JPH02223960A - Production of toner - Google Patents

Production of toner

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JPH02223960A
JPH02223960A JP1043042A JP4304289A JPH02223960A JP H02223960 A JPH02223960 A JP H02223960A JP 1043042 A JP1043042 A JP 1043042A JP 4304289 A JP4304289 A JP 4304289A JP H02223960 A JPH02223960 A JP H02223960A
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toner
particle size
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soluble inorganic
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Jun Saito
純 斉藤
Makoto Watanabe
誠 渡辺
Fumio Yamada
山田 富美雄
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Nippon Zeon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真法における静電潜像の現像剤に使用
されるトナーの製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing a toner used as a developer for electrostatic latent images in electrophotography.

(従来の技術) 現在、電子写真法における静電潜像の現像剤に使用され
ているトナーは、一般に、結着剤用樹脂とカーボンブラ
ック、染料等の着色剤と帯電制御剤等を溶融混練したの
ち粉砕し分級する粉砕法で作られており、該トナーの平
均粒径は12乃至13μmである。良好な解像度と階調
性の有る複写画像を得ようとすると、5μ−以下の微粉
及び20μ−以上の粗粉を分級により製品から除去しな
ければならず、収率が非常に低いという欠点を有してい
る。
(Prior art) Toners currently used as developers for electrostatic latent images in electrophotography are generally made by melt-kneading binder resin, carbon black, colorants such as dyes, and charge control agents. The toner is produced by a pulverization method in which the toner is then pulverized and classified, and the average particle size of the toner is 12 to 13 μm. In order to obtain reproduced images with good resolution and gradation, fine particles of 5μ or less and coarse particles of 20μ or more must be removed from the product by classification, resulting in a very low yield. have.

一方比較的小粒径のトナーを粉砕法によらず、収率の良
い製法で得る方法として、重合性単量体中に着色剤等を
含有せしめ懸濁重合により得る方法が提案されている。
On the other hand, as a method for producing toner having a relatively small particle size without using a pulverization method and with a high yield, a method has been proposed in which a coloring agent or the like is contained in a polymerizable monomer and the toner is obtained by suspension polymerization.

単量体の懸濁重合方法においては、その分散媒として水
又は水を主体とする水系分散媒が用いられるが、単量体
を主成分とする液滴の重合前の分散安定、並びに重合中
の粒子の分散安定のために通常分散剤を分散媒中に含有
させる必要がある。
In the monomer suspension polymerization method, water or an aqueous dispersion medium mainly composed of water is used as the dispersion medium. In order to stabilize the dispersion of the particles, it is usually necessary to include a dispersant in the dispersion medium.

この分散剤としては一般に保護コロイド膜を形成させ、
立体障害による反溌力を発現させる水溶性高分子と静電
気的な反撥力を発現させて分散安定化を狙う難水溶性無
機物質の二つに大別される。
This dispersant generally forms a protective colloid film,
They are broadly divided into two types: water-soluble polymers that exhibit repulsive force due to steric hindrance, and poorly water-soluble inorganic substances that express electrostatic repulsive force and aim to stabilize dispersion.

前者としてはポリビニルアルコール、メチルセルロース
、ゼラチン等の分散剤が知られている。
As the former, dispersants such as polyvinyl alcohol, methylcellulose, and gelatin are known.

これらの分散剤を使用した懸濁重合法によるトナーの製
造方法に関する提案がなされている。しかしながら、こ
の方法では重合によって得られた粒子は微小粒径のもの
を多く含み粒径分布が広いものになってしまい、さらに
粒子表面に付着した分散剤の除去がされにくく、電気的
性質(電気抵抗、帯電性)が極めて悪く、トナーとして
実用に耐えるものは得られていないのが現状である。
Proposals have been made regarding toner manufacturing methods using suspension polymerization using these dispersants. However, in this method, the particles obtained by polymerization contain many small particles and have a wide particle size distribution. Furthermore, it is difficult to remove the dispersant attached to the particle surface, and the particles have electrical properties (electrical properties). At present, the toner has very poor resistance (resistance, chargeability) and cannot be used in practical use as a toner.

一方後者の分散剤としてはリン酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム
、炭酸マグネシウム等の難水溶性塩類、タルク、珪酸等
の無機高分子物質、酸化アルミニウム、酸化チタン等の
金属酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化第2鉄等の金
属水酸化物等の分散剤が知られている。これらの分散剤
を使用した懸濁重合法によるトナーの製造方法に関する
提案がされている(特公昭58−49863号、特公昭
59−18697号、特公昭59−33910号、特公
昭63−45101号公報、特開昭61−22354号
等)、これらの方法では比較的粒径分布が狭くなる可能
性があるが、トナーとして使用可能な粒径に制御しよう
としたときには分散剤の使用量が多くなったり、分散助
剤として用いる界面活性剤(乳化剤)のため、微小粒子
が発生してしまうといった粒径分布制御上の問題、並び
に重合後の酸洗、水洗処理による使用した分散剤、界面
活性剤の除去が不充分であり、充分な電気的性質が発現
されないといった問題点があり、いまだトナーとして実
用に供し得るような優れた現像性を有するトナーが得ら
れないのが現状である。
On the other hand, the latter dispersants include poorly water-soluble salts such as calcium phosphate, barium sulfate, calcium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, and magnesium carbonate, inorganic polymer substances such as talc and silicic acid, and metal oxides such as aluminum oxide and titanium oxide. Dispersants such as metal hydroxides such as aluminum hydroxide and ferric hydroxide are known. Proposals have been made regarding toner manufacturing methods using suspension polymerization using these dispersants (Japanese Patent Publication No. 58-49863, Japanese Patent Publication No. 18697-1982, Japanese Patent Publication No. 33910-1982, Japanese Patent Publication No. 45101-1982). Publications, JP-A No. 61-22354, etc.) These methods may result in a relatively narrow particle size distribution, but when trying to control the particle size to a size that can be used as a toner, a large amount of dispersant is used. There are problems in particle size distribution control, such as the generation of microparticles due to the surfactant (emulsifier) used as a dispersion aid, as well as problems with the dispersant used and surface activity due to pickling and water washing after polymerization. There are problems in that the removal of the agent is insufficient and sufficient electrical properties are not developed, and the current situation is that toners with excellent developability that can be put to practical use as toners have not yet been obtained.

(発明が解決しようとする課!り 本発明の目的は粉砕法及び従来の重合法により製造され
たトナーの欠点を克服した新規な静電荷像用トナーの製
造方法を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide a novel method for producing toner for electrostatic images that overcomes the drawbacks of toners produced by pulverization methods and conventional polymerization methods.

本発明の他の目的はトナーの粒径分布が極めてシャープ
でしかも電気的な性質が良好であるが故に解像度、カプ
リ等の画質特性の優れた静電荷像用トナーの製造方法を
提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for producing toner for electrostatic images which has excellent image quality characteristics such as resolution and capri because the toner has an extremely sharp particle size distribution and good electrical properties. be.

(課題を解決するための手段) 本発明のかかる目的は、水溶性無機酸及び又は水溶性無
機塩、並びにアニオン性界面活性剤が存在する水系分散
媒中に、着色剤とビニル系単量体との均一混合液を攬は
ん下に加え、その後高ぜん断攬はん下に前記無機酸及び
又は無機塩を難水溶性無機塩の形に析出させた後、引続
き重合を進行させることを特徴とする、着色剤が粒子内
に含有された平均粒径が3〜20μ−1粒径分布(体積
平均粒径/個数平均粒径の比)が1.6以下であるトナ
ーの製造方法により達成される。
(Means for Solving the Problems) The object of the present invention is to combine a colorant and a vinyl monomer in an aqueous dispersion medium in which a water-soluble inorganic acid and/or a water-soluble inorganic salt, and an anionic surfactant are present. Adding a homogeneous mixture of the above inorganic acid and/or inorganic salt under high shearing, precipitating the inorganic acid and/or inorganic salt in the form of a poorly water-soluble inorganic salt, and then proceeding with polymerization. By a method for producing a toner, characterized in that the average particle size of the colorant contained in the particles is 3 to 20 μ-1 and the particle size distribution (ratio of volume average particle size/number average particle size) is 1.6 or less. achieved.

本発明においては、着色剤とビニル系単量体の均一混合
物が水系分散媒中で高い剪断力を受は小液滴となるとき
に、同時に系中に存在する水溶性の無機酸及び又は水溶
性の無機塩を難水溶性の無機塩として析出させることに
特徴がある。すなわち上記工程により難水溶性無機塩は
上記小液滴表面に選択的にかつ密に析出され、比較的少
量の難水溶性無機塩で液滴は充分に分散安定化されるこ
とになる。
In the present invention, when a homogeneous mixture of a colorant and a vinyl monomer is subjected to high shear force in an aqueous dispersion medium and becomes small droplets, at the same time the water-soluble inorganic acid and/or water-soluble It is characterized by precipitating a highly water-soluble inorganic salt as a poorly water-soluble inorganic salt. That is, in the above step, the poorly water-soluble inorganic salt is selectively and densely precipitated on the surface of the small droplets, and the droplets are sufficiently stabilized in dispersion with a relatively small amount of the poorly water-soluble inorganic salt.

本発明のもう一つの特徴はビニル系単量体を主成分とす
る小液滴の形成時に少量のアニオン性界面活性剤を併用
することにある。該界面活性剤の働きは上記の析出した
難水溶性無機塩による分散安定効果を高め、分散媒系に
析出させる難水溶性無機塩の量を大幅に低減させること
ができ、かつその後に引続き行なわれる重合中における
粒子の合一、並びに凝集を極力防ぐことが出来る。さら
に界面活性剤は水溶性の無機酸及び又は水溶性の無機塩
が難水溶性の無機塩にされる上記工程時に同時に部分的
に塩析されることになり、界面活性剤による乳化微粒子
の発生を防止することが出来る。
Another feature of the present invention is that a small amount of an anionic surfactant is used in conjunction with the formation of small droplets mainly composed of vinyl monomers. The function of the surfactant is to enhance the dispersion stabilizing effect of the precipitated poorly water-soluble inorganic salt, and to significantly reduce the amount of the poorly water-soluble inorganic salt precipitated in the dispersion medium system, and to perform subsequent steps. Coalescence and aggregation of particles during polymerization can be prevented as much as possible. Furthermore, the surfactant is partially salted out during the above process in which water-soluble inorganic acids and/or water-soluble inorganic salts are turned into poorly water-soluble inorganic salts, resulting in the generation of emulsified fine particles by the surfactant. can be prevented.

か(して本製法により得られるトナーは重合後に通常行
なう酸洗い、水洗いによる上記分散安定剤の除去が容易
であり、電気的性質が極めて良好なものとなる。さらに
得られるトナーは平均粒径が3〜20μIと小粒径で、
かつ粒径分布(体積平均粒径/個数平均粒径)が1.6
以下と極めて狭く、解像度、カブリ等の画質特性が極め
て良好なものとなる。
(As a result, the toner obtained by this manufacturing method can easily remove the above-mentioned dispersion stabilizer by pickling or washing with water, which is usually carried out after polymerization, and has extremely good electrical properties. Furthermore, the toner obtained has an average particle size of has a small particle size of 3 to 20μI,
and particle size distribution (volume average particle size/number average particle size) is 1.6
It is extremely narrow as below, and the image quality characteristics such as resolution and fog are extremely good.

水溶性の無機酸、無機塩としては、リン酸、ピロリン酸
、硫酸、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カ
リウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、
ビロリン酸ナトリウム、リン酸カリウム、硫酸ナトリウ
ム、硫酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム等が挙げられ
る。
Examples of water-soluble inorganic acids and inorganic salts include phosphoric acid, pyrophosphoric acid, sulfuric acid, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, sodium phosphate, disodium hydrogen phosphate,
Examples include sodium birophosphate, potassium phosphate, sodium sulfate, potassium sulfate, and sodium metasilicate.

ビニル系単量体を主成分とする液滴の存在下に水系分散
媒中に上記水溶性の無機酸、無機塩を難水溶性の無機塩
とする方法としては種々の方法がとられるが、例えば二
価以上の金属イオンを系中に存在させ系のpHを適当な
領域に調整し、難水溶性の無機塩として析出させる方法
は有効である。
There are various methods for converting the above-mentioned water-soluble inorganic acids and inorganic salts into poorly water-soluble inorganic salts in an aqueous dispersion medium in the presence of droplets mainly composed of vinyl monomers. For example, a method is effective in which metal ions of divalent or higher valence are present in the system, the pH of the system is adjusted to an appropriate range, and the metal ions are precipitated as poorly water-soluble inorganic salts.

二価以上の金属イオンとしてはCa” 、 Baz*H
g12 Mn!+、 zfl!+、 S%* 、 11
’J+等が挙げられ、水分散媒中に例えば金属塩化物、
金属硫酸化物等の形として添加することができる。
Examples of divalent or higher metal ions include Ca”, Baz*H
g12 Mn! +, zfl! +, S%*, 11
'J+ etc., for example, metal chlorides in the aqueous dispersion medium,
It can be added in the form of a metal sulfide or the like.

水溶性の無機酸、無機塩としてリン酸、リン酸ナトリウ
ム・12水和物、炭酸ナトリウムを使用する場合に、二
価以上の金属イオンとしてCa”“イオン、Ba”イオ
ンを存在させ、ビニル系単量体を主成分とする液滴の存
在下で分散媒系のpHをアンモニア水等によりアルカリ
性側(特に好ましくはp)19以上)に調整することに
より、リン酸カルシウム、リン酸バリウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸バリウム等の難水溶性無機塩として上記液滴
表面に有効に析出させる方法は、液滴の分散安定化、さ
らに重合中の生成粒子の分散安定化には好ましい方法で
あり、小粒径かつ粒径分布の極めて狭いトナーが得られ
ることになる。
When using phosphoric acid, sodium phosphate dodecahydrate, or sodium carbonate as a water-soluble inorganic acid or inorganic salt, Ca'' ions and Ba'' ions are present as divalent or higher metal ions, and vinyl-based Calcium phosphate, barium phosphate, calcium carbonate, The method of effectively precipitating a sparingly water-soluble inorganic salt such as barium carbonate on the surface of the droplets is a preferred method for stabilizing the dispersion of the droplets and further stabilizing the dispersion of the particles formed during polymerization. A toner with an extremely narrow particle size distribution can be obtained.

一方、粒子の分散安定化を高める目的で使用されるアニ
オン性界面活性剤としてはオレイン酸カリウム、オレイ
ン酸ナトリウム、牛脂脂肪酸ナトリウム、牛脂脂肪酸カ
リウム、ステアリン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコ
ハク酸ナトリウム等の脂肪酸塩型のもの、ラウリル硫酸
ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウ
リル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩型の
もの、さらにドデシルベンスルフオン酸ナトリウム、ア
ルキルナフタレンスルフオン酸ナトリウム等のアルキル
スルフォン酸塩型のもの等が挙げられる。中でもオレイ
ン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム等の脂肪酸塩型の
界面活性剤の使用が、分散安定化、乳化微粒子発生防止
の観点で特に好ましい、上記アニオン性界面活性剤は単
独ないし組み合せて使用しても良いし、さらにノニオン
系の界面活性剤を必要に応じ併用させても良い。
On the other hand, anionic surfactants used for the purpose of increasing particle dispersion stability include fatty acid salt types such as potassium oleate, sodium oleate, sodium beef tallow fatty acid, potassium tallow fatty acid, sodium stearate, and sodium dialkyl sulfosuccinate. alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, and alkyl sulfonate salts such as sodium dodecylbensulfonate and sodium alkylnaphthalene sulfonate. Can be mentioned. Among them, the use of fatty acid salt type surfactants such as potassium oleate and sodium oleate is particularly preferred from the viewpoint of dispersion stabilization and prevention of emulsified fine particles.The above anionic surfactants may be used alone or in combination. Alternatively, a nonionic surfactant may be used in combination if necessary.

前記水溶性の無機酸又は無機塩並びに2価以上の金属イ
オンの水分散媒中の濃度は所望の粒径により選択される
ものであるが、好ましくは生成する難水溶性無機塩とし
て単量体100重量部に対し、0.1〜20重量部の範
囲内である。また前記のアニオン性界面活性剤の使用量
は好ましくは単量体100重量部当り0.001〜0.
1重量部の範囲である。
The concentration of the water-soluble inorganic acid or inorganic salt and the divalent or higher-valent metal ion in the aqueous dispersion medium is selected depending on the desired particle size, but preferably the poorly water-soluble inorganic salt produced is a monomer. It is within the range of 0.1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight. The amount of the anionic surfactant used is preferably 0.001 to 0.00% per 100 parts by weight of monomer.
The range is 1 part by weight.

また着色剤とビニル系単量体の混合物を水分散媒中に小
液滴として分散させるために高剪断の攪拌が必要である
が、これは任意のホモミキサーホモジナイザー等により
行なうことが出来、その剪断力は単に所望の液滴径の範
囲に分割される程度の力をかければ充分である。
Also, high shear stirring is required to disperse the mixture of colorant and vinyl monomer in the aqueous dispersion medium as small droplets, but this can be done with any homomixer homogenizer, etc. It is sufficient to simply apply a shearing force that divides the droplet into a desired size range.

本発明で使用されるビニル系単量体としては、例えば、
スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、
p−クロロスチレン等の芳香族ビニル単量体類、アクリ
ロニトリル等の不飽和ニトリル類、メチル(メタ)アク
リレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ
)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート
、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)
アクリレート等の不飽和アクリル酸エステル類および不
飽和メタクリル酸エステル類、ブタジェン、イソプレン
等の共役ジオレフィン類等を例示することができる。上
記の単量体は単独で、あるいは2種以上混合して使用す
ることができる。
Examples of the vinyl monomer used in the present invention include:
Styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene,
Aromatic vinyl monomers such as p-chlorostyrene, unsaturated nitriles such as acrylonitrile, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, ethylhexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate Acrylate, stearyl (meth)
Examples include unsaturated acrylic esters such as acrylate, unsaturated methacrylic esters, and conjugated diolefins such as butadiene and isoprene. The above monomers can be used alone or in combination of two or more.

又、本発明においては必要に応じ任意の油溶性開始剤、
分子量調整剤、架橋性単量体を使用することが出来る。
In addition, in the present invention, any oil-soluble initiator,
Molecular weight regulators and crosslinkable monomers can be used.

本発明で使用される油溶性重合開始剤としては、使用さ
れる有機溶媒に可溶のものであれば良く、例えば、メチ
ルエチルケトンパーオキシド、ジ−t−ブチルバーオキ
シド、ジクミルパーオキシド、アセ+」し 参零キネパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ベン
ゾイルパーオキシド、ジ−t−ブチルシバ−オキシイソ
フタレート等の過酸化物類、2.2′アゾビス(4−メ
トキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル) 、2.2
 ’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル) 
、2.2 ’−アゾビスイソブチロニトリル、1.1 
’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)等
のアゾ化合物類を例示することができる。
The oil-soluble polymerization initiator used in the present invention may be one that is soluble in the organic solvent used, such as methyl ethyl ketone peroxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, acetin Peroxides such as Zhenzero kineperoxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, di-t-butylshiba-oxyisophthalate, 2,2'azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) , 2.2
'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile)
, 2.2'-azobisisobutyronitrile, 1.1
Examples include azo compounds such as '-azobis(1-cyclohexanecarbonitrile).

本発明で必要に応じて使用される分子量調節剤としては
、例えば、L−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメ
ルカプタン等のメルカプタン類、四塩化炭素、四臭化炭
素などのハロゲン化炭化水素類を例示することができる
。これらの分子量調節剤は、重合開始以前、あるいは、
重合の途中で添加することができる。
Examples of molecular weight modifiers used as necessary in the present invention include mercaptans such as L-dodecylmercaptan and n-dodecylmercaptan, and halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride and carbon tetrabromide. be able to. These molecular weight regulators are added before the start of polymerization or
It can be added during the polymerization.

本発明において必要に応じて使用される架橋性単量体と
しては、例えばジビニルベンゼン、エチレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレ
ート等の多官能性単量体類を例示することができる。こ
れらの架橋性単量体は、重合開始以前、あるいは、重合
の途中で添加することができる。
Examples of crosslinking monomers used as necessary in the present invention include polyfunctional monomers such as divinylbenzene, ethylene glycol di(meth)acrylate, and glycidyl(meth)acrylate. . These crosslinking monomers can be added before the start of polymerization or during the polymerization.

本発明で使用される着色剤としては、例えば、カーボン
ブラック、二酸化珪素、酸化亜鉛、酸化チタン等の顔料
類、ニグロシンベース、アニリンブルー、カルコオイル
ブルー、クロムイエローウルトラマリンブルー、オリエ
ントオイルレッド、フタロシアニンブルー、マラカイト
グリーンオフサレート等の染料類、鉄、コバルト、ニッ
ケル、三二酸化鉄、四三酸化鉄、酸化鉄マンガン、酸化
鉄亜鉛、酸化鉄ニッケル等の磁性粒子を例示することが
できる。
Examples of the coloring agent used in the present invention include pigments such as carbon black, silicon dioxide, zinc oxide, and titanium oxide, nigrosine base, aniline blue, calco oil blue, chrome yellow ultramarine blue, orient oil red, and phthalocyanine. Examples include dyes such as blue and malachite green offsalate, and magnetic particles such as iron, cobalt, nickel, iron sesquioxide, triiron tetroxide, iron manganese oxide, iron zinc oxide, and iron nickel oxide.

上記着色剤と単量体等からなる分散質と水系分散媒の割
合は特に限定はないが、分散媒中での液滴の形成のしや
すさ、並びに重合反応中での粒子の分散安定性を考慮す
ると系中の分散質濃度は5〜50重量%程度の範囲が好
ましい。
There is no particular limitation on the ratio of the dispersoid consisting of the colorant and monomer, etc. to the aqueous dispersion medium, but it depends on the ease of forming droplets in the dispersion medium and the dispersion stability of the particles during the polymerization reaction. Considering this, the concentration of dispersoid in the system is preferably in the range of about 5 to 50% by weight.

さらに分散質として、着色剤、ビニル系単量体に加えて
、得られるトナーの定着性を良好にする目的でポリオレ
フィン、ポリエステル系の各種のワックス類及び低温軟
化性の各種のポリマーを存在させても良い。また着色剤
の粒子中への均一分散化を目的としてオレイン酸、ステ
アリン酸等の滑剤、シラン系又はチタン系のカップリン
グ剤等の分散助剤を存在させても良い。
Furthermore, in addition to colorants and vinyl monomers, polyolefins, various polyester waxes, and various low-temperature softening polymers are present as dispersoids in order to improve the fixing properties of the resulting toner. Also good. Further, for the purpose of uniformly dispersing the colorant in the particles, a dispersion aid such as a lubricant such as oleic acid or stearic acid, or a silane-based or titanium-based coupling agent may be present.

重合反応終了後、所望により通常の後処理、例えば酸洗
い、水洗により粒子表面に残留している難水溶性無機塩
並びに界面活性剤等を除去後、脱水、乾燥によりトナー
が得られる。
After the polymerization reaction is completed, a toner is obtained by removing poorly water-soluble inorganic salts, surfactants, etc. remaining on the particle surfaces by conventional post-treatments, such as pickling and water washing, if desired, followed by dehydration and drying.

(発明の効果) かくして本発明によれば、ビニル系単量体を主成分とす
る分散質液滴表面に難水溶性無機塩が選択的にかつ密に
析出され、しかもアニオン性界面活性剤の作用で分散安
定効果が高められ、引続き行なわれる重合により、着色
剤を含有した小粒径でしかも粒径分布の極めて狭い、電
気的性質、現像性の優れたトナーを得ることができる。
(Effects of the Invention) Thus, according to the present invention, poorly water-soluble inorganic salts are selectively and densely precipitated on the surface of dispersoid droplets mainly composed of vinyl monomers, and the anionic surfactant is This action enhances the dispersion stabilizing effect, and the subsequent polymerization makes it possible to obtain a toner containing a colorant, having small particles, an extremely narrow particle size distribution, and excellent electrical properties and developability.

(実施例) 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
。なお、実施例、比較例中の部及び%はとくに断りのな
いかぎり重量基準である。
(Example) The present invention will be described in more detail with reference to Examples below. Note that parts and percentages in Examples and Comparative Examples are based on weight unless otherwise specified.

実施例1 炭酸ナトリウム2.5部、オレイン酸カリウム0.02
部を純水350部中に溶解した水溶液に、室温で通常の
攪拌をしながら、スチレン70部、ブチルメタアクリレ
ート30部、カーボンブラック8部、Cr系染料0.2
部、2.2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニト
ニル)2部をあらかじめ均一に混合させたものを添加し
、水分散液を得た。
Example 1 2.5 parts of sodium carbonate, 0.02 parts of potassium oleate
70 parts of styrene, 30 parts of butyl methacrylate, 8 parts of carbon black, and 0.2 parts of Cr-based dye were added to an aqueous solution in which 1 part was dissolved in 350 parts of pure water with normal stirring at room temperature.
1 part, 2.2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitonyl), which had been uniformly mixed in advance, was added to obtain an aqueous dispersion.

次に上記水分散液をローターステーター型のホモミキサ
ーにより6000rpmの回転数で高剪断攪拌を行ない
ながら、水分散液中に塩化カルシウム・2水塩を4.0
部溶解した水溶液10部を加え、さらに水分散液のpH
が9以上になるよう、アンモニア水を添加し、10分間
高剪断の攪拌を続けた。
Next, the aqueous dispersion was subjected to high shear stirring at a rotation speed of 6000 rpm using a rotor-stator type homomixer, and 4.0% of calcium chloride dihydrate was added to the aqueous dispersion.
Add 10 parts of an aqueous solution containing 1% of the solution, and then adjust the pH of the aqueous dispersion.
Aqueous ammonia was added so that the ratio was 9 or higher, and high shear stirring was continued for 10 minutes.

上記操作により得られた水中でのモノマー液滴はコール
タ−カウンターにより体積平均粒径12.2μ禦で粒径
分布(dv/dρ比)は1.32であることが確認され
た。
It was confirmed by a Coulter counter that the monomer droplets in water obtained by the above operation had a volume average particle size of 12.2 μm and a particle size distribution (dv/dρ ratio) of 1.32.

次にこのモノマーの水分散液を攪拌翼が付いた容積41
の反応器に入れ、65゛Cで4時間攪拌下に重合反応を
行なった。
Next, the aqueous dispersion of this monomer was poured into a volume 41 equipped with a stirring blade.
The mixture was placed in a reactor and a polymerization reaction was carried out at 65°C for 4 hours with stirring.

重合反応終了後の粒子(トナー)の体積平均粒径は12
.0μmでその粒径分布(dv/dp)は1.28であ
り、カーボンブラックを内部に含有したものであった。
The volume average particle size of the particles (toner) after the polymerization reaction is 12
.. Its particle size distribution (dv/dp) was 1.28 at 0 μm, and it contained carbon black inside.

次に重合体の分散液を攪拌しながら塩酸により系のpi
を4以下とし酸洗を行ない、水を分離した後、新たに純
水500部を加え、リスラリ−化し水洗した。その後再
度脱水、水洗を数回くり返し行ない、固形分をろ過分離
し、乾燥機にて一昼夜乾燥を行ないトナーを得た。
Next, while stirring the polymer dispersion, hydrochloric acid was added to the system to make the pi
After acid washing was carried out to reduce the water content to 4 or less and the water was separated, 500 parts of pure water was newly added to form a reslurry, which was then washed with water. Thereafter, dehydration and water washing were repeated several times, and the solid content was separated by filtration, followed by drying in a dryer all day and night to obtain a toner.

上記トナー100部に疏水性シリカ0.3部を外添し、
キャリヤーと混合し、トナー濃度5%のデベロッパーを
作成した。
Externally adding 0.3 parts of hydrophobic silica to 100 parts of the above toner,
A developer having a toner concentration of 5% was prepared by mixing with a carrier.

得られたトナーの電気抵抗(30℃、1 kHz)は1
1.1j!ogΩ・C1lであり、帯電量は−15μc
/gであった。
The electrical resistance (30°C, 1 kHz) of the obtained toner was 1
1.1j! ogΩ・C1l, and the amount of charge is -15μc
/g.

上記デベロッパーを市販の複写機にて画像評価したとこ
ろ、カブリ、ムラのない鮮明な画像が得られた。
When the developer was image-evaluated using a commercially available copying machine, clear images without fog or unevenness were obtained.

実施例2 実施例1で炭酸ナトリウムの代わりにリン酸ナトリウム
・12水塩を7部を使用する他は同様の方法でトナーを
得た。
Example 2 A toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that 7 parts of sodium phosphate dodecahydrate was used instead of sodium carbonate.

得られたトナーの体積平均粒径は8.1tImでその粒
径分布(dv/dp)は1.23であった。
The volume average particle size of the obtained toner was 8.1 tIm, and the particle size distribution (dv/dp) was 1.23.

上記トナー100部に疏水性シリカ0.2部を外添させ
、キャリヤーと混合し、トナー濃度7%のデベロッパー
を作成した。
0.2 parts of hydrophobic silica was externally added to 100 parts of the above toner and mixed with a carrier to prepare a developer having a toner concentration of 7%.

トナーの電気抵抗(30℃、1kHz)は10.9fo
gΩ・C■であり、帯電量は一18μc/gであった。
The electrical resistance of toner (30℃, 1kHz) is 10.9fo
gΩ·C■, and the amount of charge was -18 μc/g.

上記デベロッパーを用い市販の複写機にて画像評価した
ところ、カブリ、ムラがなく、解像度が極めて良好な画
像が得られた。
When the image was evaluated using a commercially available copying machine using the above developer, an image with no fogging or unevenness and with extremely good resolution was obtained.

実施例3 リン酸ナトリウム・12水塩7部、塩化マグネシウム3
部、牛脂脂肪酸カリウム0.05部を純水350部中に
添加し、さらに塩酸によりpH3に調整した水溶液を作
成した0次にこの水溶液中に室温で攪拌下にスチレン8
5部、ブチルアクリレート15部、ジビニルベンゼン0
.2部、Zn系染料0.5部、カーボンブラック5部、
過酸化ベンゾイル3部をあらかじめ均一に混合させたも
のを添加した。
Example 3 7 parts of sodium phosphate dodecahydrate, 3 parts of magnesium chloride
An aqueous solution was prepared by adding 0.05 parts of potassium tallow fatty acid to 350 parts of pure water and adjusting the pH to 3 with hydrochloric acid.Next, 8 parts of styrene was added to this aqueous solution with stirring at room temperature.
5 parts, butyl acrylate 15 parts, divinylbenzene 0
.. 2 parts, Zn dye 0.5 parts, carbon black 5 parts,
A homogeneous mixture of 3 parts of benzoyl peroxide was added.

次に得られた七ツマ−の水分散液にローターステーター
型のホモミキサーにより7000rpmの回転数で高剪
断攪拌をかけながら水分散液中にカセイソーダ−水を加
え、水分散液のpHを9以上にすることにより単量体を
主成分とする液滴の分散液を作成した。
Next, caustic soda-water was added to the obtained aqueous dispersion of Natsuma while applying high shear stirring at a rotation speed of 7000 rpm using a rotor-stator type homomixer to adjust the pH of the aqueous dispersion to 9 or higher. A dispersion of droplets containing the monomer as the main component was created by doing this.

上記操作により体積平均径9μ請で粒径分布(dv/d
p)が1.20の液滴が分散していることを確認した。
The above operation results in a particle size distribution (dv/d) with a volume average diameter of 9 μm.
It was confirmed that droplets with p) of 1.20 were dispersed.

次にこの水分散液を攪拌翼が付いた反応器に入れ、80
°Cで5時間攪拌下に重合反応を行なった。
Next, this aqueous dispersion was put into a reactor equipped with stirring blades, and the
The polymerization reaction was carried out under stirring at °C for 5 hours.

さらに反応終了後、実施例1と同様な方法で洗浄、乾燥
を行ないトナーを得た。
Further, after the reaction was completed, washing and drying were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a toner.

得られたトナーの体積平均粒径は8.8μmで粒径分布
(dv/dp)は1.18であり、カーボンブラックを
粒子内部に均一に含有したもので、その電気抵抗(30
°C11kHz)は11.2J!ogΩ・1であり、キ
ャリヤーとの混合後のブローオフ帯電量は一12pc/
gとなった。
The volume average particle diameter of the obtained toner was 8.8 μm, the particle size distribution (dv/dp) was 1.18, carbon black was uniformly contained inside the particles, and the electrical resistance (30
°C11kHz) is 11.2J! ogΩ・1, and the blow-off charge amount after mixing with the carrier is -12pc/
It became g.

上記トナー100部に疏水性シリカ0.2部を外添し、
トナー濃度5%のデベロッパーとし、市販の複写機によ
り画像評価を行なった。
Externally adding 0.2 parts of hydrophobic silica to 100 parts of the above toner,
Image evaluation was performed using a commercially available copying machine using a developer with a toner concentration of 5%.

得られた画像はベタ部の濃度が高く、階調性の良い画質
となった。
The resulting image had high density in solid areas and good quality gradation.

実施例4 実施例1でカーボンブラックのかわりにマグネタイト5
0部、親油化剤としてチタン系のカップリング剤0.5
部を用いた他は同様の方法で磁性トナーを得た。
Example 4 Magnetite 5 was used instead of carbon black in Example 1.
0 parts, titanium-based coupling agent as lipophilic agent 0.5
A magnetic toner was obtained in the same manner except that the same amount was used.

得られたトナーは体積平均粒径13μ−でその粒径分布
(dv/dp)は1.20であった。
The obtained toner had a volume average particle size of 13 μm and a particle size distribution (dv/dp) of 1.20.

上記トナー100部に疏水性シリカ0.2部を外添した
ものの電気抵抗(30°C、1kHz)は10.81部
gΩ・cm、鉄粉キャリヤーを用いた帯電量は一15p
c/gであった。
The electrical resistance (30°C, 1kHz) of 100 parts of the above toner with external addition of 0.2 parts of hydrophobic silica is 10.81 parts gΩ・cm, and the amount of charge using an iron powder carrier is -15 p.
c/g.

市販の複写機による画質はカブリのない鮮明なものであ
った。
The image quality obtained by a commercially available copying machine was clear with no fog.

比較例1 炭酸ナトリウム2.5部、オレイン酸カリウム0.02
部を純水350部中に溶解し、室温攪拌下に塩化カルシ
ウム・2水塩4.0部を加え、さらにアンモニア水によ
り水溶液のpHを9以上にすることにより水溶液中に難
水溶性の炭酸カルシウムを析出分散させた。
Comparative Example 1 2.5 parts of sodium carbonate, 0.02 parts of potassium oleate
was dissolved in 350 parts of pure water, 4.0 parts of calcium chloride dihydrate was added under stirring at room temperature, and the pH of the aqueous solution was adjusted to 9 or higher with aqueous ammonia to dissolve poorly water-soluble carbonic acid in the aqueous solution. Calcium was precipitated and dispersed.

次に上記水分散媒中にスチレン70部、ブチルメタアク
リレート30部、カーボンブラック8部、Cr系染料0
.2部、2.2′アゾビス(2,4−ジメチルバレロニ
トリル)2部をあらかじめ均一に混合させたものを加え
、ローターステーター型ホモミキサーにより6000r
p−の回転数で高剪断攪拌を10分間続けた。
Next, in the aqueous dispersion medium, 70 parts of styrene, 30 parts of butyl methacrylate, 8 parts of carbon black, and 0 parts of Cr-based dye were added.
.. 2 parts of 2.2' azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) were mixed uniformly in advance, and the mixture was heated at 6000 r using a rotor-stator type homomixer.
High shear stirring was continued for 10 minutes at a rotation speed of p-.

上記操作により得られた水中でのモノマーを主成分とす
る液滴の体積平均径は25μmでその分布(dv/dp
)は2.7であった。
The volume average diameter of the droplets mainly composed of monomers in water obtained by the above operation was 25 μm, and the distribution (dv/dp
) was 2.7.

次に実施例1と同様の条件で重合を行なった。Next, polymerization was carried out under the same conditions as in Example 1.

得られたトナーの体積平均粒径は28μ−でその分布(
dv/dp)は3.21と分布の広いものとなり、しか
もカーボンブラックが一部粒子より離脱していた。
The volume average particle size of the obtained toner was 28 μ-, and its distribution (
dv/dp) was 3.21, which had a wide distribution, and some carbon black had separated from the particles.

比較例2 実施例3で牛脂脂肪酸カリウムを使用しない他は同様の
方法でトナーを作成した。
Comparative Example 2 A toner was prepared in the same manner as in Example 3 except that potassium tallow fatty acid was not used.

得られたトナーの体積平均粒径は26μ…であり、その
分布(dv/dp)は1.7であり、粒径の大きなもの
となり、また重合反応中に一部粒子同志の凝集物と思わ
れるものが生成した。
The volume average particle size of the obtained toner was 26 μ..., and its distribution (dv/dp) was 1.7, indicating that the particle size was large, and some particles appeared to be aggregates during the polymerization reaction. generated by something.

比較例3 実施例3で用いた牛脂脂肪酸カリウムを重合反応の直前
に重合系に添加した他は実施例3と同様な方法でトナー
を作成した。
Comparative Example 3 A toner was prepared in the same manner as in Example 3, except that the beef tallow fatty acid potassium used in Example 3 was added to the polymerization system immediately before the polymerization reaction.

得られたトナーの体積平均粒径は27μ踵であり、その
分布(dv/dp)は2.1となった。しかも重合反応
中に生成したと思われる1μ鋤以下の超微粒子が多数存
在するものであった。
The volume average particle diameter of the obtained toner was 27 μm, and its distribution (dv/dp) was 2.1. Moreover, there were a large number of ultrafine particles with a size of 1 μm or less, which were thought to have been produced during the polymerization reaction.

比較例4 実施例3でリン酸ナトリウム・12水塩20部、塩化マ
グネシウム9部を用い、牛脂脂肪酸カリウムは使用しな
い他は同様な方法でトナーを得た。
Comparative Example 4 A toner was obtained in the same manner as in Example 3, except that 20 parts of sodium phosphate dodecahydrate and 9 parts of magnesium chloride were used, and potassium tallow fatty acid was not used.

得られたトナーの体積平均粒径は14μ麺でその分布(
dv/dp)は2.1であった。またトナーの電気抵抗
(30”C,1kHz)はlO,1j!ogΩ・lであ
り、キャリヤーとの混合後の帯電量は一3μc/gと低
いものであった。
The volume average particle diameter of the obtained toner was 14μ noodles, and its distribution (
dv/dp) was 2.1. The electrical resistance (30''C, 1kHz) of the toner was lO,1j!ogΩ·l, and the amount of charge after mixing with the carrier was as low as -3 μc/g.

実施例3と同様に疏水性シリカを外添後デベロッパーを
作成し、市販の複写機で画像評価を行なった。
A developer was prepared by externally adding hydrophobic silica in the same manner as in Example 3, and image evaluation was performed using a commercially available copying machine.

得られた画像はカブリが多く、ベタ部の濃度が極めて低
く、全体として不鮮明なものとなった。
The resulting image had a lot of fog, the density of solid areas was extremely low, and the image was overall unclear.

特許出願人  日本ゼオン株式会社Patent applicant: Zeon Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 水溶性無機酸及び又は水溶性無機塩、並びにアニオン性
界面活性剤が存在する水系分散媒中に、着色剤とビニル
系単量体との均一混合液を攬はん下に加え、その後高せ
ん断攪はん下に前記無機酸及び又は無機塩を難水溶性無
機塩の形に析出させた後、引続き重合を進行させること
を特徴とする、着色剤が粒子内に含有された平均粒径が
3〜20μm、粒径分布(体積平均粒径/個数平均粒径
の比)が1.6以下であるトナーの製造方法。
A homogeneous mixture of a colorant and a vinyl monomer is added to an aqueous dispersion medium containing a water-soluble inorganic acid and/or a water-soluble inorganic salt, and an anionic surfactant under pressure, followed by high shearing. After the inorganic acid and/or inorganic salt is precipitated in the form of a poorly water-soluble inorganic salt under stirring, the polymerization is continued to proceed, and the average particle size of the colorant contained in the particles is A method for producing a toner having a particle size distribution (ratio of volume average particle size/number average particle size) of 3 to 20 μm and 1.6 or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04281464A (en) * 1991-03-11 1992-10-07 Konica Corp Production of electrostatic charge image developing toner
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JP2021181083A (en) * 2020-05-14 2021-11-25 公益財団法人豊田加茂環境整備公社 Water treatment method

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