JPH0364767A - Production of polymerized toner - Google Patents
Production of polymerized tonerInfo
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- JPH0364767A JPH0364767A JP1200373A JP20037389A JPH0364767A JP H0364767 A JPH0364767 A JP H0364767A JP 1200373 A JP1200373 A JP 1200373A JP 20037389 A JP20037389 A JP 20037389A JP H0364767 A JPH0364767 A JP H0364767A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、懸濁重合によって製造される重合トナーの製
造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing a polymerized toner produced by suspension polymerization.
[従来の技術]
従来、電子写真法等に用いられるトナーは、−般に熱可
塑性樹脂中にカーボンブラックの様な着色剤及び電荷制
御剤等の添加物を混練し、均一に分散した後、粉砕装置
で粉砕し、分級機でトナーに適した粒径に分級する、い
わゆる粉砕法により製造されている。この粉砕法により
製造されるトナーにはいくつかの問題点がある。[Prior Art] Conventionally, toners used in electrophotography are produced by kneading additives such as a coloring agent such as carbon black and a charge control agent in a thermoplastic resin and uniformly dispersing the mixture. It is manufactured by the so-called pulverization method, in which the toner is pulverized using a pulverizer and classified into particle sizes suitable for toner using a classifier. Toner produced by this pulverization method has several problems.
すなわち、この粉砕法を用いて製造されるトナーにおい
ては、その材料がある程度粉砕され易いように脆性を持
っていなくてはならない。しかし、このような脆性を有
する材料を用いることによってトナーが微粉化され過ぎ
る問題点を生ずる。その結果、最終的に適切な粒度分布
のトナーを得ようとする場合、多量の微粉を除去しなく
てはならず、そのため製造コストが高くなってしまう。That is, in a toner manufactured using this pulverization method, the material must have brittleness so that it can be easily pulverized to some extent. However, the use of such brittle materials causes the problem that the toner is too finely powdered. As a result, in order to finally obtain a toner with an appropriate particle size distribution, a large amount of fine powder must be removed, which increases manufacturing costs.
更に、このようなトナーは複写機の現像器中で、連続複
写の過程で更に微粉化されてしまう場合があり、実用上
問題となる。また、熱定着性を改善するために、トナー
に低融点の材料を用いたり、圧力定着性の材料を用いた
場合、粉砕装置あるいは分級装置の中でトナーが融着現
象を起こし、連続生産できない問題を生ずる。Further, such toner may be further pulverized in the developing device of a copying machine during the process of continuous copying, which poses a practical problem. In addition, if a material with a low melting point or pressure fixing material is used for the toner in order to improve heat fixing properties, the toner may fuse in the crushing device or classification device, making continuous production impossible. cause problems.
このような、粉砕法の問題点を解決するために懸濁重合
法により重合性単量体から重合によってトナーを直接製
造するという重合トナーが提案されている(特公昭51
−14895号、特開昭57−53756号等)。In order to solve these problems of the pulverization method, a polymerized toner has been proposed in which the toner is directly produced by polymerizing polymerizable monomers using a suspension polymerization method (Japanese Patent Publication No.
-14895, JP-A No. 57-53756, etc.).
従来の一般的な懸濁重合法によりトナーを得る場合には
、重合性単量体および着色剤として主としてカーボンブ
ラックを少なくとも含有する単量体組成物を、懸濁安定
剤を含有する水混和性媒体等の中で、適当な撹拌機を用
いてトナーの粒径に造粒し、あらかじめ添加されている
重合開始剤または新たに加えられた重合開始剤が熱によ
って分解するとき発生するラジカルにより、重合性単量
体を重合させて重合体を形成し、重合トナーを生成して
いる。すなわち、この懸濁重合法では粉砕工程が含まれ
ないため、重合トナーは脆性を有する必要がなく、シか
もその形状は球形であるため、重合トナーは流動性に優
れ、摩擦帯電性が均一である等の特徴を有している。When obtaining a toner by a conventional general suspension polymerization method, a monomer composition containing at least a polymerizable monomer and mainly carbon black as a colorant is combined with a water-miscible monomer composition containing a suspension stabilizer. The polymerization initiator is granulated to the toner particle size using an appropriate stirrer in a medium, etc., and the radicals generated when the previously added polymerization initiator or the newly added polymerization initiator is decomposed by heat. Polymerizable monomers are polymerized to form a polymer to produce a polymerized toner. In other words, since this suspension polymerization method does not include a pulverization step, the polymerized toner does not need to be brittle, and since its shape is spherical, the polymerized toner has excellent fluidity and has uniform triboelectric charging properties. It has certain characteristics.
しかし、懸濁重合による重合トナーの製造において、分
散相(モノマー相)は、重合性単量体以外に少なくとも
着色剤を含有し、更に、電荷制御剤、低分子量ワックス
等の重合性単量体に不溶なトナー構成剤を含有するため
、単量体組成物の液滴はこれらトナー構成剤の分散性や
重合阻害等により、重合課程の粘弾特性等が複雑に変化
し、更に、トナーに所望の粒度が、5〜20μ麿程度で
あるため、従来、工業的に行なわれてる懸濁重合とはま
ったく異なる挙動を示す。従って、重合トナーを懸濁重
合法で製造する場合、懸濁安定剤の選択は重要な問題と
なる。即ち、懸濁安定剤は、粒子径、粒子径分布、収率
、後処理方法等に大きな影響を及ぼすものであり、特に
、トナーに所望の粒度を有する液滴を重合終了時まで安
定化する大きな懸濁安定能を有することが決められ、さ
らに重合後の懸濁安定剤の除去、即ち、洗浄性の良好な
懸濁安定剤が必要とされている。従来懸濁安定剤として
は、例えばポリビニルアルコール、ポリ(メタ)アクリ
ル酸及びそれらの塩、ポリスチレンスルホン酸及びその
塩、カゼイン、ゼラチン等の水溶性高分子、炭酸カルシ
ウム、第3リン酸カルシウム、金属粉等の無機固体微粉
末などが用いられてきているが、前記の如き必要特性を
満足できていないのが現状である。However, in the production of polymerized toner by suspension polymerization, the dispersed phase (monomer phase) contains at least a colorant in addition to the polymerizable monomer, and further contains polymerizable monomers such as a charge control agent and a low molecular weight wax. Because the droplets of the monomer composition contain toner constituents that are insoluble in the toner, the viscoelastic properties of the monomer composition during the polymerization process change in a complicated manner due to the dispersibility and polymerization inhibition of these toner constituents, and furthermore, the toner composition Since the desired particle size is approximately 5 to 20 μm, the behavior is completely different from that of suspension polymerization, which has conventionally been carried out industrially. Therefore, when producing a polymerized toner by a suspension polymerization method, selection of a suspension stabilizer becomes an important issue. In other words, the suspension stabilizer has a large effect on the particle size, particle size distribution, yield, post-processing method, etc. In particular, the suspension stabilizer stabilizes droplets having a desired particle size in the toner until the end of polymerization. It has been determined that there is a need for a suspension stabilizer that has a large suspension stabilizing ability and is also easy to remove after polymerization, that is, has good washability. Conventional suspension stabilizers include, for example, polyvinyl alcohol, poly(meth)acrylic acid and salts thereof, polystyrene sulfonic acid and salts thereof, water-soluble polymers such as casein and gelatin, calcium carbonate, tertiary calcium phosphate, metal powder, etc. Although inorganic solid fine powders and the like have been used, the current situation is that they do not satisfy the necessary properties as described above.
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、以上の如き問題点を解決した重合トナ
ーの製造法を提供することである。即ち、本発明の目的
は、懸濁重合法による重合トナーの製造方法において、
液滴を合一させる事なく安定に重合完結させ、収率良く
所望の粒度の重合トナーを得ることができ、さらに、摩
擦帯電性、社屋性、流動性、保存性等の良好な重合トナ
ーを得ることができる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 method for producing a polymerized toner that solves the above-mentioned problems. That is, an object of the present invention is to provide a method for producing a polymerized toner using a suspension polymerization method,
It is possible to stably complete the polymerization without coalescence of droplets, and obtain a polymerized toner with a desired particle size in a high yield. Furthermore, a polymerized toner with good triboelectric charging properties, properties, fluidity, and storage stability can be obtained. The object of the present invention is to provide a manufacturing method that can obtain the desired results.
[課題を解決するための手段]
本発明者らは、従来技術がかかえる問題点を解決するた
めに、鋭意研究の結果、変性澱粉を懸濁安定剤として用
いることで、重合系を安定に保持する串が出来、得られ
た重合粒子の洗浄性も良好であるため、上記目的の達成
に極めて効果的である事を見いだした。[Means for Solving the Problems] In order to solve the problems faced by the conventional technology, the present inventors, as a result of intensive research, have found that the polymerization system can be stably maintained by using modified starch as a suspension stabilizer. The present inventors have found that the method is extremely effective in achieving the above objectives because a skewer can be obtained and the resulting polymer particles have good washability.
即ち、本発明は、重合性単量体と着色剤とを少なくとも
含有する単量体組成物を懸濁重合してなる重合トナーの
製造方法であって、懸濁安定剤に変性澱粉を用いる事を
特徴とする重合トナーの製造方法である。That is, the present invention provides a method for producing a polymerized toner obtained by suspension polymerizing a monomer composition containing at least a polymerizable monomer and a colorant, the method comprising using modified starch as a suspension stabilizer. A method for producing a polymerized toner characterized by the following.
以下、本発明を更に詳細に説明する。以下の記載におい
て、量比を表わす「%」及び「部」は特に断わらない限
り重量基準とする。The present invention will be explained in more detail below. In the following description, "%" and "part" expressing quantitative ratios are based on weight unless otherwise specified.
一般に、澱粉は、コロイド的特性を有し、水溶液の粘度
も比較的高いため、重合トナーを懸濁重合法で製造する
場合、複雑な粘弾特性等を有する液滴を保護コロイド的
に覆い、重合系が最も不安定な重合中期から終期にかけ
て液滴同士の合一を防ぐ作用が期待できる。本発明は、
このような特性を有する澱粉に、更に、変性することに
よって界面活性能を付与し、所望の粒度に液滴を重合終
了まで安定化させるという大きな懸濁安定能を持たせる
ことを見いだしたものである。In general, starch has colloidal properties and the viscosity of an aqueous solution is relatively high. Therefore, when producing polymerized toner by suspension polymerization, droplets with complex viscoelastic properties are covered with a protective colloid. It can be expected to have the effect of preventing droplets from coalescing between the middle and final stages of polymerization, when the polymerization system is most unstable. The present invention
We have discovered that by further modifying starch, which has these properties, we can impart surfactant properties and give it a large suspension stabilizing ability that stabilizes droplets at the desired particle size until the end of polymerization. be.
本発明に用いられる変性澱粉としては、例えばエーテル
化澱粉、エステル化澱粉、酸化澱粉、橋かけ澱粉、ビニ
ル化合物とのグラフト共重合体等が挙げられるが、中で
もエーテル化澱粉およびエステル化澱粉が好ましい。Examples of the modified starch used in the present invention include etherified starch, esterified starch, oxidized starch, crosslinked starch, and graft copolymers with vinyl compounds, among which etherified starch and esterified starch are preferred. .
具体的には、エーテル化澱粉としては、例えばメチル基
、エチル基等のアルキル基、プロペニル基等のアリル基
、アリール基、アミノエチル基等のアルキルアミノ基、
ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等のヒドロ
キシアルキル基、シアノエチル基等のシアノアルキル基
、カルボキシメチル基等のカルボキシアルキル基等の種
々の官能基を導入したエーテル化澱粉を用いることが出
来る。ここで、エーテル化澱粉の置換度(エーテル化度
)が、澱粉分子のグルコース基1個あたり0.01−
:、5であることが特に好ましい。Specifically, the etherified starch includes, for example, an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an allyl group such as a propenyl group, an aryl group, an alkylamino group such as an aminoethyl group,
It is possible to use etherified starches into which various functional groups have been introduced, such as hydroxyalkyl groups such as hydroxyethyl groups and hydroxypropyl groups, cyanoalkyl groups such as cyanoethyl groups, and carboxyalkyl groups such as carboxymethyl groups. Here, the degree of substitution (degree of etherification) of the etherified starch is 0.01-
:, 5 is particularly preferable.
一方、エステル化澱粉には、ギ酸エステル、酢酸エステ
ル、プロピオン酸エステル、醋酸エステル等の飽和脂肪
族カルボン酸エステル、プロペン酸エステル、プロピン
酸エステル等の不飽和脂肪族カルボン酸エステル、更に
は、安息香酸エステル、1)−トルエンスルホン酸エス
テル、硝酸エステル、硫酸エステル、リン酸エステル等
を用いることが出来る。ここで、エステル化澱粉の置換
度(エステル化度)が、澱粉分子のグルコース基1個あ
たり0.O1〜2.5であることが特に好ましい。On the other hand, esterified starch includes saturated aliphatic carboxylic acid esters such as formic acid ester, acetic acid ester, propionic acid ester, and acetic acid ester, unsaturated aliphatic carboxylic acid ester such as propenoic acid ester, propic acid ester, and even benzoic acid ester. Acid esters such as 1)-toluenesulfonic esters, nitric esters, sulfuric esters, phosphoric esters, etc. can be used. Here, the degree of substitution (degree of esterification) of the esterified starch is 0.0% per glucose group of the starch molecule. Particularly preferred is O1 to 2.5.
なお、エーテル化度およびエステル化度は、例えばシア
ノエチル化澱粉は元素分析により窒素を定量してエーテ
ル化度を求めるように、公知の分析化学手法によって求
められるものである。The degree of etherification and the degree of esterification are determined by known analytical chemistry methods, such as determining the degree of etherification by quantifying nitrogen in cyanoethylated starch by elemental analysis.
上記の如き変性澱粉は、単独で、あるいは必要に応じて
二種以上を種々の組成に組み合わせて用いることができ
る。また、変性澱粉の使用量は、連続相(水相)中の濃
度が、0.1%〜40%、好ましくは1%〜20%とな
るように用いられる。The above modified starches can be used alone or in combination of two or more in various compositions as required. The amount of modified starch used is such that the concentration in the continuous phase (aqueous phase) is 0.1% to 40%, preferably 1% to 20%.
次に、本発明における重合トナーを生成するための単量
体組成物を構成する材料について説明する。Next, materials constituting the monomer composition for producing the polymerized toner in the present invention will be explained.
まず、本発明の重合トナーの製造方法に用いられる単量
体組成物の主成分としては、例えば、下記のごとき重合
可能な重合性単量体を用いることができる。First, as the main component of the monomer composition used in the method for producing a polymerized toner of the present invention, for example, the following polymerizable monomers can be used.
この様な重合性単量体としては、例えばスチレン、0−
メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチ
レン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、
p−クロルスチレン、3゜4−ジクロルスチレン、p−
エチルスチレン、2゜4−ジメチルスチレン、p−n−
ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−
n−へキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p
−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、等の
スチレン及びその誘導体:エチレン、プロピレン、ブチ
レン、イソブチレン、等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、フッ
化ビニル、等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、等の有機酸ビニル
エステル類;メタクリル酸、メタクリル酸メチル、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、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、メタクリ
ル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸
ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエ
チル、等のメタクリル酸及びその誘導体;アクリル酸、
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、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、等のア
クリル酸及びその誘導体;ビニルメチルエーテル、ビニ
ルエチルエーテル、ビニルイソブチエーテル、等のビニ
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、ビニルイソプロペニルケトン、等のビニルケトン
m。Examples of such polymerizable monomers include styrene, 0-
Methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene,
p-Chlorstyrene, 3゜4-dichlorostyrene, p-
Ethylstyrene, 2゜4-dimethylstyrene, p-n-
Butylstyrene, p-tert-butylstyrene, p-
n-hexylstyrene, p-n-octylstyrene, p
- Styrene and its derivatives such as n-nonylstyrene and p-n-decylstyrene; ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride Vinyl halides such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate; organic acid vinyl esters such as methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylic acid and its derivatives such as n-octyl, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate; acrylic acid,
Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-acrylate
Butyl, isobutyl acrylate, propyl acrylate,
Acrylic acid and its derivatives such as n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate; vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyether , etc.; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropenyl ketone, etc.;
N−ビニルビロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビ
ニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル
化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、アクリルアミド等の重合性単量体があ
る。これらの七ノマーは、単独で、あるいは必要に応じ
て二種以上を種々の組成に組み合わせて用いることがで
きる。Examples include N-vinyl compounds such as N-vinylpyrrole, N-vinylcarbazole, N-vinylindole, and N-vinylpyrrolidone; vinylnaphthalenes; and polymerizable monomers such as acrylonitrile, methacrylonitrile, and acrylamide. These heptanomers can be used alone or in combination of two or more in various compositions as necessary.
上記七ノマーの中でも、スチレンまたはスチレン誘導体
を単独であるいは他の七ノマーと混合して重合性単量体
として用いることが、トナーの現明する。Among the above heptanomers, styrene or styrene derivatives can be used alone or in combination with other heptanomers as polymerizable monomers to develop toners.
本発明でいう着色剤としては黒トナー用としてはカーボ
ンブラックが適している。As the colorant used in the present invention, carbon black is suitable for use in black toner.
本発明において使用されるカーボンブラックとしては、
個数平均粒径、吸油量、pH等に制限なく使用できるが
、市販品として以下のものが挙げられる。The carbon black used in the present invention includes:
Although it can be used without any restrictions on number average particle size, oil absorption, pH, etc., commercially available products include the following.
例えば、米国キャボット社製す−ガル(REGAL)4
00.660、330. 300、5RF−S。For example, REGAL 4 manufactured by Cabot, USA.
00.660, 330. 300, 5RF-S.
ステリング(STERLIILG) S OlV、NS
、R;:Fロンビア・カーボン日本仲製う−ペン(RA
VEN) H2O、MT−P、410,420.430
゜450.500,760.780,1000.103
5.1060.1080.三菱化成工業■製#10B、
#5B、#40、#24008゜MA−100;等が挙
げられる。STERLIILG S OLV, NS
,R;:F Ronbia Carbon Nippon Nakamade U-Pen (RA
VEN) H2O, MT-P, 410,420.430
゜450.500, 760.780, 1000.103
5.1060.1080. #10B manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation,
Examples include #5B, #40, #24008°MA-100; and the like.
また、これらのカーボンブラックは単独で、あるいは二
種以上を種々の組成に組み合わせて用いる。Further, these carbon blacks may be used alone or in combination of two or more in various compositions.
カーボンブラック以外のカラートナー用の着色剤として
は、単量体組成物中に分散可能であり、トナーとして使
用するときに鮮明かつ経時安定性にすぐれた色彩を呈す
るものを用いる。このような着色剤として、フタロシア
ニン系顔料、ローダミンレーキ顔料、アゾレーキ顔料、
酸化鉄、酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム等が挙げ
られる。As the coloring agent for color toners other than carbon black, there is used a coloring agent that can be dispersed in the monomer composition and exhibits a clear color with excellent stability over time when used as a toner. Such colorants include phthalocyanine pigments, rhodamine lake pigments, azo lake pigments,
Examples include iron oxide, titanium oxide, alumina, barium sulfate, and the like.
なお、着色剤の添加量は、重合性単量体100部に対し
て1〜40部、好ましくは5〜20部用いられる。The amount of the colorant added is 1 to 40 parts, preferably 5 to 20 parts, based on 100 parts of the polymerizable monomer.
本発明においては、熱定着性、耐オフセット性の改善の
ため、パラフィンワックスのようなワックス類、低分子
量ポリエチレンおよび低分子量ポリプロピレンのような
低分子量ポリオレフィン等の離型性を有する低軟化点化
合物を単量体組成物に添加してもよい。In the present invention, in order to improve heat fixability and offset resistance, low softening point compounds with mold release properties such as waxes such as paraffin wax, and low molecular weight polyolefins such as low molecular weight polyethylene and low molecular weight polypropylene are used. It may also be added to the monomer composition.
また、本発明においては、耐ブロッキング性、耐久性改
善のため、架橋剤を添加し懸濁重合を行t1つでもよい
。このようむ架橋剤としては、ジビニルベンゼン等の公
知の架橋剤を単量体組成物に添加することができる。Further, in the present invention, in order to improve blocking resistance and durability, a crosslinking agent may be added and suspension polymerization may be carried out. As such a crosslinking agent, a known crosslinking agent such as divinylbenzene can be added to the monomer composition.
更に、本発明において、必要に応じて、公知の電荷制御
剤を単量体組成物に添加することができる。このような
電荷制御剤としては、カルボキシル基、スルホン酸エス
テルまたは含窒素基を有する有機化合物の金属錯体、含
金属染料等がある。Furthermore, in the present invention, a known charge control agent can be added to the monomer composition if necessary. Such charge control agents include metal complexes of organic compounds having carboxyl groups, sulfonic acid esters, or nitrogen-containing groups, metal-containing dyes, and the like.
なお、電荷制御剤は、有機溶媒に溶解させた溶液で重合
トナー粒子表面を処理してもよい。Note that the surface of the polymerized toner particles may be treated with a solution of the charge control agent dissolved in an organic solvent.
本発明に用いられる重合開始剤は重合性単量体に可溶で
あることが好ましい。The polymerization initiator used in the present invention is preferably soluble in the polymerizable monomer.
このような重合開始剤としては、2.2′−アゾビスイ
ソブチロニトリル、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−4−
メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、その他の
アゾ系またはジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキ
サイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロ
ピルパーオキシカーボネート、その他の過酸化物系重合
開始剤等が挙げられるが、ベンゾイルパーオキサイド系
の重合開始剤等は、分解し安息香酸のようなカルボン酸
を副成するためトナーの保存性などに悪影響を及ぼす恐
れがあり、また、芳香臭が発生する等の欠点があるため
、アゾ系の重合開始剤を用いることが好ましい。Such polymerization initiators include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-(2,4-
dimethylvaleronitrile), 2゜2'-azobis-4-
Methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, other azo or diazo polymerization initiators; Examples include benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, isopropyl peroxy carbonate, and other peroxide polymerization initiators. Peroxide-based polymerization initiators decompose and produce carboxylic acids such as benzoic acid as by-products, which may have an adverse effect on toner storage stability, and also have drawbacks such as the generation of aromatic odors. It is preferable to use an azo polymerization initiator.
本発明においては、分子量および分子量分布を制御せる
目的で、または反応時間を制御する目的で、上記のよう
な重合開始剤の二種以上を種々の組成に組み合わせて用
いることが好ましい。また、更に、必要に応じて過硫酸
アンモニウム、過硫酸カリウム等の水溶性開始剤を併用
してもよい。In the present invention, it is preferable to use two or more of the above polymerization initiators in combination in various compositions for the purpose of controlling the molecular weight and molecular weight distribution or for the purpose of controlling the reaction time. Furthermore, a water-soluble initiator such as ammonium persulfate or potassium persulfate may be used in combination, if necessary.
重合開始剤の使用量は、重合性単量体100部に対して
通常0.1〜20部、好ましくは1〜10部である。重
合開始剤が0.1部未満では、重合時間が長時間に及び
、重合生成物の分子量が高くムリすぎる。また、一方、
重合開始剤が20部を越えると、重合生成物の分子量が
低くなりすぎるため好ましくない。The amount of the polymerization initiator used is usually 0.1 to 20 parts, preferably 1 to 10 parts, based on 100 parts of the polymerizable monomer. If the amount of the polymerization initiator is less than 0.1 part, the polymerization time will be long and the molecular weight of the polymerization product will be too high. Also, on the other hand,
If the amount of the polymerization initiator exceeds 20 parts, the molecular weight of the polymerization product will become too low, which is not preferable.
本発明の重合方法においては、上記の如き組成よりなる
単量体組成物を連続相(水相)に分散した懸押液を用い
て重合トナーを製造するものである。ここで、重合トナ
ー粒子の粒度をより好ましく制御するために界面活性剤
を懸濁液に添加することができる。即ち、界面活性剤の
作用により、液滴を微細化し、変性澱粉によって、液滴
を保護コロイド的に保持し、懸濁液を安定化させること
により、より粒度の小さい重合トナーを効率的に製造す
ることが出来る。In the polymerization method of the present invention, a polymerized toner is produced using a suspension liquid in which a monomer composition having the composition as described above is dispersed in a continuous phase (aqueous phase). Here, surfactants can be added to the suspension in order to better control the particle size of the polymerized toner particles. In other words, by making the droplets finer through the action of the surfactant, and by holding the droplets like a protective colloid with the modified starch and stabilizing the suspension, polymerized toner with smaller particle sizes can be efficiently produced. You can.
この様な界面活性剤には、カチオン系、アニオン系、ノ
ニオン系等の種類に関係なく公知の界面活性剤を用いる
ことが出来る。なお、界面活性剤の使用量は、連続相(
水相)中の濃度が0.001%〜1.5%、好ましくは
、0.005〜1.0%用いられる。As such a surfactant, any known surfactant can be used regardless of the type, such as cationic, anionic, or nonionic. Note that the amount of surfactant used is based on the continuous phase (
The concentration in the aqueous phase is 0.001% to 1.5%, preferably 0.005 to 1.0%.
また、連続相(水相)に塩化ナトリウム、硫酸ナトリウ
ム等の中性塩を乳化防止の目的で加えてもよい。また、
更に、造粒工程により形成された単量体組成物粒子の合
一を防ぐ目的で、グリセリン、エチレングリコール等の
増粘剤を加えてもよい。Further, a neutral salt such as sodium chloride or sodium sulfate may be added to the continuous phase (aqueous phase) for the purpose of preventing emulsification. Also,
Furthermore, a thickener such as glycerin or ethylene glycol may be added for the purpose of preventing coalescence of the monomer composition particles formed in the granulation process.
本発明においては、懸濁重合反応は、通常、重合温度5
0℃以上で行ない、重合開始剤の分解温度を考慮して温
度を設定する。設定温度が高すぎると、重合開始剤の急
激な分解が生じ、分子量等に影響を与えるため好ましく
ない。In the present invention, the suspension polymerization reaction is usually carried out at a polymerization temperature of 5
The temperature is set at 0° C. or higher, taking into consideration the decomposition temperature of the polymerization initiator. If the set temperature is too high, the polymerization initiator will rapidly decompose, which will affect the molecular weight, etc., which is not preferable.
また、本発明においては、重合終了後に澱粉分解酵素を
用いて懸濁液を処理する事が出来る。即ち、澱粉分解酵
素の作用により、懸濁液の粘度が低下するため、洗浄、
ろ過工程が容易になり、更に、粒子表面に付着残留した
変性澱粉を効率よく除去できることにより、より優れた
摩擦帯電性や耐湿性等を有する重合トナーを得ることが
できる。Furthermore, in the present invention, the suspension can be treated with a starch-degrading enzyme after the polymerization is completed. In other words, the viscosity of the suspension decreases due to the action of starch-degrading enzymes, so washing,
The filtration step is facilitated, and the modified starch remaining on the particle surface can be efficiently removed, making it possible to obtain a polymerized toner having superior triboelectric charging properties, moisture resistance, and the like.
この様な澱粉分解酵素には、例えばα−アミラーゼ、β
−アミラーゼ等の公知の酵素を用いることが出来、変性
澱粉100部に対して、0.005〜20部、好ましく
は、0.01−5部用いられる。Such starch-degrading enzymes include, for example, α-amylase, β-amylase,
- Known enzymes such as amylase can be used, and are used in an amount of 0.005 to 20 parts, preferably 0.01 to 5 parts, per 100 parts of modified starch.
[実施例] 以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be specifically explained based on Examples.
〈実施例1〉
スチレン90.とn−ブチルアクリレート10gとカー
ボンブラック20g(三菱化成社製、#40)とをペイ
ントコンデシツナ−を用いて室温で約1時間混合、分散
した後、セパラブルフラスコにいれ、約30分窒素ガス
置換した後、100℃以上でカーボンブラックを前記重
合性単量体で表面処理し表面処理カーボンブラックを得
た。<Example 1> Styrene 90. After mixing and dispersing 10 g of n-butyl acrylate and 20 g of carbon black (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., #40) at room temperature using a paint condensator for about 1 hour, the mixture was placed in a separable flask and heated with nitrogen gas for about 30 minutes. After the substitution, the carbon black was surface-treated with the polymerizable monomer at 100° C. or higher to obtain a surface-treated carbon black.
上記で得た表面処理カーボンブラック 10゜スチレン
85srn−ブチルアク
リレート 15g上記単量体混合物に、
2.2’−アゾビスイソブチロニトリル5gを添加し溶
解させ単量体組成物を調整した。Surface-treated carbon black obtained above 10° Styrene 85srn-butyl acrylate 15g To the above monomer mixture,
2.5 g of 2'-azobisisobutyronitrile was added and dissolved to prepare a monomer composition.
次に、馬鈴薯澱粉33.を300mIIの水に分散し、
懸濁液を調整する。この懸濁液に、20%水酸化ナトリ
ウム水溶液10.を添加し激しく撹拌する。これに、ア
クリロニトリル32gを加え、室温で約3時間反応させ
、ノリ状の粗生成物を得た。得られた粗生成物を常法に
より処理しシアノエチル基を導入したエーテル化澱粉を
得た。Next, potato starch 33. was dispersed in 300 mII of water,
Adjust the suspension. Add 10% 20% aqueous sodium hydroxide solution to this suspension. Add and stir vigorously. To this, 32 g of acrylonitrile was added and reacted at room temperature for about 3 hours to obtain a paste-like crude product. The obtained crude product was treated by a conventional method to obtain etherified starch into which cyanoethyl groups were introduced.
得られたエーテル化澱粉を元素分析法により、置換度(
エーテル化度)を求めたところ1.0であった。The degree of substitution (
The degree of etherification was determined to be 1.0.
このエーテル化澱粉20.を蒸留水500 ■ρに分散
させ、ノリ化させ連続相(水相)を調製する。この連続
相に単量体組成物を加え、TKホモミキサー(特殊機化
工業社製)を用いて110000rpで約20分間分散
し懸濁液を調整する。この懸濁液を撹拌機、温度計、還
流冷却機を取り付けた内容ff1lllの丸底三ツロフ
ラスコに加え、80℃に加熱し、約8時間、液滴が沈殿
しない程度に撹拌し重合する。This etherified starch20. A continuous phase (aqueous phase) is prepared by dispersing the mixture in 500 μm of distilled water and turning it into a paste. A monomer composition is added to this continuous phase and dispersed for about 20 minutes at 110,000 rpm using a TK homo mixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) to prepare a suspension. This suspension is added to a three-bottle round-bottomed flask with a capacity of 1 liter, equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser, heated to 80° C., and stirred for about 8 hours to the extent that droplets do not precipitate to polymerize.
重合終了後、超音波洗浄機を用い重合体粒子を洗浄し、
遠心脱水した。その後、30℃で24時間乾燥し、重合
トナーを得た。After polymerization, the polymer particles are washed using an ultrasonic cleaner,
Dehydrated by centrifugation. Thereafter, it was dried at 30° C. for 24 hours to obtain a polymerized toner.
得られた重合トナーの粒度をコールタ−カウンター(ア
パーチャー100μm)を用いて測定したところ、重合
トナーの体積平均の粒子径は、14.5μ−であった。When the particle size of the obtained polymerized toner was measured using a Coulter counter (aperture 100 μm), the volume average particle size of the polymerized toner was 14.5 μm.
この重合トナーを光学顕微鏡(450倍)で観察したと
ころ、トナーの各々の粒子は、はぼ完全に黒い球状を示
し、トナー粒子内におけるカーボンブラックの遍在は認
められなかった。When this polymerized toner was observed under an optical microscope (magnification: 450 times), each particle of the toner showed a completely black spherical shape, and no carbon black was found to be ubiquitous within the toner particles.
更に、このトナーを用い、ノンコートフェライトキャリ
アとトナー濃度5%で混合して現像剤を調整し、市販の
複写機(シャープ社製、5F−8260)にて室温25
℃、湿度60%の条件で画像形成テストを行なったとこ
ろ、濃度、画質ともに良好な画像が得られた。Furthermore, using this toner, a developer was prepared by mixing it with a non-coated ferrite carrier at a toner concentration of 5%, and a commercially available copying machine (manufactured by Sharp Corporation, 5F-8260) was heated at room temperature of 25%.
When an image formation test was conducted under conditions of .degree. C. and 60% humidity, images with good density and image quality were obtained.
〈実施例2〉
連続相(水相)に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム(東京化成工業社製) 0.1gを添加する以外
は、実施例1に記載の方法と同様な操作を行い、重合ト
ナーを得た。<Example 2> The same procedure as described in Example 1 was carried out except that 0.1 g of sodium dodecylbenzenesulfonate (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added to the continuous phase (aqueous phase) to prepare polymerized toner. I got it.
得られた重合トナーの粒度をコールタ−カウンター(ア
パーチャー100μm)を用いて測定したところ、重合
トナーの体積平均の粒子径は、1′2μmであった。When the particle size of the obtained polymerized toner was measured using a Coulter counter (aperture 100 μm), the volume average particle size of the polymerized toner was 1'2 μm.
この重合トナーを光学顕微鏡(450倍)で観察したと
ころ、トナーの各々の粒子は、はぼ完全に黒い球状を示
し、トナー粒子内におけるカーボンブラックの遍在は認
められなかった。When this polymerized toner was observed under an optical microscope (magnification: 450 times), each particle of the toner had a completely black spherical shape, and no carbon black was found to be ubiquitous within the toner particles.
更に、このトナーを用い、実施例1と同様にして画像形
成テストを行なったところ、濃度、画質ともに良好な画
像が得られた。Furthermore, when an image formation test was conducted using this toner in the same manner as in Example 1, an image with good density and image quality was obtained.
〈実施例3〉
馬鈴薯澱粉25gを45sj!の水に分散し、懸濁液を
調製する。この懸濁液に、20%水酸化ナトリウム水溶
液10gを添加し激しく撹拌する。<Example 3> 45sj of 25g of potato starch! of water to prepare a suspension. To this suspension, 10 g of a 20% aqueous sodium hydroxide solution is added and stirred vigorously.
これに、エチレンオキシド10gを添加し、室温で反応
させたヒドロキシエチル基を導入したエーテル化澱粉を
得た。To this, 10 g of ethylene oxide was added and reacted at room temperature to obtain etherified starch into which hydroxyethyl groups were introduced.
このエーテル化澱粉の置換度(エーテル化度)をAna
l、Ches+、、28.892(1956)に開示の
方法で分析したところ、0.09であった。The degree of substitution (degree of etherification) of this etherified starch is Ana
It was 0.09 when analyzed using the method disclosed in Ches+, 28.892 (1956).
このエーテル化澱粉10gを500 l1gの蒸留水に
分散し、ノリ化した後、臭化セチルトリメチルアンモニ
ウム(和光純薬社製) 0.1gを添加し、連続相(
水相)を調製した。After dispersing 10 g of this etherified starch in 500 liters of distilled water and making a paste, 0.1 g of cetyltrimethylammonium bromide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, and the continuous phase (
Aqueous phase) was prepared.
前記連続相(水相)を用いる以外は、実施例1に記載の
方法と同様な操作により重合を行なった。Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except for using the continuous phase (aqueous phase).
重合終了後、懸濁液を弱酸性にした後、澱粉分解酵素(
大和化成社製、クライスターゼPA) 0.6gを添
加し、80℃で処理した。酵素添加により懸濁液粘度の
大幅な低下が認められた。酵素処理後、重合体粒子を水
洗し、遠心脱水した。その後、30℃で24時間乾燥し
、重合トナーを得た。After the polymerization is completed, the suspension is made slightly acidic, and then a starch degrading enzyme (
0.6 g of Clystase PA (manufactured by Daiwa Kasei Co., Ltd.) was added, and the mixture was treated at 80°C. A significant decrease in suspension viscosity was observed with the addition of enzyme. After the enzyme treatment, the polymer particles were washed with water and centrifugally dehydrated. Thereafter, it was dried at 30° C. for 24 hours to obtain a polymerized toner.
得られた重合トナーの粒度をコールタ−カウンター(ア
パーチャー100μ厘)を用いて測定したところ、重合
トナーの体積平均の粒子径は12.8μ−であった。The particle size of the obtained polymerized toner was measured using a Coulter counter (aperture of 100 μm), and the volume average particle size of the polymerized toner was 12.8 μm.
この重合トナーを光学顕微鏡(450倍)で観察したと
ころ、トナーの各々の粒子は、はぼ完全に黒い球状を示
し、トナー粒子内におけるカーボンブラックの遍在は認
められなかった。When this polymerized toner was observed under an optical microscope (magnification: 450 times), each particle of the toner showed a completely black spherical shape, and no carbon black was found to be ubiquitous within the toner particles.
更に、このトナーを用い、実施例1と同様にして画像形
成テストを行なったところ、濃度、画質ともに良好な画
像が得られた。Furthermore, when an image formation test was conducted using this toner in the same manner as in Example 1, an image with good density and image quality was obtained.
〈実施例4〉
リン酸エステル化澱粉(松谷化学社製、ニールガムA−
115、エステル化度0.03) 10 gを蒸留水5
00 膳pに分散し、ノリ化した後、ドデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム(東京化成工業社製) 0.1
gを添加し連続相(水相)を調製した。<Example 4> Phosphate esterified starch (manufactured by Matsutani Chemical Co., Ltd., Neil Gum A-
115, degree of esterification 0.03) 10 g with distilled water 5
00 After dispersing in a bowl and making a paste, sodium dodecylbenzenesulfonate (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 0.1
g was added to prepare a continuous phase (aqueous phase).
実施例1に記載した単量体組成物にボントロン5−34
(オリエント化学社製)3gを更に添加、分散し分散
相を調整した。Bontron 5-34 was added to the monomer composition described in Example 1.
(manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) was further added and dispersed to prepare a dispersed phase.
前記連続相(水相)及び前記分散相(単量体組成均相)
を用いる以外は、実施例1に記載の方法と同様な操作を
行い、重合トナーを得た。The continuous phase (aqueous phase) and the dispersed phase (uniform monomer composition phase)
A polymerized toner was obtained by performing the same operation as described in Example 1, except for using the following.
得られた重合トナーの粒度をコールタ−カウンター(ア
パーチャー100μm)を用いて測定したところ、重合
トナーの体積平均の粒子径は12.3μ沼であった。When the particle size of the obtained polymerized toner was measured using a Coulter counter (aperture 100 μm), the volume average particle size of the polymerized toner was 12.3 μm.
この重合トナーを光学顕微鏡(450倍)で観察したと
ころ、トナーの各々の粒子は、はぼ完全に黒い球状を示
し、トナー粒子内におけるカーボンブラックの遍在は認
められなかった。When this polymerized toner was observed under an optical microscope (magnification: 450 times), each particle of the toner showed a completely black spherical shape, and no carbon black was found to be ubiquitous within the toner particles.
更に、このトナーを用い、実施例1と同様にして画像形
成テストを行なったところ、濃度、画質ともに良好な画
像が得られた。Furthermore, when an image formation test was conducted using this toner in the same manner as in Example 1, an image with good density and image quality was obtained.
く比較例〉
未変性の馬鈴薯澱粉20gを蒸留水500m1)に分散
後、ノリ化して連続相(水相)を調整した。Comparative Example> After dispersing 20 g of unmodified potato starch in 500 ml of distilled water, it was made into a paste to prepare a continuous phase (aqueous phase).
前記連続相を用いる以外は、実施例1に記載の方法と同
様な操作で懸濁重合を行なったが、重合中期から終期に
かけて分散している液滴の合一が顕著に認められ、大半
が、撹拌翼周辺部に集塊した。Suspension polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except for using the continuous phase, but from the middle to the end of the polymerization, coalescence of the dispersed droplets was observed, and most of them , agglomerated around the stirring blade.
また、集塊せずに得られた重合体粒子も、200メツシ
ユ篩(開口径75μL11)を通過せず、重合トナーを
得ることが出来なかった。Moreover, the polymer particles obtained without agglomeration did not pass through a 200 mesh sieve (opening diameter: 75 μL, 11), and a polymerized toner could not be obtained.
[発明の効果コ
本発明の重合トナーは、変性澱粉を懸濁安定剤として用
いるため、重合系が安定に保持され、最適な粒度を有し
、摩擦帯電性、耐湿性等が良好で、画像濃度が高く安定
した画像を与えることができる。[Effects of the Invention] Since the polymerized toner of the present invention uses modified starch as a suspension stabilizer, the polymerization system is stably maintained, has an optimal particle size, has good triboelectric charging properties, moisture resistance, etc., and has excellent image quality. A stable image with high density can be provided.
Claims (5)
量体組成物を懸濁重合してなる重合トナーの製造方法で
あつて、懸濁安定剤に変性澱粉を用いることを特徴とす
る重合トナーの製造方法。(1) A method for producing a polymerized toner by suspension polymerizing a monomer composition containing at least a polymerizable monomer and a colorant, characterized in that modified starch is used as a suspension stabilizer. A method for producing a polymerized toner.
徴とする請求項1記載の重合トナーの製造方法。(2) The method for producing a polymerized toner according to claim 1, wherein the modified starch is an etherified starch.
徴とする請求項1記載の重合トナーの製造方法。(3) The method for producing a polymerized toner according to claim 1, wherein the modified starch is an esterified starch.
とする請求項1記載の重合トナーの製造方法。(4) The method for producing a polymerized toner according to claim 1, wherein a surfactant is used in combination with the modified starch.
とを特徴とする請求項1記載の重合トナーの製造方法。(5) The method for producing a polymerized toner according to claim 1, characterized in that the suspension is treated with a starch-degrading enzyme after the polymerization is completed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200373A JPH0364767A (en) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | Production of polymerized toner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1200373A JPH0364767A (en) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | Production of polymerized toner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0364767A true JPH0364767A (en) | 1991-03-20 |
Family
ID=16423235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1200373A Pending JPH0364767A (en) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | Production of polymerized toner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0364767A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004102551A3 (en) * | 2003-05-14 | 2005-03-31 | Ciba Sc Holding Ag | Metal complexes for use in optical recording media |
-
1989
- 1989-08-03 JP JP1200373A patent/JPH0364767A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004102551A3 (en) * | 2003-05-14 | 2005-03-31 | Ciba Sc Holding Ag | Metal complexes for use in optical recording media |
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