状ポリエステルを投入しなかった以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂組成物及びトナーを得た。
(Comparative Example 1)
In the production of the toner resin composition, a toner resin composition and a toner were obtained in the same manner as in Example 1, except that the low molecular weight linear polyester was not added.
(比較例2)
トナー用樹脂組成物の製造において、分岐状ポリエステル、ポリメリック型MDI及び低分子量線状ポリエステルとを一括して押出混練機に投入し、8分間溶融混練した以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂組成物及びトナーを得た。
(Comparative Example 2)
In the production of the resin composition for toner, the toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the branched polyester, polymeric MDI, and low molecular weight linear polyester were all put into an extrusion kneader and melt-kneaded for 8 minutes. Resin composition and toner were obtained.
(比較例3)
トナー用樹脂組成物の製造において、分岐状ポリエステル及びポリメリック型MDIを供給してからの滞留時間が10分間(ゲル分率40%)となる位置に設けたサイドフィーダーから、得られた低分子量線状ポリエステル100重量部を投入し、更に5分間溶融混練した以外は、実施例1と同様にしてトナー用樹脂組成物及びトナーを得た。
(Comparative Example 3)
In the production of a toner resin composition, a low molecular weight line obtained from a side feeder provided at a position where the residence time after supplying branched polyester and polymeric MDI is 10 minutes (gel fraction 40%) A resin composition for toner and a toner were obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of the polyester was added and melted and kneaded for 5 minutes.
(評価)
実施例1〜10及び比較例1〜3で作製したトナー用樹脂組成物又はトナーについて、以下の方法により評価を行った。結果を表1に示した。なお、実施例7で作製したトナーについては、高温オフセット温度及び低温オフセット温度の測定のみを行った。
(Evaluation)
The toner resin compositions or toners produced in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1. For the toner produced in Example 7, only the high temperature offset temperature and the low temperature offset temperature were measured.
[ポリエステル及びトナー用樹脂組成物の分子量の測定]
GPC測定装置として、日本ミリポアリミテッド社製のHTR−Cを用い、カラムには昭和電工社製のKF−800P(1本)、KF−806M(2本)、KF−802.5(1本)を直列につないで使用し、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を測定した。測定条件は、温度は40℃、試料は0.2重量%THF溶液(0.45μmのフィルターを通過したもの)、注入量は100μL、キャリア溶媒はTHF、校正試料として標準ポリスチレンを用いた。
[Measurement of molecular weight of resin composition for polyester and toner]
As a GPC measuring device, HTR-C manufactured by Nihon Millipore Limited is used, and KF-800P (1), KF-806M (2), KF-802.5 (1) manufactured by Showa Denko K.K. Were connected in series, and the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were measured. The measurement conditions were as follows: the temperature was 40 ° C., the sample was a 0.2 wt% THF solution (passed through a 0.45 μm filter), the injection amount was 100 μL, the carrier solvent was THF, and standard polystyrene was used as the calibration sample.
[ガラス転移温度(Tg)の測定]
トナー用樹脂組成物について、示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC−6200R)を用いて、昇温速度10℃/分で、JIS K 7121に準拠して測定し、該規格(9.3「ガラス転移温度の求め方」)に記載されている中間ガラス転移温度を求めた。
[Measurement of glass transition temperature (Tg)]
The resin composition for toner was measured according to JIS K 7121 using a differential scanning calorimeter (Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., DSC-6200R) at a heating rate of 10 ° C./min. 3 “How to determine glass transition temperature”) was determined.
[膨潤率の測定]
得られたトナー用樹脂組成物0.3gをサンプル瓶に秤取し、これにTHF30gを入れ、常温にて16時間振とうした後、200メッシュ金網フィルターで濾過し、不溶分を3回共洗いすることにより、得られた残留物の重量(膨潤体重量)を測定した。次いで、得られた残留物を80℃で1時間、1Torrで減圧乾燥し、乾燥後の重量(乾燥体重量)を測定した。このようにして得られた膨潤体重量及び乾燥体重量から、以下の式により、膨張率を求めた。
膨張率=(膨潤体重量/乾燥体重量)×100
[Measurement of swelling rate]
0.3 g of the obtained resin composition for toner is weighed into a sample bottle, and 30 g of THF is put in this bottle, shaken at room temperature for 16 hours, filtered through a 200 mesh wire mesh filter, and the insoluble matter is washed 3 times. Thus, the weight of the obtained residue (swelled body weight) was measured. Subsequently, the obtained residue was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 1 hour at 1 Torr, and the weight after drying (dry body weight) was measured. From the weight of the swollen body and the weight of the dried body thus obtained, the expansion coefficient was determined by the following formula.
Expansion rate = (weight of swollen body / weight of dry body) × 100
[フロー軟化温度の測定]
高化式フローテスター(島津製作所社製、CFT−500型)を用い、荷重20kg/cm2、オリフィス1mmφ×1mm、予備温度60℃、予備時間5分、チャート速度20mm/分、プランジャー1.0cm2、昇温速度6±0.5℃/minの条件下で、目開き1.19mmのJIS標準篩を通過する1.0gの測定試料を溶融流出させ、図1に示すように、樹脂の流出開始時におけるプランジャー降下量と、樹脂の流出停止時におけるプランジャー降下量との中間のプランジャー降下量h/2を与えるときの温度Tfを測定した。
[Measurement of flow softening temperature]
Using a Koka flow tester (Shimadzu Corporation, CFT-500 type), load 20 kg / cm 2 , orifice 1 mmφ × 1 mm, preliminary temperature 60 ° C., preliminary time 5 minutes, chart speed 20 mm / minute, plunger 1. Under the conditions of 0 cm 2 and a temperature increase rate of 6 ± 0.5 ° C./min, 1.0 g of a measurement sample passing through a JIS standard sieve having an opening of 1.19 mm was melted out, and as shown in FIG. The temperature Tf when a plunger lowering amount h / 2 intermediate between the plunger lowering amount at the start of outflow of the resin and the plunger lowering amount at the time of stopping the resin outflow was measured.
[緩和弾性率の測定]
トナー用樹脂組成物を溶融後、直径25mm、高さ1mmの円盤状に成形し、これを試験用試料とした。これを直径25mmの円盤−円盤治具に取り付け、緩和弾性率測定装置(レオメトリックス社製、RMS−800)を用いて170℃、初期剪断ひずみ450%の条件で、剪断ひずみを与えてからの時間を横軸に、緩和弾性率を縦軸にとり緩和弾性率曲線を描き、G(0.1)及びG(T)を求め、上記式(1)により緩和弾性率の勾配Kを算出した。
[Measurement of relaxation modulus]
The toner resin composition was melted and then formed into a disk shape having a diameter of 25 mm and a height of 1 mm, and this was used as a test sample. This was attached to a disk-disk jig having a diameter of 25 mm, and a shear strain was applied using a relaxation elastic modulus measuring device (Rheometrics, RMS-800) at 170 ° C. and initial shear strain of 450%. The relaxation elastic modulus curve was drawn with time on the horizontal axis and the relaxation elastic modulus on the vertical axis, G (0.1) and G (T) were obtained, and the gradient K of the relaxation elastic modulus was calculated by the above equation (1).
[ブロッキング性の評価]
トナー10gを100mLサンプル瓶に取り、50℃の恒温槽中に8時間放置した後、パウダーテスター(ホソカワミクロン社製)を用いて250μmのフィルターでふるいにかけフィルター上に凝集物が残存するかを観察し、凝集物がある場合には、トナー重量に対する凝集物の重量(重量%)を求めた。
[Evaluation of blocking properties]
Take 10 g of toner in a 100 mL sample bottle and leave it in a thermostatic bath at 50 ° C. for 8 hours. When there was an aggregate, the weight (% by weight) of the aggregate with respect to the toner weight was determined.
[フィルミング評価]
1万枚印刷を行い、感光体ローラにトナーが付着していないかを目視で観察し、トナーの付着が見られないものをフィルミングなしと評価した。
[Filming evaluation]
After 10,000 sheets were printed, whether or not toner was adhered to the photosensitive roller was visually observed, and if no toner adhesion was observed, it was evaluated that there was no filming.
[高温オフセット温度及び低温オフセット温度の測定]
実施例1〜6及び比較例1〜3で得られたトナー6.5重量部を平均粒径50〜80μmの鉄粉キャリア93.5重量部と混合して現像剤を作製した。電子写真複写機としてコニカ社製のUBIX4160AFを熱定着ローラの設定温度が最大250℃まで変えられるように改造したものを用いた。
熱定着ローラの設定温度を段階的に変化させて、各設定温度の熱定着ローラによって未定着トナー像を転写紙に定着させた複写物を得た。
得られた複写物の余白部分や定着画像がトナーにより汚されているか否かを観察し、汚れが生じない温度領域を非オフセット温度領域とした。また、非オフセット温度領域の最大値を高温オフセット温度とし、最小値を低温オフセット温度とした。
なお、実施例7のトナーについては、鉄粉キャリアとの混合を行わず、トナー100重量部を現像剤として、プリンター(京セラミタ社製、ES−6020)で絵だしを行い、定着させる直前で機械を停止させ、定着前画像を得た。そして得られた定着前画像について、UBIX4160AFの熱定着ローラを用いて、上述と同様の操作を行い、複写物を得ることにより、高温オフセット温度及び低温オフセット温度の測定を行った。
[Measurement of high temperature offset temperature and low temperature offset temperature]
A developer was prepared by mixing 6.5 parts by weight of the toners obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 with 93.5 parts by weight of an iron powder carrier having an average particle size of 50 to 80 μm. As an electrophotographic copying machine, a UBIX4160AF manufactured by Konica was used so that the set temperature of the heat fixing roller could be changed up to 250 ° C.
The set temperature of the heat fixing roller was changed stepwise to obtain a copy in which the unfixed toner image was fixed on the transfer paper by the heat fixing roller at each set temperature.
It was observed whether the blank portion of the obtained copy and the fixed image were stained with toner, and a temperature region where no contamination occurred was defined as a non-offset temperature region. Further, the maximum value in the non-offset temperature region was set as the high temperature offset temperature, and the minimum value was set as the low temperature offset temperature.
The toner of Example 7 was not mixed with the iron powder carrier, and was drawn with a printer (ES-6020, manufactured by Kyocera Mita Co., Ltd.) using 100 parts by weight of the toner as a developer, immediately before fixing. The machine was stopped and an image before fixing was obtained. The obtained pre-fix image was subjected to the same operation as described above using a heat fixing roller of UBIX4160AF to obtain a copy, and the high temperature offset temperature and the low temperature offset temperature were measured.
[トナーの最低定着温度の測定]
電子写真複写機の熱定着ローラの設定温度を段階的に変えて複写を行い、余白部分や定着画像にかぶりが発生することなく余白部分や定着画像がトナーにより汚されておらず、得られた複写物の定着画像をタイプライター用メンパットで擦ったとき、定着画像の濃度の低下が10%未満である場合を定着良好と判定し、その時の最低温度を求めた。
なお、画像の濃度はマクベス光度計を用いて測定した。
[Measurement of minimum fixing temperature of toner]
Copying was performed by changing the set temperature of the heat fixing roller of the electrophotographic copying machine step by step, and the blank portion and the fixed image were not stained with toner without causing the fog on the blank portion and the fixed image. When the fixed image of the copy was rubbed with a typewriter member, the case where the decrease in density of the fixed image was less than 10% was determined to be good fixing, and the minimum temperature at that time was determined.
The image density was measured using a Macbeth photometer.
[画質(カブリの有無)の確認]
高温オフセット温度及び低温オフセット温度の測定の試験と同様に未定着画像を形成し、100枚目の画像を定着させ目視により画質(カブリの有無)を確認した。カブリの発生が問題のないレベルである場合をカブリなしとし、問題となるようなカブリが発生している場合をカブリありとした。
[Confirmation of image quality (presence / absence of fog)]
An unfixed image was formed in the same manner as in the test for measuring the high temperature offset temperature and the low temperature offset temperature, the 100th image was fixed, and the image quality (presence of fogging) was confirmed visually. The case where the occurrence of fog is at a level where there is no problem is defined as no fog, and the case where fog which causes a problem occurs is defined as fog.
本発明によれば、低温定着性及び耐高温オフセット性に優れるトナー用樹脂組成物、トナー及びトナー用樹脂組成物の製造方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the resin composition for toners which is excellent in low temperature fixability and high temperature offset-proof property, a toner, and a toner resin composition can be provided.
Claims (10)
押出混練機に、数平均分子量が2000〜5000である分岐状ポリエステルと1分子中に2個以上のイソシアネート化合物とを投入して架橋反応を開始する工程と、前記架橋反応が完了する以前に更に低分子量線状ポリエステルを投入して混練する工程を有する
ことを特徴とするトナー用樹脂組成物の製造方法。 A method for producing a resin composition for a toner, wherein a crosslinked polyester and a low molecular weight linear polyester are uniformly mixed,
A step of injecting a branched polyester having a number average molecular weight of 2000 to 5000 and two or more isocyanate compounds in one molecule into an extrusion kneader to start a crosslinking reaction, and further before the crosslinking reaction is completed A method for producing a resin composition for a toner, comprising a step of charging and kneading a low molecular weight linear polyester.
押出混練機に、数平均分子量が2000〜5000である分岐状ポリエステル、数平均分子量が2000〜1万である線状ポリエステル及び1分子中に2個以上のイソシアネート化合物を投入して架橋反応を開始する工程と、前記架橋反応が完了する以前に更に低分子量線状ポリエステルを投入して混練する工程を有する
ことを特徴とするトナー用樹脂組成物の製造方法。 A method for producing a resin composition for a toner, wherein a crosslinked polyester and a low molecular weight linear polyester are uniformly mixed,
A cross-linking reaction is started by introducing a branched polyester having a number average molecular weight of 2000 to 5000, a linear polyester having a number average molecular weight of 2000 to 10,000, and two or more isocyanate compounds in one molecule into an extrusion kneader. And a method for producing a resin composition for a toner, comprising a step of adding and kneading a low molecular weight linear polyester before the crosslinking reaction is completed.
テトラヒドロフランに浸漬し、常温で16時間振とうした後、200メッシュの金網フィルターで濾過する方法により測定した膨潤率が500〜4000%、フロー軟化点が100〜160℃、かつ、170℃の条件下で450%の剪断ひずみを与えたときに、下記式(1)で表される剪断ひずみを与えて0.02秒後から0.1秒後の緩和弾性率曲線の勾配Kが5〜26であることを特徴とするトナー用樹脂組成物。
The condition is that the swelling rate is 500 to 4000%, the flow softening point is 100 to 160 ° C., and 170 ° C. measured by a method of immersing in tetrahydrofuran, shaking at room temperature for 16 hours, and filtering with a 200 mesh wire mesh filter. When a shear strain of 450% is applied, a shear strain represented by the following formula (1) is applied, and the gradient K of the relaxation modulus curve from 0.02 seconds to 0.1 seconds is 5 to 26. A toner resin composition, comprising:
A toner comprising the resin composition for toner according to claim 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9.
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