JPH035762A - Microcapsule toner and its manufacturing method - Google Patents
Microcapsule toner and its manufacturing methodInfo
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- JPH035762A JPH035762A JP1139072A JP13907289A JPH035762A JP H035762 A JPH035762 A JP H035762A JP 1139072 A JP1139072 A JP 1139072A JP 13907289 A JP13907289 A JP 13907289A JP H035762 A JPH035762 A JP H035762A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野1
本発明は、電子写真法、静電印刷法、磁気記録法などに
用いられるマイクロカプセルトナー及びそ。の製造方法
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application 1] The present invention relates to a microcapsule toner used in electrophotography, electrostatic printing, magnetic recording, etc. Relating to a manufacturing method.
[従来の技術]
電子写真法をはじめとする上記の様な記録方法において
用いられるトナーとしては、従来のバインダー樹脂と着
色材(及び/又は必要に応じて磁性材料)との溶融混合
物の粉砕による、いわゆる粉砕法トナーに代わるものと
して、主として加圧定着性の改善を目的として、定着性
の良好な材料を芯物質として、その周囲に現像性に優れ
た硬質樹脂の殻を設けたカプセル型のトナーが種々提案
されている。[Prior Art] Toner used in the above-mentioned recording methods including electrophotography is produced by pulverizing a molten mixture of a conventional binder resin and a coloring material (and/or a magnetic material if necessary). As an alternative to the so-called pulverized toner, a capsule-type toner with a core made of a material with good fixing properties and a hard resin shell with excellent developability surrounding it is used, mainly for the purpose of improving pressure fixing properties. Various toners have been proposed.
例えば、特公昭54−8104号公報などに見られる様
な、軟質物質を芯材とするカプセルトナー、又、特開昭
51−132838号公報に示されている軟質樹脂溶液
芯カプセルトナーがある。For example, there are capsule toners having a soft material as a core material, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 54-8104, and soft resin solution core capsule toners disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-132838.
一方、近年、熱定着方式に代り圧力によりトナーを定着
せしめる方式が注目されてきている。On the other hand, in recent years, instead of the heat fixing method, a method of fixing toner using pressure has been attracting attention.
この加圧定着方式は熱源が不用であり、省エネルギー化
、装置の簡略化、電源ON即時コピーが可能となり、火
災の危険性もない。This pressure fixing method does not require a heat source, saves energy, simplifies the device, enables instant copying when the power is turned on, and poses no risk of fire.
この加圧定着方式においては、定着装置の強度を高くす
る必要上、機械が重くなったり、゛また、得られた定着
画像の定着面が光沢を生じたり、紙じわが生じたりなど
の欠点が生じるため、より軽圧定着を指し、かつ、凝集
、融着等の弊害を生じない、マイクロカプセルトナーが
検討されている。This pressure fixing method has drawbacks such as the need to increase the strength of the fixing device, which makes the machine heavy, and the resulting fixed image's fixed surface becomes glossy and paper wrinkles. Therefore, microcapsule toners are being considered that allow for lighter pressure fixing and do not cause problems such as aggregation and fusion.
しかしながら、トナー材料として適性のある材料が、マ
イクロカプセルトナーの材料として適しているとは限ら
ず、マイクロカプセルトナーの材料(特に殻を構成する
材料)に、トナーとしての現像性、特に荷電制御性を付
与することが難しい。この様に材料選択性が難しいこと
などより、カプセル被覆膜に欠損を生じる、被覆膜の機
械的強度が不十分となる、などの問題が生じている。However, materials that are suitable as toner materials are not necessarily suitable as materials for microcapsule toners. difficult to grant. This difficulty in material selectivity causes problems such as defects in the capsule coating membrane and insufficient mechanical strength of the coating membrane.
マイクロカプセルトナーの被覆の重要性は、種々の現像
方式で強調されている。マイクロカプセルトナー被覆率
の低下は、帯電特性の不均一化、不安定化をもたらし、
結局トナー粒子の良好な帯電状態を達成できない。さら
に、軟質芯材の染み出し、表面突出によるトナー凝集、
融着を生じる原因となる。また、カプセル膜の機械的強
度が不十分となると、現像過程で受ける衝撃力によって
マイクロカプセルトナーの壁材が剥離し、現像に悪影響
を及ぼす。The importance of coating microcapsule toners has been emphasized in various development systems. A decrease in the coverage of microcapsule toner results in uneven and unstable charging characteristics.
As a result, a good charging state of the toner particles cannot be achieved. Furthermore, toner aggregation due to seepage of the soft core material and surface protrusion,
This may cause fusion. Furthermore, if the mechanical strength of the capsule membrane is insufficient, the wall material of the microcapsule toner will peel off due to the impact force received during the development process, which will adversely affect the development.
従来、これらの問題を解決するため数多(のカプセル化
製造方法が提案されている。例えばスプレードライヤー
法、静電合体法、液中乾燥法、界面重合法、相分離法、
1n−situ重合法及びこれらを組み合せた方法が開
示されている。Conventionally, a number of encapsulation production methods have been proposed to solve these problems. For example, spray dryer method, electrostatic coalescence method, submerged drying method, interfacial polymerization method, phase separation method,
In-situ polymerization methods and combinations thereof are disclosed.
上述の相分離法とは、殻材料に対し十分な溶解性を示す
、所謂「良溶媒」を用いて殻材料を可溶化せしめた溶液
中に、実質的に殻材料を溶解しえない且つ該「良溶媒」
とは相溶性を示す「非溶媒」を添加することにより、良
溶媒中に溶解せしめておいた殻材を析出させ更には、芯
粒子表面上に被覆せしめる方法である。The above-mentioned phase separation method is a solution in which the shell material is solubilized using a so-called "good solvent" that exhibits sufficient solubility for the shell material. "Good solvent"
This is a method in which the shell material, which has been dissolved in a good solvent, is precipitated by adding a compatible "non-solvent" and is further coated on the surface of the core particle.
[発明が解決しようとする課題]
上記相分離方法において、良溶媒中に芯粒子を分散せし
める過程で、芯粒子を構成しているバインダーが該良溶
媒に溶解しない事が必須である。[Problems to be Solved by the Invention] In the above phase separation method, it is essential that the binder constituting the core particles does not dissolve in the good solvent during the process of dispersing the core particles in the good solvent.
仮に芯材の一部が良溶媒に溶解した場合には、得られる
殻膜中に芯材料が混入し、トナーの摩擦帯電特性の不安
定化及びトナー担持体たるスリーブ汚染等を招(。さら
に、殻材料が非溶媒の作用で析出する際に、副生ずる摩
擦帯電特性の高い殻材料のみからなる所謂フリーシェル
が現像工程におけるカブリやスリーブ上トナー層のムラ
等の発生原因となり易い。この様に相分離法では、殻材
料に対する良溶媒、非溶媒の選択、さらには殻材料に対
する芯材表面の性質が重要であり、殻材を効率よく析出
させかつ、効率よく芯材表面に付着させ被覆することが
重要である。If part of the core material were to dissolve in a good solvent, the core material would be mixed into the resulting shell film, resulting in destabilization of the triboelectric properties of the toner and contamination of the sleeve, which is the toner carrier. When the shell material is precipitated by the action of a non-solvent, the so-called free shell, which is composed only of the shell material with high triboelectric charging properties, is likely to cause fogging in the developing process and unevenness of the toner layer on the sleeve. In the phase separation method, the selection of a good solvent and non-solvent for the shell material, as well as the properties of the core material surface relative to the shell material, are important. It is important to.
本発明のもう一つの目的は、凝集又は合一することがな
く被覆性に優れ、フリーシェルの発生が無(、機能分離
に優れ、かつ安価に再現性よ(生産性よ(生産するマイ
クロカプセル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 excellent coating properties without agglomeration or coalescence, no generation of free shells, excellent functional separation, and low cost and reproducibility (productivity). An object of the present invention is to provide a method for producing toner.
本発明の別の目的は、帯電特性に優れ、長期にわたり連
続使用した際も初期の特性を維持し、トナー凝集、融着
、画像濃度低下等のないカプセルトナーな提供すること
にある。Another object of the present invention is to provide a capsule toner that has excellent charging characteristics, maintains its initial characteristics even when used continuously for a long period of time, and is free from toner aggregation, fusion, and image density reduction.
[課題を解決するための手段及び作用]本発明のカプセ
ルトナーは、上述の目的の達成のために開発されたもの
であり、芯材粒子とこれを被覆する殻材とからなりかつ
芯材粒子の表面近傍に等電点pl+7.0以下である無
機質微粒子を存在させてなることを特徴とするものであ
る。[Means and effects for solving the problems] The capsule toner of the present invention was developed to achieve the above-mentioned object, and is composed of core particles and a shell material covering the core particles. It is characterized by the presence of inorganic fine particles having an isoelectric point of pl+7.0 or less near the surface of the material.
また、本発明のカプセルトナー製造方法は、殻材料のプ
ロトン付加体−非プロトン付加体の平衡を利用し芯粒子
表面に殻材料を析出、被覆させることを特徴とするもの
である。より詳しくは、酸性pl+領域で殻材料を溶解
せしめた水系媒体中に該無機粒子で被覆した芯材粒子を
分散させる分散工程と、上記分散工程で得られた分散液
のpiを、該分散液から殻材料が析出するpit域まで
変化させることにより、芯粒子表面を殻材料で被覆する
工程と、を有することを特徴とするものである。The capsule toner manufacturing method of the present invention is characterized in that the shell material is precipitated and coated on the surface of the core particle by utilizing the equilibrium between the protonated product and the aprotonated product of the shell material. More specifically, there is a dispersion step in which core particles coated with the inorganic particles are dispersed in an aqueous medium in which the shell material is dissolved in an acidic PL+ region, and the pi of the dispersion obtained in the above dispersion step is This method is characterized by comprising the step of coating the surface of the core particle with the shell material by changing the pit region from the core particle to the pit region where the shell material precipitates.
本発明者らの研究によれば、カプセル膜の被覆性を決定
する因子としてカプセル殻材−芯材表面−カプセル化溶
媒の王者の性質が重要であることが明らかとなった。According to the research conducted by the present inventors, it has become clear that the characteristics of the capsule shell material, the core material surface, and the encapsulation solvent are important factors in determining the coverage of the capsule membrane.
本発明のマイクロカプセルトナーは、芯材表面の性質に
着目し、芯材粒子表面を等電点pH7,0以上の無機質
微粒子により表面改質することにより、飛躍的にカプセ
ル膜の被覆性が向上する画期的なものである。The microcapsule toner of the present invention focuses on the properties of the core material surface, and by surface-modifying the core material particle surface with inorganic fine particles having an isoelectric point of pH 7.0 or higher, the coverage of the capsule film is dramatically improved. This is a groundbreaking thing.
本発明のマイクロカプセルトナー製造方法は、酸性pH
領域でプロトン付加を受け、水系媒体中に溶解しつる殻
材を使用することを特徴とするものであり、殻材の析出
pH領域までp)lをアルカリ性方向へ変化させカプセ
ル化を行うものである。すなわち、殻材が相分離し、コ
アセルベーション滴(殻材の液滴)が生成するpH領域
前においては、プロトン付加を受は正荷電を帯びている
と考えられる。相分離した殻材は、媒体(カプセル化溶
媒)の極性の変化(pH)に伴い、媒体中で不安定化し
、コア表面へ付着固化していくと考えられる。The method for producing microcapsule toner of the present invention is based on acidic pH.
This method is characterized by the use of a vine shell material that undergoes protonation in the aqueous medium and dissolves in an aqueous medium, and encapsulation is performed by changing p) l toward alkalinity up to the pH region where the shell material precipitates. be. That is, before the pH range where the shell material undergoes phase separation and coacervation droplets (droplets of the shell material) are generated, it is considered that the material that receives proton addition is positively charged. It is thought that the phase-separated shell material becomes unstable in the medium as the polarity (pH) of the medium (encapsulation solvent) changes, and it adheres to the core surface and solidifies.
しかしながら、この相分lI!lA程における溶媒の極
性、その変化率、変化の速度等積々の要因により、殻材
のコア表面への付着性を制御することは、大変難しいも
のとなる。However, this phase lI! It is very difficult to control the adhesion of the shell material to the core surface due to a number of factors such as the polarity of the solvent at about 1A, its rate of change, and the rate of change.
そこで本発明者らは、本発明のカプセル化法において殻
材とコア表面間に静電的な効果を付与し、殻材のコア表
面への付着性を向上させることにより、カプセル膜の被
膜性を良化させフリーシェルの発生を妨げることを見い
出した。Therefore, in the encapsulation method of the present invention, the present inventors created an electrostatic effect between the shell material and the core surface to improve the adhesion of the shell material to the core surface. It has been found that this method improves the properties and prevents the occurrence of free shells.
上述のように本発明のカプセルトナー製造方法において
は、相分離過程において殻材は正に帯電している。また
系としては1. pH、酸性領域〜中性領域である。こ
のことから、無機質微粒子の等電点(無電荷点二等電点
以下のpHlE域では、粒子は正帯電、等電点以上のp
l+領域では負帯電となる)に着目し、殻材となってい
る樹脂の析出pl+領域において負帯電性を示す無機質
微粒子すなわち、少なくとも酸性pH1i域(pH7,
0以下)に等電点を存するものを芯材表面にある被覆率
で存在させることにより上述の静電的効果が得られるこ
とが明らかとなった。As described above, in the capsule toner manufacturing method of the present invention, the shell material is positively charged during the phase separation process. Also, as a system, 1. pH is in the acidic to neutral range. From this, it can be seen that in the pHlE range below the isoelectric point (no charge point, second isoelectric point) of inorganic fine particles, the particles are positively charged, and at the pH point above the isoelectric point.
Focusing on inorganic fine particles that are negatively charged in the pl+ region where the resin that is the shell material is precipitated, i.e., at least in the acidic pH 1i region (pH 7,
It has become clear that the above-mentioned electrostatic effect can be obtained by allowing a material having an isoelectric point (0 or less) to exist on the surface of the core material at a certain coverage rate.
本発明に用いる悪材料としては、好ましい定着性を示す
軟質固体状物質は、全て利用できる。この様な物質とし
ては、ワックス類(密ろう、カルナウバろう、マイクロ
クリスタリンワックスなど)、高級脂肪酸(ステアリン
酸、バルミチン酸、ラウリン酸など)、高級脂肪酸金属
塩(ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉛、ステ
アリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステア
リン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛など)、高級脂肪酸誘導
体(メチルヒドロキシステアレート、グリセロールモノ
ヒドロキシステアレートなど)、ポリオレフィン(低分
子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、酸化ポリ
エチレン、ポリイソブチレン、ポリ4弗化エチレンなど
)、オレフィン共重合体(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、エチレン
−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エス
テル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂など)、ス
チレン系樹脂(低分子量ポリスチレン、スチレン−ブタ
ジェン共重合体(モノマーI!量比5〜30:95〜7
o)、スチレン−アクリル系化合物共重合体など)、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂(酸価lO以下)、ゴム
類(イソブチレンゴム、ニトリルゴム、塩化ゴムなど)
、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、クマロン−イン
デン樹脂、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重
合体、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性
テルペン樹脂、シリコン樹脂などがあり、これらの中か
ら単独又は組合せて用いることができる。As the bad material used in the present invention, any soft solid substance that exhibits favorable fixing properties can be used. Such substances include waxes (beeswax, carnauba wax, microcrystalline wax, etc.), higher fatty acids (stearic acid, valmitic acid, lauric acid, etc.), higher fatty acid metal salts (aluminum stearate, lead stearate, stearin). barium acid, magnesium stearate, zinc stearate, zinc palmitate, etc.), higher fatty acid derivatives (methyl hydroxystearate, glycerol monohydroxystearate, etc.), polyolefins (low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyethylene oxide, polyisobutylene, polytetrafluoroethylene, etc.), olefin copolymers (ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid ester copolymer, ethylene-chloride) vinyl copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, etc.), styrenic resin (low molecular weight polystyrene, styrene-butadiene copolymer (monomer I! amount ratio 5-30:95-7)
o), styrene-acrylic compound copolymer, etc.), epoxy resin, polyester resin (acid value 1O or less), rubbers (isobutylene rubber, nitrile rubber, chlorinated rubber, etc.)
, polyvinylpyrrolidone, polyamide, coumaron-indene resin, methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, maleic acid-modified phenol resin, phenol-modified terpene resin, silicone resin, etc., and these can be used alone or in combination. .
本発明のカプセルトナーの芯材中には一般に、着色剤と
して各種の染、顔料が含まれる。このような染、顔料と
しては、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、
ランプ黒、スーダンブラックSM、ファースト・イエロ
ーG1ベンジジン・イエロー ピグメント・イエロー
インドファースト・オレンジ、イルガジン・レッド、パ
ラニトロアニリン・レッド、トルイジン・レッド、カー
ミンFB、パーマネント・ボルドーFRR、ピグメント
・オレンジR1リソール・レッド2G、レーキ・レッド
C、ローダミンFB、ローダミンBレーキ、メチル・バ
イオレッドBレーキ、フタロシアニンブルー ピグメン
トブルー ブリリヤント・グリーンB1フタロシアニン
グリーン、オイルイエローGG、ザポン・ファーストイ
エローCGG 、カヤセットY963、カヤセットYG
、スミブラスト・イエローGG、ザポンファーストオレ
ンジRR,オイル・スカーレット、スミブラストオレン
ジG1オラゾール・ブラウンB、ザボンファーストスカ
ーレットCG、アイゼンスピロン・レッド・BEH、オ
イルピンクOPなどが適用できる。The core material of the capsule toner of the present invention generally contains various dyes and pigments as colorants. Examples of such dyes and pigments include carbon black, nigrosine dye,
Lamp Black, Sudan Black SM, First Yellow G1 Benzidine Yellow Pigment Yellow
India First Orange, Irgazine Red, Paranitroaniline Red, Toluidine Red, Carmine FB, Permanent Bordeaux FRR, Pigment Orange R1 Lysol Red 2G, Lake Red C, Rhodamine FB, Rhodamine B Lake, Methyl. Violet B Lake, Phthalocyanine Blue Pigment Blue Brilliant Green B1 Phthalocyanine Green, Oil Yellow GG, Zapon Fast Yellow CGG, Kayaset Y963, Kayaset YG
, Sumiblast Yellow GG, Zapon First Orange RR, Oil Scarlet, Sumiblast Orange G1 Orazole Brown B, Pomelo First Scarlet CG, Eisenspiron Red BEH, Oil Pink OP, etc. can be applied.
本発明のマイクロカプセルトナーは磁性トナーとして用
いるために、芯材中に磁性粉を含有せしめても良い、こ
の様な磁性粉としては、磁場の中に置かれて磁化される
物質が用いられ、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性
金属の粉末、もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェ
ライトなどの合金や化合物がある。この磁性粉の含有量
はトナー重量に対して15〜180 i量%が良い゛。Since the microcapsule toner of the present invention is used as a magnetic toner, magnetic powder may be contained in the core material. As such magnetic powder, a substance that is magnetized when placed in a magnetic field is used. These include powders of ferromagnetic metals such as iron, cobalt, and nickel, or alloys and compounds such as magnetite, hematite, and ferrite. The content of this magnetic powder is preferably 15 to 180 i% based on the weight of the toner.
さらには50〜150が部が好ましい。Furthermore, 50 to 150 parts is preferable.
本発明に用いられる芯粒子は、上述したような材料を用
い、各種製法により製造することが可能である。The core particles used in the present invention can be manufactured using the materials described above and by various manufacturing methods.
この様な芯粒子製造法としては、例えば、直流電圧を印
加し、ディスクアトマイザ−から芯材料を吐出させる特
開昭58−216736号公報記載の静電n化方法、二
流体ノズルを用い芯粒子を形成させる特開昭59−12
0263号公報記載の溶融スプレ一方法、水系媒体中で
造粒する特開昭59−127062号公報記載の懸濁造
粒法が好ましく用いられ、本発明における芯粒子製造法
は、この様な製造方法に限定されるものではない。Such core particle manufacturing methods include, for example, the electrostatic nization method described in JP-A-58-216736, which applies a DC voltage and discharges the core material from a disk atomizer, and the core particle manufacturing method using a two-fluid nozzle. JP-A-59-12 to form
The melt spray method described in JP-A No. 0263, and the suspension granulation method described in JP-A-59-127062, which involves granulation in an aqueous medium, are preferably used. The method is not limited.
本発明に用いられる芯粒子の平均粒径は、体積平均粒径
として、0.4〜99μm、さらには4〜19μmが好
ましい。The average particle size of the core particles used in the present invention is preferably 0.4 to 99 μm, more preferably 4 to 19 μm, as a volume average particle size.
本発明に従い上記の様にして得られた芯材粒子に無機質
微粒子な外添混合して、芯材粒子表面に無機質微粒子を
付着させる。According to the present invention, inorganic fine particles are externally added to the core material particles obtained as described above, and the inorganic fine particles are attached to the surface of the core material particles.
本発明に用いる無機質微粒子としては、二酸化チタン、
酸化クロム、シリカ、酸化マンガン、酸化タングステン
などの等電点がpH7,0以下である無機微粉体であれ
ばいずれのものも使用可能である。The inorganic fine particles used in the present invention include titanium dioxide,
Any inorganic fine powder having an isoelectric point of pH 7.0 or lower, such as chromium oxide, silica, manganese oxide, and tungsten oxide, can be used.
しかしながら、等電点け、無機質微粉体の製造法、メー
カー、原料、産地等によって同一構造物でも異なるので
、事前に測定しておく必要がある。その方法としては、
電位差滴定、ゼークー電位等が挙げられ、電位差滴定曲
線の変曲点、ゼータ−電位ゼロとなるp++値をもって
等電点と見なすことが可能である。However, since the same structure differs depending on the isoelectric ignition, the manufacturing method of the inorganic fine powder, the manufacturer, the raw material, the place of production, etc., it is necessary to measure it in advance. The method is as follows:
Examples include potentiometric titration, Zeku potential, etc., and the p++ value at which the inflection point of the potentiometric titration curve becomes zero, the zeta potential, can be regarded as the isoelectric point.
また、無機質微粒子の大きさは芯粒子よりも微小な寸法
が好ましく、N2吸着によるBET法による比表面積が
50〜400m”/gの範囲のものが好ましく用いられ
る。Further, the size of the inorganic fine particles is preferably smaller than that of the core particles, and those having a specific surface area of 50 to 400 m''/g by the BET method using N2 adsorption are preferably used.
本発明においてこれら無機微粒子は、コーヒーミル粉砕
器、ヘンシェル等の粉体温合或は、粉砕機、もしくは表
面改質装置、バイプリダイザ−アトマイザ−等を使用し
て外添混合される。その添加量は、芯材表面の約30%
以上を被覆できる量が好ましく、無機質微粒子の粒径に
依存するが、芯材重量に対して0601〜60重量%、
好ましくは1.0−10重量%程度で被覆率が60%以
上であることがより好ましい。In the present invention, these inorganic fine particles are externally added and mixed using a coffee mill grinder, Henschel, etc. powder temperature mixing, a grinder, a surface modification device, a bipridizer-atomizer, etc. The amount added is approximately 30% of the core material surface.
The amount that can cover the above is preferably 0601 to 60% by weight based on the weight of the core material, although it depends on the particle size of the inorganic fine particles.
It is preferably about 1.0 to 10% by weight and the coverage is more preferably 60% or more.
この様な外添混合操作により、無機質微粒子を芯粒子の
表面或は表層に埋め込まれた状態で付着させる。By such external addition mixing operation, the inorganic fine particles are attached to the core particles in a state where they are embedded in the surface or surface layer.
芯材表面に該無機″!L徹粒子粒子在させる方法として
は、他に造粒過程において生じるものでもかまわない。As a method for causing the inorganic "!L-through-particles to be present on the surface of the core material, other methods that occur during the granulation process may be used.
一方、本発明に用いられる殻材料としては、機械的強度
、熱的特性が良好で、トナー化した時の摩擦帯電特性に
優れているものを選択すべきである。これに加えて本発
明に用いられる殻材料としては、塩基によってプロトン
付加体を形成し、水系溶媒に溶解可能な性質を有してい
るものに限られる。On the other hand, as the shell material used in the present invention, one should be selected that has good mechanical strength and thermal properties, and has excellent triboelectric charging properties when formed into a toner. In addition, the shell material used in the present invention is limited to those that form a proton adduct with a base and have the property of being soluble in an aqueous solvent.
具体的には、以下のモノマ一種から構成される樹脂が使
用可能である。Specifically, resins composed of the following monomers can be used.
メタクリル酸N、N−ジメチルアミノエチルエステル(
DM)、アクリル酸N、N−ジメチルアミノエチルエス
テル、メタクリル酸N、N’−ジエチルアミノエチルエ
ステル(DE)、アクリル酸N、N−ジエチルアミノエ
チルエステル、アクリル酸N、N−ジブチルアミノエチ
ルエステル、メタクリルfilN、N−ジブチルアミノ
エチルエステル(D[l)、メタクリル酸2−ピペリジ
ノエチルエステル、アクリル酸2−ピペリジノエチルエ
ステル等の含窒素脂肪族子ツマ−が好ましく用いられる
。Methacrylic acid N,N-dimethylaminoethyl ester (
DM), acrylic acid N, N-dimethylaminoethyl ester, methacrylic acid N, N'-diethylaminoethyl ester (DE), acrylic acid N, N-diethylaminoethyl ester, acrylic acid N, N-dibutylaminoethyl ester, methacrylic acid Nitrogen-containing aliphatic molecules such as filN, N-dibutylaminoethyl ester (D[l), methacrylic acid 2-piperidinoethyl ester, and acrylic acid 2-piperidinoethyl ester are preferably used.
また、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、5−エチ
ル−2−ビニルとリジン、2−メチル−5−ビニルピリ
ジン、N、N−ジビニルアニリン、トランス1.2−ビ
ス(2−ピリジル)エチレン、2−ビニルキノリン、2
−(N、N−ジメチルアミノ)−4−ビニルピリミジン
、4−ビニルピリミジン、3−シンナモイルピリジン、
4−メタクリルオキシベンジリデンアニリン、ジアリル
メラミン、2.4−ジメチル−6−ビニル−トリアジン
、4.6−ジアミツー2−ビニルトリアジン、N−ビニ
ルイミダゾール等の含窒素芳香族モノマーも好ましく用
いられる。Also, vinylpyridine, vinylcarbazole, 5-ethyl-2-vinyl and lysine, 2-methyl-5-vinylpyridine, N,N-divinylaniline, trans-1,2-bis(2-pyridyl)ethylene, 2-vinyl quinoline, 2
-(N,N-dimethylamino)-4-vinylpyrimidine, 4-vinylpyrimidine, 3-cinnamoylpyridine,
Nitrogen-containing aromatic monomers such as 4-methacryloxybenzylideneaniline, diallylmelamine, 2,4-dimethyl-6-vinyl-triazine, 4,6-diami2-vinyltriazine, and N-vinylimidazole are also preferably used.
以上の千ツマ−と組み合わせ共重合体を作るモノマーと
しては、次のものが挙げられる。Examples of monomers that can be combined with the above-described monomers to form a copolymer include the following.
スチレン(St)、α−クロロスチレン、α−メチルス
チレン、アリルベンゼン、フェニルアセチレン、ビニル
ナフタレン、4−メチルスチレン、2.4−ジメチルス
チレン、3−エチルスチレン、2.4−ジエチルスチレ
ン、2−メトキシスチレン、4−クロロスチレン、4−
フルオロスチレン、3−ヨードスチレン、4−シアノス
チレン、3−ニトロスチレンなどの芳香族性子ツマ−1
或はエチレン、プロピレン、イソプレン(IP)、ブタ
ジェン(BD)、ブチレン、イソブチレンなどのエチレ
ン不飽和モノオレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、臭化ビニル、弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル類
:酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンジェ酸ビニル
などのビニルエステル類;メタクリル酸メチル(MMA
) メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メ
タクリル酸n−ブチル(HMA) 、メタクリル酸イソ
ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデ
シル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル(2Ell^
)、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−
ブチル(B^)、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プ
ロピル、′アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステア
リル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニ
ルなどのアクリル酸又はメタクリル酸エステル類;ビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソ
ブチルエーテルなどのビニルエーテル類;ビニルメチル
ケトン、ビニルへキシルケトン、メチルイソプロペニル
ケトンなどのビニルケトン類;アクリロニトリル(八N
)、アクロレイン、アクリルアミド、無水マレイン酸(
M^)、タイマー酸等の脂肪族ビニル千ツマー;等が好
ましく用いられる。Styrene (St), α-chlorostyrene, α-methylstyrene, allylbenzene, phenylacetylene, vinylnaphthalene, 4-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 3-ethylstyrene, 2,4-diethylstyrene, 2- Methoxystyrene, 4-chlorostyrene, 4-
Aromatic polymers such as fluorostyrene, 3-iodostyrene, 4-cyanostyrene, 3-nitrostyrene, etc.
Or ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, isoprene (IP), butadiene (BD), butylene, and isobutylene; vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, and vinyl fluoride: vinyl acetate , vinyl esters such as vinyl propionate and vinyl benzoate; methyl methacrylate (MMA
) Ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate (HMA), isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate (2Ell^
), stearyl methacrylate, phenyl methacrylate,
Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-acrylate
Acrylic acids or methacrylates such as butyl (B^), isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, etc. Acid esters; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, and vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, and methyl isopropenyl ketone; acrylonitrile (8N
), acrolein, acrylamide, maleic anhydride (
M^), aliphatic vinyl polymers such as timer acid, etc. are preferably used.
さらに本発明に用いられる殻材料においては、上述した
様な千ツマ−から構成された樹脂のみに限らず、補助的
に、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホネー
ト、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、エポキシ
樹脂、ロジン、変成ロジン、デルベン樹脂、フェノール
樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹
脂、メラミン樹脂、ポリフェニレンオキサイドの様なポ
リエーテル樹脂、或はチオエーテル樹脂、等の単独重合
体又は共重合体を併用する事も可能である。Furthermore, the shell material used in the present invention is not limited to the above-mentioned resin composed of 1,000 yen, but may also include polyester, polycarbonate, polysulfonate, polyamide, polyurethane, polyurea, epoxy resin, rosin, Homopolymers or copolymers of modified rosins, Derben resins, phenolic resins, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, melamine resins, polyether resins such as polyphenylene oxide, or thioether resins, etc. It is also possible to use combination.
本発明で用いられる殻材料の、更に好ましい具体例とし
ては、St−MMA−DM共重合体、St−MMA−D
E共重合体、5t−2EII^−DM共重合体等の三元
共重合体; St−MMA−2EIIA−DM共重合体
、St−MMA−BMA−D&l共重合体、St−MM
A−BD−DM共重合体、St−MMA−IP−DM共
重合体、St−へN−MM^−DM共重合体等の、機能
(C)を二つの千ツマ−から構成した四元共重合体が挙
げられる。More preferable examples of the shell material used in the present invention include St-MMA-DM copolymer, St-MMA-D
Ternary copolymers such as E copolymer and 5t-2EII^-DM copolymer; St-MMA-2EIIA-DM copolymer, St-MMA-BMA-D&l copolymer, St-MM
A-BD-DM copolymer, St-MMA-IP-DM copolymer, St- to N-MM^-DM copolymer, etc., quaternary elements in which the function (C) is composed of two 1,000 units. Examples include copolymers.
また、本発明においてカプセル化されたトナーの平均粒
径(体積平均粒径)は、通常0.5〜100μ、好まし
くは5〜20μである。Further, the average particle size (volume average particle size) of the encapsulated toner in the present invention is usually 0.5 to 100 μm, preferably 5 to 20 μm.
本発明において、上記した殻材料は酸性pl+領域に設
定された水系媒体中に溶解している溶液の状態で前記芯
粒子の被覆工程を提供される。In the present invention, the above-described shell material is provided in the state of a solution dissolved in an aqueous medium set in an acidic pl+ region for the coating process of the core particles.
カプセル化工程においては、水系媒体中に塩基を除去に
加え殻材が不溶性となる(脱プロトン化)p11領域ま
で系のpl+を変化させ、殻材を析出させ芯材を被覆す
る。In the encapsulation step, in addition to removing the base in the aqueous medium, the pl+ of the system is changed to the p11 region where the shell material becomes insoluble (deprotonation), and the shell material is precipitated to cover the core material.
本発明に用いる水系媒体としては、塩基共存下で殻材を
プロトン付加体とし溶解しつる極性の強い溶媒であるこ
とが好ましい、具体的には、次に挙げる溶媒と水との混
合溶媒を使用することができる。The aqueous medium used in the present invention is preferably a highly polar solvent that dissolves the shell material as a protonated product in the presence of a base. Specifically, a mixed solvent of the following solvents and water is used. can do.
グリセリン、エチレングリコール、メタノール、エタノ
ール、プロピレングリコール、フルフリルアルコール、
ベンジルアルコール、n−プロピルアルコール、アリル
アルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノ
ール、ブチルアルコールなどがある。これら溶媒と水と
を相溶する範囲で混合し使用する。Glycerin, ethylene glycol, methanol, ethanol, propylene glycol, furfuryl alcohol,
Examples include benzyl alcohol, n-propyl alcohol, allyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, and butyl alcohol. These solvents and water are mixed and used within a compatible range.
本発明に用いる酸性物質としては、塩酸、硫酸、リン酸
等の無機酸類、及びギ酸、酢酸、コハク酸等の有機酸類
が使用可能である0本発明に用いる塩基性物質としては
、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウ
ム、アンモニア水等の無機塩基類及びエチレンジアミン
、ジエチレントリアミン、トリエチレンジアミン等の有
機塩基類が好ましく用いられる。As the acidic substance used in the present invention, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid, and succinic acid can be used.As the basic substance used in the present invention, sodium hydroxide can be used. Inorganic bases such as , potassium hydroxide, calcium hydroxide, and aqueous ammonia, and organic bases such as ethylenediamine, diethylenetriamine, and triethylenediamine are preferably used.
[実施例]
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。[Examples] The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例1
芯材は、ハイワックス200P (三井石油化学製)2
0部、パラフィンワックス155(日本製螺装)80部
、フタロシアニンブルー5部を150℃で溶融混合し、
スプレードライヤーで造粒後、乾式分級を行なうことに
より、粒径が10.3μ±5.0μであり、球形状のも
のが得られた。Example 1 The core material is Hiwax 200P (manufactured by Mitsui Petrochemicals) 2
0 parts, 80 parts of paraffin wax 155 (Japanese Ruso), and 5 parts of phthalocyanine blue were melted and mixed at 150°C.
After granulation with a spray dryer, dry classification yielded spherical particles with a particle size of 10.3μ±5.0μ.
上記芯材1 kgに等電点PB4.2 (電位差滴定
により実測)である親木性シリカ20gをヘンシェルミ
キサー10B型(三井三池製作所)にて目盛10で2分
間の条件で外添混合した。To 1 kg of the core material, 20 g of wood-philic silica having an isoelectric point of PB4.2 (actually measured by potentiometric titration) was externally added and mixed using a Henschel mixer model 10B (Mitsui Miike Seisakusho) at a scale of 10 for 2 minutes.
ここで得られた芯材を電子顕微鏡で観察したところ、芯
材表面に均一シリカが付着しており、その被覆性は良好
であった0次いで上記芯材をスチレン−メタクリル酸N
、N−ジメチルアミノエチルエステル共重合体でカプセ
ル化を行った。When the core material obtained here was observed with an electron microscope, it was found that silica was uniformly adhered to the surface of the core material, and its coverage was good.
, N-dimethylaminoethyl ester copolymer.
カプセル化に用いた水系媒体としては、水:エタノール
−1:2混合溶媒であり、酸として酢酸を加え、殻材を
溶解した。The aqueous medium used for encapsulation was a 1:2 mixed solvent of water and ethanol, and acetic acid was added as an acid to dissolve the shell material.
ここに塩基として、0.IN−水酸化ナトリウムを徐々
に滴下し、殻材を相分離させ芯材を被覆しカプセルトナ
ーを得た。Here, as a base, 0. IN-sodium hydroxide was gradually added dropwise to phase separate the shell material and cover the core material to obtain a capsule toner.
また、この殻材の析出p11領域は、pl+6.2〜7
.0であり、このpt+領域における、シリカ微粉体で
被覆された芯材のゼータ−電位は負を示した。上記の様
にして得られたマイクロカプセルトナーは、電子顕微鏡
で観察した結果カプセル膜の被覆性は完全で、フリーシ
ェルの発生はなかった。またこのトナーとキャリアを混
合し画出しを行ったところ得られた画像は、良好であり
、また、耐久性にも優れたトナーであった。Moreover, the precipitation p11 region of this shell material is pl+6.2 to 7
.. 0, and the zeta potential of the core material coated with silica fine powder in this pt+ region was negative. When the microcapsule toner obtained as described above was observed using an electron microscope, it was found that the capsule film had complete coverage and no free shells were generated. Further, when this toner and carrier were mixed and an image was produced, the image obtained was good and the toner was also excellent in durability.
実施例2
芯材表面改質材として等電点pH6,5の酸化チタンを
使用することを除いては、実施例1と同様にカプセルト
ナーを得た。Example 2 A capsule toner was obtained in the same manner as in Example 1, except that titanium oxide with an isoelectric point of pH 6.5 was used as the core surface modifying material.
得られたマイクロカプセルトナーは、実施例1と同様、
カプセル膜の被覆性は良好でフリーシェルの発生はみら
れなかった。また画出しを行ったところ得られた画像は
良好なものであった。また耐久性にも優れていた。The obtained microcapsule toner had the same characteristics as in Example 1.
The coverage of the capsule membrane was good, and no free shells were observed. Further, when image printing was carried out, the obtained image was good. It also had excellent durability.
実施例3
芯材表面改質材として等電点pH5,5である疎水性シ
リカを使用することを除いては、実施例1と同様カプセ
ルトナーを得た。Example 3 A capsule toner was obtained in the same manner as in Example 1, except that hydrophobic silica having an isoelectric point of pH 5.5 was used as the core surface modifying material.
得られたマイクロカプセルトナーは、実施例1と同様、
カプセル膜の被覆性は良好でフリーシェルの発生はみら
れなかった。また画出しを行ったところ得られた画像は
、良好なものであった。°また耐久性にも優れたトナー
であった。The obtained microcapsule toner had the same characteristics as in Example 1.
The coverage of the capsule membrane was good, and no free shells were observed. Further, when image printing was performed, the obtained image was good. °The toner also had excellent durability.
実施例4
芯材表面改質材として、等電点p旧、0である酸化マン
ガンを芯材1kgに対して4.0 !i量%用いること
を除いては、実施例1と同様カプセルトナーを得た。Example 4 As a core material surface modification material, manganese oxide with an isoelectric point p old, 0 was used at a concentration of 4.0% per 1 kg of core material! A capsule toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that i amount % was used.
得られたマイクロカプセルトナーは、実施例1と同様、
カプセル膜の被覆性に優れ、かつフリーシェルの発生は
みられなかった。また画出しを行ったところ得られた画
像は良好なものであった。また耐久性にも優れたトナー
であった。The obtained microcapsule toner had the same characteristics as in Example 1.
The capsule membrane had excellent coverage and no free shells were observed. Further, when image printing was carried out, the obtained image was good. The toner also had excellent durability.
比較例1
芯材の表面改質無機微粉体として、等電点11 II
9 、5のアルミナを用いたことを除いては、実施例1
と同様カプセル化を行った。Comparative Example 1 As a surface-modified inorganic fine powder for the core material, the isoelectric point is 11 II
Example 1 except that alumina of 9 and 5 was used.
Encapsulation was performed in the same way.
その結果得られたマイクロカプセルトナーは、被覆性が
不良であり、フリーシェルが発生したものとなった0画
出しの結果、得られた画像は濃度も低く、画質も不良で
あり、耐久性にも劣ったものであった。The microcapsule toner obtained as a result had poor coverage, and as a result of zero-image printing with free shells, the resulting image had low density, poor image quality, and poor durability. It was also inferior to
[発明の効果]
上述したように本発明によれば、殻材料のプロトン付加
体−非プロトン付加体の平衡利用した相分離法カプセル
化において、芯材表面を等電点pl+7.0以下の無機
微粒子で表面改質した芯材を用いることにより生成した
カプセルの凝集、合一がな(、被覆性に優れ、フリーシ
ェルの発生が無く機能分離に優れたマイクロカプセルト
ナーな提供することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in phase separation method encapsulation using equilibrium between protonated and aprotonated products of the shell material, the surface of the core material is inorganic with an isoelectric point pl+7.0 or less. By using a core material surface-modified with fine particles, it is possible to provide a microcapsule toner with excellent coating properties, no generation of free shells, and excellent functional separation due to the aggregation and coalescence of the capsules produced.
Claims (2)
表面近傍に等電点がpH7.0以下である無機質微粒子
を存在させてなることを特徴とするマイクロカプセルト
ナー。(1) A microcapsule toner comprising a core material and a shell material covering the core material, and inorganic fine particles having an isoelectric point of pH 7.0 or less are present near the surface of the core material.
に等電点がpH7.0以下である無機粒子で被覆した芯
材粒子を分散させる分散工程と、該分散工程で得られた
分散液のpHを、該分散液から殻材料が析出するpH域
まで変化させることにより芯材粒子表面を殻材料で被覆
する工程とを有することを特徴とするマイクロカプセル
トナーの製造方法。(2) A dispersion step of dispersing core material particles coated with inorganic particles with an isoelectric point of pH 7.0 or less in an aqueous medium in which the shell material is dissolved in an acidic pH region, and the dispersion obtained in the dispersion step. A method for producing a microcapsule toner, comprising the step of coating the surface of core particles with a shell material by changing the pH of the liquid to a pH range in which the shell material precipitates from the dispersion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1139072A JPH035762A (en) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | Microcapsule toner and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1139072A JPH035762A (en) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | Microcapsule toner and its manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH035762A true JPH035762A (en) | 1991-01-11 |
Family
ID=15236839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1139072A Pending JPH035762A (en) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | Microcapsule toner and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH035762A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104730873A (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 京瓷办公信息系统株式会社 | Toner |
-
1989
- 1989-06-02 JP JP1139072A patent/JPH035762A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104730873A (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 京瓷办公信息系统株式会社 | Toner |
| JP2015121582A (en) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | toner |
| US9772574B2 (en) | 2013-12-20 | 2017-09-26 | Kyocera Document Solutions Inc. | Toner |
| CN104730873B (en) * | 2013-12-20 | 2019-04-19 | 京瓷办公信息系统株式会社 | toner |
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