JP6666038B2 - Liquid developer - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷などの電子写真方式を利用する画像形成装置に用いられる液体現像剤に関する。 The present invention relates to a liquid developer used in an image forming apparatus using an electrophotographic method such as an electrophotographic method, an electrostatic recording method, and an electrostatic printing method.
電子写真方式とは、感光体などの像担持体の表面を一様に帯電させ(帯電工程)、像担持体の表面に露光により静電潜像を形成させ(露光工程)、形成された静電潜像を着色粒子よりなる現像剤で現像し(現像工程)、紙やプラスチックフィルムなどの記録媒体に該現像剤像を転写し(転写工程)、転写された現像剤像を記録媒体に定着して(定着工程)、印刷物を得る方法である。
この場合、現像剤は、顔料などの着色剤及びバインダー樹脂を含む材料で構成される着色粒子を、乾燥状態で用いる乾式現像剤と、着色粒子をキャリア液としての電気絶縁性液体に分散した液体現像剤とに大別される。
近年、電子写真方式を利用する複写機、ファクシミリ、及びプリンターなどの画像形成装置に対し、カラー化や高速プリントに対するニーズが高まってきている。カラー印刷においては、高解像度かつ高画質な画像が求められるため、高解像度かつ高画質な画像を形成することが可能な現像剤であって、高速プリントに対応できる現像剤が求められる。
カラー画像の再現性に関して有利な現像剤として、液体現像剤が知られている。液体現像剤は、現像剤中の着色粒子の凝集が生じにくいため、微細なトナー粒子を用いることができる。そのため、液体現像剤は、細線画像の再現性や階調再現性に優れた特性が得られやすい。これらの優れた特長を生かした、液体現像剤を用いた電子写真技術を利用した高画質高速デジタル印刷装置の開発が盛んになりつつある。このような状況下で、より良い特性を有する液体現像剤の開発が求められている。
液体現像剤のトナー粒子を帯電させ、電気泳動により現像剤を現像、転写させるために様々な電荷制御剤(Charge Control Agent)が検討されている。
例えば、特許文献1ではレシチンのような低分子化合物がトナーを負帯電させるトナー電荷制御剤(Toner Charge Control Agent)として有効に作用することが提案されている。
一方、特許文献2では、4級アンモニウム塩を含有する高分子化合物が有用な負帯電性のトナー電荷制御剤になることが提案されている。
また、特許文献3では類似の4級アンモニウム塩を含有する高分子化合物が、トナー粒子中に含有されることによってトナーを正帯電性させるための電荷補助剤(Charge
Adjuvant)となることが示されている。
In the electrophotographic method, the surface of an image carrier such as a photoreceptor is uniformly charged (charging step), and an electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier by exposure (exposure step). The electrostatic latent image is developed with a developer composed of colored particles (development step), the developer image is transferred to a recording medium such as paper or a plastic film (transfer step), and the transferred developer image is fixed on the recording medium. (Fixing step) to obtain a printed material.
In this case, the developer is a dry developer in which colored particles composed of a material including a colorant such as a pigment and a binder resin are used in a dry state, and a liquid in which the colored particles are dispersed in an electrically insulating liquid as a carrier liquid. It is roughly classified into a developer.
2. Description of the Related Art In recent years, needs for colorization and high-speed printing of image forming apparatuses such as a copying machine, a facsimile, and a printer using an electrophotographic method have been increasing. In color printing, a high-resolution and high-quality image is required. Therefore, a developer that can form a high-resolution and high-quality image and that can support high-speed printing is required.
A liquid developer is known as an advantageous developer with respect to reproducibility of a color image. Since the liquid developer hardly causes the aggregation of the colored particles in the developer, fine toner particles can be used. Therefore, the liquid developer easily obtains characteristics excellent in reproducibility of a fine line image and gradation reproducibility. The development of high-quality, high-speed digital printing apparatuses utilizing electrophotographic technology using a liquid developer, taking advantage of these excellent features, is becoming active. Under such circumstances, development of a liquid developer having better characteristics is required.
Various charge control agents (Charge Control Agents) have been studied to charge toner particles of a liquid developer and develop and transfer the developer by electrophoresis.
For example, Patent Document 1 proposes that a low-molecular compound such as lecithin effectively functions as a toner charge control agent (toner charge control agent) that negatively charges a toner.
On the other hand, Patent Document 2 proposes that a polymer compound containing a quaternary ammonium salt is a useful negatively chargeable toner charge control agent.
Further, in Patent Document 3, a charge auxiliary agent (Charge) for making a toner positively chargeable by containing a similar polymer compound containing a quaternary ammonium salt in toner particles.
Adjuvant).
しかし、近年、画像形成装置のプロセススピードの高速化から、これまでに提案されているトナー電荷制御剤では不十分であり、トナー粒子の電気泳動移動度をより向上させるトナー電荷制御剤及び電荷補助剤の開発が求められている。
従って、本発明は、トナー粒子の帯電量及び電気泳動移動度をより向上させるトナー電荷制御剤及び電荷補助剤を提供し、画像形成装置のプロセススピードの高速化に対応でき
る液体現像剤を提供するものである。
However, in recent years, since the process speed of an image forming apparatus has been increased, the toner charge control agents proposed so far are insufficient, and a toner charge control agent and a charge assisting agent for further improving the electrophoretic mobility of toner particles are not sufficient. There is a need for the development of agents.
Therefore, the present invention provides a toner charge control agent and a charge auxiliary agent that further improve the charge amount and electrophoretic mobility of toner particles, and provide a liquid developer that can cope with an increase in the process speed of an image forming apparatus. Things.
本発明は、トナー粒子とキャリア液体を含む液体現像剤であって、
該トナー粒子、又は該キャリア液体のいずれかに、下記式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物を含有することを特徴とする液体現像剤である。
[前記式(1)中、R1〜R4はそれぞれ独立して、水素原子及びアルキル基のいずれかを表し、Aは単結合、カルボニル基、アルキレン基、アリーレン基及び−COOR7−(ただし、−COOR7−中のカルボニル基はR1が結合した炭素原子に結合し、R7は炭素数1以上4以下のアルキレンを表す)のいずれかを表し、Bはアルキレン基及びアリーレン基のいずれかを表す。]
The present invention is a liquid developer containing toner particles and a carrier liquid,
A liquid developer comprising a polymer compound having a structural unit represented by the following formula (1) in either the toner particles or the carrier liquid.
[In the formula (1), R 1 to R 4 each independently represent any of a hydrogen atom and an alkyl group, and A represents a single bond, a carbonyl group, an alkylene group, an arylene group, and —COOR 7 — , -COOR 7- is bonded to the carbon atom to which R 1 is bonded, and R 7 represents alkylene having 1 to 4 carbon atoms), and B represents any of an alkylene group and an arylene group. Represents. ]
本発明によれば、画像形成装置のプロセススピードの高速化に対応できる液体現像剤を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid developer that can cope with an increase in the process speed of an image forming apparatus.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の液体現像剤は、トナー粒子とキャリア液体を含む液体現像剤であって、
該トナー粒子、又は該キャリア液体のいずれかに、下記式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物を含有することを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The liquid developer of the present invention is a liquid developer containing toner particles and a carrier liquid,
A polymer compound having a structural unit represented by the following formula (1) is contained in either the toner particles or the carrier liquid.
[上記式(1)中、R1〜R4はそれぞれ独立して、水素原子及びアルキル基のいずれかを表し、Aは単結合、カルボニル基、アルキレン基、アリーレン基及び−COOR7−(ただし、−COOR7−中のカルボニル基はR1が結合した炭素原子に結合し、R7は炭素数1以上4以下のアルキレンを表す)のいずれかを表し、Bはアルキレン基及びアリーレン基のいずれかを表す。]
[In the above formula (1), R 1 to R 4 each independently represent any of a hydrogen atom and an alkyl group, and A represents a single bond, a carbonyl group, an alkylene group, an arylene group, and —COOR 7 — ( , -COOR 7- is bonded to the carbon atom to which R 1 is bonded, and R 7 represents alkylene having 1 to 4 carbon atoms), and B represents any of an alkylene group and an arylene group. Represents. ]
以下、式(1)で表される構造単位、及び、該構造単位を有する高分子化合物について詳細に説明する。
式(1)で表される構造単位は優れた正電荷受容性を有している。
したがって、該構造単位を有する高分子化合物を、キャリア液体中に溶解又は分散させることにより、該構造単位を有する高分子化合物がトナー粒子に吸着し、トナー粒子から正電荷を受容する。その結果、トナー粒子が負に帯電する。すなわち、該構造単位を有する高分子化合物が、トナー粒子を負帯電させるためのトナー電荷制御剤として作用する。
一方、トナー粒子が該構造単位を有する高分子化合物を含有する場合は、トナー粒子が正電荷を受容し、トナー粒子を正帯電させるための電荷補助剤として作用する。
Hereinafter, the structural unit represented by the formula (1) and the polymer compound having the structural unit will be described in detail.
The structural unit represented by the formula (1) has excellent positive charge acceptability.
Therefore, by dissolving or dispersing the polymer compound having the structural unit in the carrier liquid, the polymer compound having the structural unit is adsorbed on the toner particles and receives a positive charge from the toner particles. As a result, the toner particles are negatively charged. That is, the high molecular compound having the structural unit functions as a toner charge control agent for negatively charging the toner particles.
On the other hand, when the toner particles contain a polymer compound having the structural unit, the toner particles receive a positive charge and act as a charge auxiliary for positively charging the toner particles.
上記式(1)中、R1におけるアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ま
しい。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、及びn−ブチル基などが挙げられる。
上記式(1)中のR1は上記に列挙した置換基、及び水素原子から任意に選択できるが
、高分子化合物の製造(重合性)の観点から水素原子、及びメチル基である場合が好ましい。
In the above formula (1), the alkyl group for R 1 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. For example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group and the like can be mentioned.
R 1 in the above formula (1) can be arbitrarily selected from the above-listed substituents and hydrogen atoms, and is preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of production (polymerizability) of a polymer compound. .
上記式(1)中、R2〜R4におけるアルキル基としては、炭素数1〜18のアルキル基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基、及びオクタデシル基などが挙げられる。これらのアルキル基はさらに置換されていてもよく、互いに結合し、環を形成していてもよい。 In the above formula (1), the alkyl group for R 2 to R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an n-octyl group, a 2-ethylhexyl group, a dodecyl group, and an octadecyl group. These alkyl groups may be further substituted and may be bonded to each other to form a ring.
上記式(1)中、Aは高分子主鎖とリン酸エステル部位を結合する連結基であり、カルボニル基、アルキレン基、アリーレン基及び−COOR7−(ただし、−COOR7−中のカルボニル基はR1が結合した炭素原子に結合し、R7は炭素数1以上4以下のアルキレンを表す)のいずれかを表す。また、単結合により高分子主鎖に直結していてもよい。
連結基Aにおけるアルキレン基としては、直鎖状及び分岐状のいずれであってもよく、炭素数1〜4のアルキレン基が好ましい。
例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、各種ブチレン基などが挙げられる。
連結基Aにおけるアリーレン基としては、例えば、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基、及びナフタレン−2,6−ジイル基などが挙げられる。
連結基Aにおける−COOR7−としては、−COOR7−中のカルボニル基はR1が結合した炭素原子に結合し、R7が炭素数1以上4以下のアルキレンである。該アルキレンは、直鎖状及び分岐状のいずれであってもよい。
これらの連結基はさらに置換されていてもよく、該置換は高分子化合物の帯電特性を著しく低下させるものでなければ特に制限されない。
連結基Aは上記のように特に限定されるものではないが、原料の入手や製造の容易性の観点からカルボニル基、又は、−COOR7−(ただし、−COOR7−中のカルボニル基はR1が結合した炭素原子に結合し、R7は炭素数1以上4以下のアルキレンを表す)である場合がより好ましい。
In the above formula (1), A is a linking group which binds the polymer backbone and the phosphate ester moiety, a carbonyl group, an alkylene group, an arylene group, and -COOR 7 - (However, -COOR 7 - carbonyl group of medium Is bonded to the carbon atom to which R 1 is bonded, and R 7 represents an alkylene having 1 to 4 carbon atoms. Further, it may be directly connected to the polymer main chain by a single bond.
The alkylene group in the linking group A may be linear or branched, and is preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
For example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, various butylene groups and the like can be mentioned.
Examples of the arylene group in the linking group A include a 1,2-phenylene group, a 1,3-phenylene group, a 1,4-phenylene group, a naphthalene-1,4-diyl group, a naphthalene-1,5-diyl group, And a naphthalene-2,6-diyl group.
As —COOR 7 — in the linking group A, the carbonyl group in —COOR 7 — is bonded to the carbon atom to which R 1 is bonded, and R 7 is alkylene having 1 to 4 carbon atoms. The alkylene may be linear or branched.
These linking groups may be further substituted, and the substitution is not particularly limited as long as it does not significantly lower the charging characteristics of the polymer compound.
While the linking group A is not limited particularly as described above, the raw material availability and ease of manufacture of the viewpoint from the carbonyl group, or, -COOR 7 - (However, -COOR 7 - carbonyl group of medium is R 1 is bonded to the bonded carbon atom, and R 7 represents alkylene having 1 to 4 carbon atoms).
上記式(1)中、Bはリン酸エステル部位と4級アンモニウム部位を結合する連結基であり、アルキレン基及びアリーレン基のいずれかを表す。
連結基Bにおけるアルキレン基としては、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、炭素数1〜4のアルキレン基が好ましい。
例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、各種ブチレン基などが挙げられる。
連結基Bにおけるアリーレン基としては、例えば、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基、及びナフタレン−2,6−ジイル基などが挙げられる。
これらの連結基はさらに置換されていてもよく、該置換は高分子化合物の帯電特性を著しく低下させるものでなければ特に制限されない。
連結基Bは上記のように特に限定されるものではないが、原料の入手や製造の容易性の観点からメチレン基、及びエチレン基などの単純なアルキレン基である場合がより好ましい。
In the above formula (1), B is a linking group connecting the phosphate moiety and the quaternary ammonium moiety, and represents one of an alkylene group and an arylene group.
The alkylene group in the linking group B may be linear or branched, and is preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
For example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, various butylene groups and the like can be mentioned.
Examples of the arylene group in the linking group B include a 1,2-phenylene group, a 1,3-phenylene group, a 1,4-phenylene group, a naphthalene-1,4-diyl group, a naphthalene-1,5-diyl group, And a naphthalene-2,6-diyl group.
These linking groups may be further substituted, and the substitution is not particularly limited as long as it does not significantly lower the charging characteristics of the polymer compound.
The linking group B is not particularly limited as described above, but is preferably a simple alkylene group such as a methylene group and an ethylene group from the viewpoint of availability of raw materials and ease of production.
本発明において、上記トナー粒子、又はキャリア液体のいずれかは、上記式(1)で表される構造単位、及び下記式(2)で表される構造単位を有する共重合体を含有することが好ましい。 In the present invention, either the toner particles or the carrier liquid may contain a structural unit represented by the above formula (1) and a copolymer having a structural unit represented by the following formula (2). preferable.
[上記式(2)中、R5は水素原子及びアルキル基のいずれかを表し、R6はアルキル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、アルコキシ基及びアリール基のいずれかを表す。]
[In the above formula (2), R 5 represents any one of a hydrogen atom and an alkyl group, and R 6 represents any one of an alkyl group, a carboxylic ester group, a carboxylic amide group, an alkoxy group, and an aryl group. ]
上記式(2)中、R5におけるアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、及びn−ブチル基などが挙げられる。
上記式(2)中、R5は上記に列挙した置換基、及び水素原子から任意に選択できるが、共重合体の製造(重合性)の観点から水素原子、及びメチル基である場合が好ましい。
上記式(2)中、R6におけるアルキル基としては、炭素数1〜30のアルキル基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基
、n−デシル基、n−ヘキサデシル基、オクタデシル基、ドコシル基、及びトリアコンチル基などが挙げられる。
上記式(2)中、R6におけるアリール基としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などのアリール基が挙げられる。
上記式(2)中、R6におけるカルボン酸エステル基としては、−COOR8(ただし、R8は炭素数1〜30のアルキル基、フェニル基及び炭素数1〜30のヒドロキシアルキル基のいずれかを表す。)が挙げられる。具体的には、メチルエステル基、エチルエステル基、n−プロピルエステル基、イソプロピルエステル基、n−ブチルエステル基、tert−ブチルエステル基、オクチルエステル基、2−エチルヘキシルエステル基、ドデシルエステル基、オクタデシルエステル基、ドコシルエステル基、トリアコンチルエステル基、フェニルエステル基、及び2−ヒドロキシエチルエステル基などのエステル基が挙げられる。
上記式(2)中、R6におけるカルボン酸アミド基としては、−CO−NR9R10(ただし、R9及びR10はそれぞれ独立して、水素、炭素数1〜30のアルキル基及びフェニル基のいずれかを表す。)が挙げられる。具体的には、N−メチルアミド基、N,N−ジメチルアミド基、N,N−ジエチルアミド基、N−イソプロピルアミド基、N−tert−ブチルアミド基、N−n−デシルアミド基、N−n−ヘキサデシルアミド基、N−オクタデシルアミド基、N−ドコシルアミド基、N−トリアコンチルアミド基、及びN−フェニルアミド基などのアミド基が挙げられる。
上記式(2)中、R6におけるアルコキシル基としては、炭素数1〜30のアルコキシ基又は炭素数1〜30のヒドロキシアルコキシ基が挙げられる。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ドデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、ドコシルオキシ基、トリアコンチルオキシ基、及び2−ヒドロキシエトキシ基などのアルコキシ基が挙げられる。
In the above formula (2), the alkyl group for R 5 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. For example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group and the like can be mentioned.
In the above formula (2), R 5 can be arbitrarily selected from the above-listed substituents and hydrogen atoms, but is preferably a hydrogen atom and a methyl group from the viewpoint of production (polymerizability) of the copolymer. .
In the above formula (2), the alkyl group for R 6 is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. Examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-hexyl group, an n-decyl group, an n-hexadecyl group, an octadecyl group, a docosyl group, and a triacontyl group.
In the formula (2), examples of the aryl group for R 6 include aryl groups such as a phenyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group.
In the above formula (2), the carboxylic acid ester group for R 6 is -COOR 8 (where R 8 is any one of an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a phenyl group and a hydroxyalkyl group having 1 to 30 carbon atoms) Represents.). Specifically, methyl ester group, ethyl ester group, n-propyl ester group, isopropyl ester group, n-butyl ester group, tert-butyl ester group, octyl ester group, 2-ethylhexyl ester group, dodecyl ester group, octadecyl Examples include ester groups such as ester groups, docosyl ester groups, triacontyl ester groups, phenyl ester groups, and 2-hydroxyethyl ester groups.
In the above formula (2), the carboxylic acid amide group for R 6 includes —CO—NR 9 R 10 (where R 9 and R 10 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and phenyl). Represents any of the groups.). Specifically, N-methylamide group, N, N-dimethylamide group, N, N-diethylamide group, N-isopropylamide group, N-tert-butylamide group, Nn-decylamide group, Nn-hexa Amide groups such as a decylamide group, an N-octadecylamide group, an N-docosylamide group, an N-triacontylamide group, and an N-phenylamide group.
In the above formula (2), examples of the alkoxyl group for R 6 include an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms and a hydroxyalkoxy group having 1 to 30 carbon atoms. Specifically, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, n-hexyloxy, cyclohexyloxy, n-octyloxy, 2-ethylhexyloxy, dodecyloxy Octadecyloxy group, docosyloxy group, triacontyloxy group, and alkoxy group such as 2-hydroxyethoxy group.
上記式(2)中、R6の置換基は、さらに置換されていてもよく、共重合体の帯電特性を著しく低下させるものでなければ特に制限されない。この場合、置換してもよい置換基としては、メトキシ基及びエトキシ基などのアルコキシ基、N−メチルアミノ基及びN,N−ジメチルアミノ基などのアミノ基、アセチル基などのアシル基、フッ素原子、塩素原子などのハロゲン原子が挙げられる。
上記式(2)中、R5及びR6は上記に列挙した置換基から任意に選択できるが、該共重合体が使用される用途に応じて適当な置換基を選択するとよい。
例えば、トナー電荷制御剤として低極性のキャリア液体中に溶解、分散させて使用する場合は、キャリア液体中での溶解性や、分散性、逆ミセル形成能を向上させるために長鎖アルキルを有するような置換基を選択するのが好ましい。
一方、電荷補助剤としてトナー粒子中に含有させる場合は、キャリア液体への溶解性を低下させ、バインダー樹脂への親和性を向上させるような置換基を選択するのが好ましい。
In the above formula (2), the substituent of R 6 may be further substituted, and is not particularly limited as long as it does not significantly lower the charging characteristics of the copolymer. In this case, examples of the substituent that may be substituted include an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, an amino group such as an N-methylamino group and an N, N-dimethylamino group, an acyl group such as an acetyl group, and a fluorine atom. And a halogen atom such as a chlorine atom.
In the above formula (2), R 5 and R 6 can be arbitrarily selected from the substituents enumerated above, and an appropriate substituent may be selected depending on the use in which the copolymer is used.
For example, when used by dissolving and dispersing in a low-polarity carrier liquid as a toner charge control agent, it has a long-chain alkyl to improve solubility and dispersibility in the carrier liquid and reverse micelle forming ability. It is preferable to select such substituents.
On the other hand, when it is contained in the toner particles as a charge auxiliary, it is preferable to select a substituent that reduces the solubility in the carrier liquid and improves the affinity for the binder resin.
本発明において、上記共重合体における、共重合組成比は特に限定されないが、上記式(1)で表される構造単位の上記式(2)で表される構造単位に対するモル比が、0.01:99.99〜50:50であることが好ましく、1:99〜30:70であることがより好ましい。
共重合組成比が上記範囲にある場合、電荷制御剤又は電荷補助剤としての機能が充分に発揮されると共に、キャリア液体中への溶解性及び分散性に優れ、また、バインダー樹脂への親和性にも優れる。
In the present invention, the copolymer composition ratio in the copolymer is not particularly limited, but the molar ratio of the structural unit represented by the formula (1) to the structural unit represented by the formula (2) is 0.1. The ratio is preferably from 01: 99.99 to 50:50, more preferably from 1:99 to 30:70.
When the copolymerization composition ratio is in the above range, the function as a charge control agent or a charge auxiliary agent is sufficiently exhibited, the solubility and dispersibility in the carrier liquid are excellent, and the affinity for the binder resin is also obtained. Also excellent.
上記高分子化合物又は共重合体の重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、使用用途に応じた分子量を適宜選択するとよい。
例えば、トナー電荷制御剤としてキャリア液体中に溶解、分散させて使用する場合、重量平均分子量(Mw)は、3000以上30万以下程度が好ましく、より好ましくは3000以上15万以下である。
Mwが30万以上の場合はキャリア液体への溶解性、分散性が低下し、トナー電荷制御剤としての機能が低下する傾向にある。
また、電荷補助剤としてトナー粒子中に含有させる場合は、Mwが3000以上30万以下であることが好ましく、より好ましくは3000以上15万以下である。
Mwが3000未満の場合はトナー粒子からキャリア液体中への溶出が多くなり、電荷補助剤としての機能が低下する傾向にある。一方、Mwが30万を超える場合はバインダー樹脂への相溶性や分散性が低下する傾向にある。
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer compound or copolymer is not particularly limited, but a molecular weight according to the intended use may be appropriately selected.
For example, when the toner charge control agent is used after being dissolved and dispersed in a carrier liquid, the weight average molecular weight (Mw) is preferably about 3000 to 300,000, more preferably 3000 to 150,000.
When Mw is 300,000 or more, the solubility and dispersibility in the carrier liquid are reduced, and the function as a toner charge control agent tends to be reduced.
Further, when it is contained in the toner particles as a charge auxiliary, the Mw is preferably from 3,000 to 300,000, more preferably from 3,000 to 150,000.
When Mw is less than 3,000, elution from the toner particles into the carrier liquid increases, and the function as a charge auxiliary agent tends to decrease. On the other hand, when Mw exceeds 300,000, the compatibility and dispersibility in the binder resin tend to decrease.
本発明の液体現像剤における、上記高分子化合物又は共重合体の含有量は、トナー粒子単位質量当たり、上記式(1)で表される構造単位が10nmol%以上0.1mmol%以下であることが好ましい。
含有量を上記範囲にすることで、所望のトナー粒子の帯電量及び電気泳動移動度を得ることができ、かつ、液体現像剤の電気抵抗を維持しやすく、現像性及び転写性などに影響を及ぼさない。
一方、本発明の液体現像剤において、上記高分子化合物又は共重合体をキャリア液体中に溶解又は分散させる場合の含有量は、トナー粒子(固形分)100質量部に対して、0.01質量部以上10質量部以下程度にするとよい。
また、トナー粒子が上記高分子化合物又は共重合体を含有する場合の含有量は、トナー粒子(固形分)に対して、0.01質量%以上10質量%以下程度にするとよい。
In the liquid developer of the present invention, the content of the high molecular compound or the copolymer is such that the structural unit represented by the above formula (1) is from 10 nmol% to 0.1 mmol% per unit mass of the toner particles. Is preferred.
By adjusting the content to the above range, a desired charge amount and electrophoretic mobility of the toner particles can be obtained, and the electric resistance of the liquid developer can be easily maintained, which affects the developability and transferability. Has no effect.
On the other hand, in the liquid developer of the present invention, the content of the polymer compound or copolymer when dissolved or dispersed in the carrier liquid is 0.01 mass with respect to 100 mass parts of the toner particles (solid content). And not more than about 10 parts by mass.
When the toner particles contain the above-mentioned polymer compound or copolymer, the content is preferably about 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the toner particles (solid content).
以下に上記高分子化合物及び共重合体(以下、纏めて高分子化合物ともいう)の製造方法について詳細に説明する。
高分子化合物の製造方法は、上記の構造のものが得られれば特に限定されるものではないが、例えば以下のような方法で製造することができる。
すなわち、(i)上記式(1)に対応するビニルモノマーを製造後、これを重合し製造する方法と、(ii)上記式(1)の高分子主鎖に対応する高分子化合物を合成後、高分子反応により、式(1)の両性イオン部位を結合する方法で製造することができる。
モノマーの入手容易性や、官能基量の制御の点から(i)に示す方法で製造されるのが好ましい。以下、(i)に示す方法について詳細に説明する。
上記式(1)で表される構造単位を高分子化合物中に導入するためのビニルモノマーとしては、置換基R1、連結基Aの構造により、ビニルエーテル誘導体、アクリレート誘導体、メタクリルレート誘導体、α―オレフィン誘導体、芳香族ビニル誘導体などを使用することができるが、モノマーの製造容易性の観点から、アクリレート誘導体又はメタクリルレート誘導体を使用するのが好ましい。
対応するアクリレート誘導体又はメタクリルレート誘導体は以下に示す文献の方法などにより製造することができる。
K.Ishihara、他2名、「Polymer Journal」、(日本)、高分子学会、1990年、第22巻、p.355−360。
上記ビニルモノマーの重合方法としては、ラジカル重合、イオン重合が挙げられ、また、分子量分布制御や構造制御を目的とするリビング重合を用いることもできる。工業的にはラジカル重合を用いることが好ましい。
ラジカル重合は、ラジカル重合開始剤の使用、放射線、レーザー光などの光の照射、光重合開始剤と光の照射との併用、加熱などにより行うことができる。
上記ラジカル重合開始剤としては、ラジカルを発生し、重合反応を開始させることができるものであれば良く、熱、光、放射線、酸化還元反応などの作用によってラジカルを発生する化合物から選ばれる。
例えば、アゾ化合物、有機過酸化物、無機過酸化物、有機金属化合物、光重合開始剤な
どが挙げられる。
より具体的には、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ化合物、過酸化ベンゾイル(BPO)、tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートなどの有機過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの無機過酸化物、過酸化水素−鉄(II)塩系、BPO−ジメチルアニリン系、セリウム(IV)塩−アルコール系などのレドックス開始剤などが挙げられる。光重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾインエーテル系、ケタール系などが挙げられる。これらラジカル重合開始剤は、2種以上を併用してもよい。
上記ビニルモノマーの重合温度は、用いる重合開始剤の種類により好ましい温度範囲は異なり、特に制限されるものではないが、−30℃〜150℃の温度で重合することが一般的であり、より好ましい温度範囲は40℃〜120℃である。
この際使用される重合開始剤の使用量は、上記モノマー100質量部に対して、0.1質量部以上20質量部以下で、目標とする分子量分布の高分子化合物が得られるように使用量を調節するのが好ましい。
また、その重合法としては、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、分散重合、沈殿重合、及び塊状重合などいずれの方法を用いることも可能であり、特に限定するものではない。
得られた高分子化合物は必要に応じて精製処理を行うことができる。精製方法としては特に制限はなく、再沈殿、透析、カラムクロマトグラフィーなどの方法を使用することができる。
製造した高分子化合物の構造は各種機器分析を用いて同定することができる。使用できる分析機器としては核磁気共鳴装置(NMR)、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)、誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP−OES)などを使用することができる。
上記共重合体の製造方法も、上記の構造のものが得られれば特に限定されるものではなく、上記高分子化合物と同様である。
例えば、上記式(1)に対応するビニルモノマー、及び、上記式(2)に対応するビニルモノマーを製造後、これらを重合し製造する方法が挙げられる。
このとき、上記式(1)に対応するビニルモノマー、及び、上記式(2)に対応するビニルモノマー以外の重合性モノマーをさらに加えて重合することも可能である。
Hereinafter, a method for producing the polymer compound and the copolymer (hereinafter, also collectively referred to as a polymer compound) will be described in detail.
The method for producing the polymer compound is not particularly limited as long as the compound having the above structure is obtained. For example, the polymer compound can be produced by the following method.
That is, (i) a method of producing a vinyl monomer corresponding to the above formula (1) and then polymerizing the same, and (ii) synthesizing a polymer compound corresponding to the polymer main chain of the above formula (1) And by a method of bonding the zwitterionic sites of formula (1) by a polymer reaction.
It is preferable to produce by the method shown in (i) from the viewpoint of the availability of the monomer and the control of the amount of the functional group. Hereinafter, the method shown in (i) will be described in detail.
The vinyl monomer for introducing the structural unit represented by the above formula (1) into the polymer compound includes, depending on the structure of the substituent R 1 and the linking group A, a vinyl ether derivative, an acrylate derivative, a methacrylate derivative, α- Although an olefin derivative, an aromatic vinyl derivative, or the like can be used, it is preferable to use an acrylate derivative or a methacrylate derivative from the viewpoint of easy production of the monomer.
The corresponding acrylate derivative or methacrylate derivative can be produced by the method described in the following literature.
K. Ishihara and 2 others, "Polymer Journal", (Japan), The Society of Polymer Science, 1990, Vol. 22, p. 355-360.
Examples of the method for polymerizing the vinyl monomer include radical polymerization and ionic polymerization, and living polymerization for the purpose of molecular weight distribution control and structure control can also be used. Industrially, radical polymerization is preferably used.
The radical polymerization can be performed by using a radical polymerization initiator, irradiating light such as radiation or laser light, using a combination of the photopolymerization initiator and light irradiation, and heating.
The radical polymerization initiator may be any compound capable of generating a radical and initiating a polymerization reaction, and is selected from compounds that generate a radical by the action of heat, light, radiation, an oxidation-reduction reaction, or the like.
For example, an azo compound, an organic peroxide, an inorganic peroxide, an organometallic compound, a photopolymerization initiator and the like can be mentioned.
More specifically, azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) and 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), benzoyl peroxide (BPO), tert- Organic peroxides such as butylperoxypivalate and tert-butylperoxyisopropyl carbonate, inorganic peroxides such as potassium persulfate and ammonium persulfate, hydrogen peroxide-iron (II) salt system, BPO-dimethylaniline system, A redox initiator such as a cerium (IV) salt-alcohol system may be used. Examples of the photopolymerization initiator include acetophenone type, benzoin ether type, and ketal type. Two or more of these radical polymerization initiators may be used in combination.
The preferred polymerization temperature of the vinyl monomer varies depending on the type of the polymerization initiator used, and is not particularly limited. However, the polymerization is generally performed at a temperature of -30 ° C to 150 ° C, and is more preferably performed. The temperature range is between 40C and 120C.
The amount of the polymerization initiator used at this time is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer, and is used so as to obtain a polymer compound having a target molecular weight distribution. Is preferably adjusted.
As the polymerization method, any method such as solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, dispersion polymerization, precipitation polymerization, and bulk polymerization can be used, and is not particularly limited.
The obtained polymer compound can be purified if necessary. The purification method is not particularly limited, and methods such as reprecipitation, dialysis, and column chromatography can be used.
The structure of the produced polymer compound can be identified using various types of instrumental analysis. As an analytical instrument that can be used, a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR), a gel permeation chromatography (GPC), an inductively coupled plasma emission analyzer (ICP-OES), or the like can be used.
The method for producing the above copolymer is not particularly limited as long as it has the above structure, and is the same as the above polymer compound.
For example, there is a method of producing a vinyl monomer corresponding to the above formula (1) and a vinyl monomer corresponding to the above formula (2), and then polymerizing them.
At this time, it is also possible to polymerize by further adding a polymerizable monomer other than the vinyl monomer corresponding to the above formula (1) and the vinyl monomer corresponding to the above formula (2).
以下に、本発明の液体現像剤に含有される各構成成分について説明する。
本発明の液体現像剤は、少なくとも、キャリア液体、該キャリア液体に不溶なトナー粒子、及び、上記式(1)で表される構造単位を含む高分子化合物から構成されている。
また、トナー粒子は、バインダー樹脂及び着色剤を構成成分として含有している。
上記高分子化合物がトナー電荷制御剤として使用される場合は、高分子化合物がキャリア液体中に溶解又は分散されている。一方、上記高分子化合物が電荷補助剤として使用される場合は、高分子化合物がトナー粒子に含有されている。
そして、液体現像剤は、該トナー粒子が該キャリア液体に分散されてなる。
Hereinafter, each component contained in the liquid developer of the present invention will be described.
The liquid developer of the present invention comprises at least a carrier liquid, toner particles insoluble in the carrier liquid, and a polymer compound containing a structural unit represented by the above formula (1).
Further, the toner particles contain a binder resin and a colorant as constituent components.
When the polymer compound is used as a toner charge control agent, the polymer compound is dissolved or dispersed in the carrier liquid. On the other hand, when the polymer compound is used as a charge auxiliary, the polymer compound is contained in the toner particles.
The liquid developer has the toner particles dispersed in the carrier liquid.
[キャリア液体]
キャリア液体は、体積抵抗率が高く電気絶縁性があり、室温付近で低粘度の液体であれば、特に制限されることはない。
具体的には、ヘキサン、ヘプタン、及びオクタンなどの炭化水素系溶剤やアイソパーG、アイソパーE、アイソパーL(エクソンモービル社製)、及びモレスコホワイトP−40(MORESCO社製)などの流動パラフィン系溶剤、シリコーン化合物などが挙げられる。
キャリア液体の体積抵抗率は、1×109Ω・cm以上1×1015Ω・cm以下であることが好ましく、1×1010Ω・cm以上1×1015Ω・cm以下であることがより好ましい。
体積抵抗率が1×109Ω・cm未満の場合、静電潜像の電位が降下しやすく、高い光学濃度を得にくい傾向や、画像ボケを生じやすい傾向にある。
なお、本発明において、上記体積抵抗率は、インピーダンス法で測定する。
具体的には、誘電体測定システム(125596WB、ソーラトロン製)を用いて、下記のように測定する。
試料1.2mLを充填した測定セル(SC−C1R−C、(株)東陽テクニカ製)を測定装置に接続し、25℃に調整する。印加電圧3V(実効値)で1MHz〜0.1Hzの
範囲で周波数を変化させながら測定を行う。得られた複素インピーダンスをナイキストプロットで表し、RC並列等価回路でフィッティングすることにより、試料の抵抗成分、コンデンサ成分の値を算出する。さらに、測定セルのセル定数から体積抵抗率を求める。
一方、キャリア液体の粘度は、25℃で0.5mPa・s以上200mPa・s未満が好ましく、より好ましくは0.5mPa・s以上100mPa・s未満である。粘度が高すぎると、トナー粒子の電気泳動速度が低下しやすく、プリント速度が低下する傾向にある。
なお、本発明において、上記粘度は、回転式レオメーター法で測定する。
具体的には、粘弾性測定装置(Physica MCR300、(株)アントンパール製)を用いて、下記のように測定する。
コーンプレート型測定治具(75mm径、1°)を取り付けた測定装置に試料約2mLを充填し、25℃に調整する。1000s−1から10s−1へ連続的にせん断速度を変化させながら粘度を測定し、10s−1の時の値を粘度とする。
[Carrier liquid]
The carrier liquid is not particularly limited as long as it has a high volume resistivity, has electrical insulation properties, and has a low viscosity at around room temperature.
Specifically, hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, and octane; and liquid paraffinic solvents such as Isopar G, Isopar E, Isopar L (manufactured by ExxonMobil), and Moresco White P-40 (manufactured by MORESCO) Examples thereof include a solvent and a silicone compound.
The volume resistivity of the carrier liquid is preferably 1 × 10 9 Ω · cm or more and 1 × 10 15 Ω · cm or less, and more preferably 1 × 10 10 Ω · cm or more and 1 × 10 15 Ω · cm or less. More preferred.
When the volume resistivity is less than 1 × 10 9 Ω · cm, the potential of the electrostatic latent image tends to decrease, and it tends to be difficult to obtain a high optical density, and the image tends to be blurred.
In the present invention, the volume resistivity is measured by an impedance method.
Specifically, the measurement is performed as follows using a dielectric measurement system (125596WB, manufactured by Solartron).
A measurement cell (SC-C1R-C, manufactured by Toyo Corp.) filled with 1.2 mL of the sample is connected to the measurement device and adjusted to 25 ° C. The measurement is performed at an applied voltage of 3 V (effective value) while changing the frequency in the range of 1 MHz to 0.1 Hz. The obtained complex impedance is represented by a Nyquist plot, and the values of the resistance component and the capacitor component of the sample are calculated by fitting with a RC parallel equivalent circuit. Further, the volume resistivity is determined from the cell constant of the measurement cell.
On the other hand, the viscosity of the carrier liquid at 25 ° C. is preferably 0.5 mPa · s or more and less than 200 mPa · s, and more preferably 0.5 mPa · s or more and less than 100 mPa · s. If the viscosity is too high, the electrophoretic speed of the toner particles tends to decrease, and the printing speed tends to decrease.
In the present invention, the viscosity is measured by a rotary rheometer method.
Specifically, the measurement is performed as follows using a viscoelasticity measuring device (Physica MCR300, manufactured by Anton Paar).
A measuring device equipped with a cone plate type measuring jig (75 mm diameter, 1 °) is filled with about 2 mL of the sample and adjusted to 25 ° C. The viscosity is measured while continuously changing the shear rate from 1000 s −1 to 10 s −1, and the value at 10 s −1 is defined as the viscosity.
本発明の液体現像剤を紫外線硬化型とするために、キャリア液体に重合性モノマーを使用することもできる。
使用できる重合性モノマーは上記キャリア液体の特性を満たせば特に制限されない。
該重合性モノマーとして、例えば、ビニルエーテル化合物、エポキシ化合物、アクリル系化合物、及びオキセタン化合物が挙げられる。
これらのうち、人体への安全性、高抵抗、及び低粘度という観点からビニルエーテル化合物が好ましい。
ビニルエーテル化合物とは、ビニルエーテル構造(−CH=CH−O−C−)を有する化合物を示す。
該ビニルエーテル構造は好ましくは、R−CH=CH−O−C−で表される(Rは、水素又は炭素数1〜3のアルキルであり、好ましくは水素又はメチルである)。
本発明において、ビニルエーテル化合物は、上記ビニルエーテル構造以外にヘテロ原子を有しない化合物であることも好ましい態様の一つである。
ここでヘテロ原子とは炭素原子と水素原子以外の原子のことをいう。
ビニルエーテル化合物中にヘテロ原子が含有された場合、ヘテロ原子と炭素原子の電気陰性度の差により分子内に電子密度の偏りが生じやすくなる場合や、ヘテロ原子が有する非共有電子対や空の電子軌道が伝導電子やホールの通り道になりやすい場合があるためか、抵抗が低下しやすくなる。
さらに、本発明においては、ビニルエーテル化合物が、ビニルエーテル化合物中にビニルエーテル構造以外の炭素−炭素二重結合を有しないものであることも好ましい態様の一つである。炭素−炭素二重結合は、エネルギー準位の高い電子占有軌道とエネルギー準位の低い非電子占有軌道を有するが、これらは電子やホールの通り道となりやすく、抵抗を下げることにつながりやすい。ビニルエーテル化合物中にビニルエーテル構造以外の炭素−炭素二重結合が含有された場合、このような機構により抵抗が低下しやすい。
本発明において、ビニルエーテル化合物が、下記式(C)で表されることが好ましい。
In order to make the liquid developer of the present invention an ultraviolet curable type, a polymerizable monomer may be used for the carrier liquid.
The polymerizable monomer that can be used is not particularly limited as long as the characteristics of the carrier liquid are satisfied.
Examples of the polymerizable monomer include a vinyl ether compound, an epoxy compound, an acrylic compound, and an oxetane compound.
Among them, vinyl ether compounds are preferred from the viewpoints of safety to human body, high resistance, and low viscosity.
The vinyl ether compound refers to a compound having a vinyl ether structure (-CH = CH-OC-).
The vinyl ether structure is preferably represented by R-CH = CH-OC- (R is hydrogen or alkyl having 1 to 3 carbon atoms, preferably hydrogen or methyl).
In a preferred embodiment of the present invention, the vinyl ether compound is a compound having no hetero atom other than the above vinyl ether structure.
Here, the hetero atom means an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom.
When a hetero atom is contained in the vinyl ether compound, the electron density tends to be biased in the molecule due to the difference in electronegativity between the hetero atom and the carbon atom, or a lone electron pair or an empty electron The resistance tends to decrease because the orbit may easily become the path of conduction electrons or holes.
Further, in the present invention, it is also a preferable embodiment that the vinyl ether compound has no carbon-carbon double bond other than the vinyl ether structure in the vinyl ether compound. Although the carbon-carbon double bond has an electron occupied orbital having a high energy level and a non-electron occupied orbital having a low energy level, these tend to be paths for electrons and holes, and tend to lower the resistance. When the vinyl ether compound contains a carbon-carbon double bond other than the vinyl ether structure, the resistance tends to decrease due to such a mechanism.
In the present invention, the vinyl ether compound is preferably represented by the following formula (C).
[式(C)中、nは、一分子中のビニルエーテル構造の数を示し、1以上4以下の整数である。Rはn価の炭化水素基である。]
上記nは、1以上3以下の整数であることが好ましい。
Rは、好ましくは、炭素数1以上20以下の直鎖又は分岐の飽和又は不飽和の脂肪族炭化水素基、炭素数5以上12以下の飽和又は不飽和の脂環式炭化水素基、及び炭素数6以上14以下の芳香族炭化水素基から選択される基であり、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基は、炭素数1以上4以下の飽和又は不飽和の脂肪族炭化水素基を有していてもよい。
上記Rは、より好ましくは炭素数4以上18以下の直鎖又は分岐の飽和脂肪族炭化水素基である。
該ビニルエーテル化合物としては、例えば、n−オクチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンタジエンビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールジビニルエーテル、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールジビニルエーテル、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、及び1,2−デカンジオールジビニルエーテルなどが挙げられる。
[In the formula (C), n represents the number of vinyl ether structures in one molecule, and is an integer of 1 or more and 4 or less. R is an n-valent hydrocarbon group. ]
The above n is preferably an integer of 1 or more and 3 or less.
R is preferably a linear or branched saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, and carbon A group selected from aromatic hydrocarbon groups having a number of 6 or more and 14 or less, wherein the alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group are a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms. It may have a hydrogen group.
R is more preferably a linear or branched saturated aliphatic hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms.
Examples of the vinyl ether compound include n-octyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, dicyclopentadiene vinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, tricyclodecane vinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, and -Ethyl-1,3-hexanediol divinyl ether, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol divinyl ether, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol divinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, Examples thereof include pentaerythritol tetravinyl ether and 1,2-decanediol divinyl ether.
本発明の液体現像剤を紫外線硬化型とする場合、上記重合性モノマーとともに、光重合開始剤、光重合増感剤及び光重合増感助剤を併用することもできる。該光重合性開始剤、光重合増感剤及び光重合増感助剤は、液体現像剤の体積抵抗率を低下させ過ぎず、粘度が高くなりすぎないものであれば、公知のいずれの化合物でも使用することが可能である。 When the liquid developer of the present invention is of an ultraviolet curable type, a photopolymerization initiator, a photopolymerization sensitizer, and a photopolymerization sensitizer can be used in combination with the polymerizable monomer. The photopolymerizable initiator, the photopolymerization sensitizer and the photopolymerization sensitizer do not reduce the volume resistivity of the liquid developer too much, and any known compounds as long as the viscosity does not become too high. But it can be used.
[トナー電荷制御剤]
上記キャリア液体中には、トナー粒子の帯電性を調整する目的で、上記高分子化合物と共に、他のトナー電荷制御剤を含有することができる。
併用できる他のトナー電荷制御剤としては、液体現像剤としての体積抵抗率が低下し過ぎず、粘度が上昇し過ぎない範囲において、公知のものが利用できる。
具体的な化合物としては、亜麻仁油及び大豆油などの油脂、アルキド樹脂、ハロゲン重合体、芳香族ポリカルボン酸、酸性基含有水溶性染料、芳香族ポリアミンの酸化縮合物、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸鉄、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸ニッケル、オクチル酸亜鉛、ドデシル酸コバルト、ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、及び2−エチルヘキサン酸コバルトなどの金属石鹸類、石油系スルホン酸金属塩及びスルホコハク酸エステルの金属塩などのスルホン酸金属塩類、レシチンなどのリン脂質、サリチル酸やベンジル酸などの金属錯体、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアミド樹脂、スルホン酸含有樹脂、ヒドロキシ安息香酸誘導体などが挙げられる。
[Toner charge control agent]
The carrier liquid may contain other toner charge control agents together with the polymer compound for the purpose of adjusting the chargeability of the toner particles.
As other toner charge control agents that can be used in combination, known toner charge control agents can be used as long as the volume resistivity of the liquid developer does not decrease too much and the viscosity does not increase too much.
Specific compounds include oils and fats such as linseed oil and soybean oil, alkyd resins, halogen polymers, aromatic polycarboxylic acids, acidic group-containing water-soluble dyes, oxidative condensates of aromatic polyamines, zirconium naphthenate, and naphthenic acid. Cobalt, nickel naphthenate, iron naphthenate, zinc naphthenate, cobalt octylate, nickel octylate, zinc octylate, cobalt dodecylate, nickel dodecylate, zinc dodecylate, aluminum stearate, cobalt 2-ethylhexanoate, etc. Metal soaps, sulfonic acid metal salts such as petroleum sulfonic acid metal salts and sulfosuccinate metal salts, phospholipids such as lecithin, metal complexes such as salicylic acid and benzylic acid, polyvinylpyrrolidone resins, polyamide resins, and sulfonic acid-containing Resin, hydroxybenzoic acid Body and the like.
本発明において、上記高分子化合物を電荷補助剤としてトナー粒子中に含有させる場合は、キャリア液体中にトナー電荷制御剤を添加することが好ましい。
添加される電荷制御剤としてはトナー粒子を正に帯電させるものが好ましく、有機酸の金属塩又は金属錯体が好適に用いられる。
具体的には、例えば、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ニッ
ケル、ナフテン酸鉄、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸ニッケル、オクチル酸亜鉛、ドデシル酸コバルト、ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、2−エチルヘキサン酸コバルトなどの金属石鹸類、サリチル酸やベンジル酸などの金属(例えば、アルミニウム、クロム、亜鉛、ジルコニウム及びホウ素)錯体などが挙げられる。
この場合、添加量は、トナー粒子(固形分)100質量部に対して、0.01質量部以上10質量部以下であることが好ましく、0.05質量部以上5質量部以下であることがより好ましい。
In the present invention, when the polymer compound is contained in the toner particles as a charge auxiliary, it is preferable to add a toner charge control agent to the carrier liquid.
The added charge control agent is preferably one that positively charges the toner particles, and a metal salt or a metal complex of an organic acid is suitably used.
Specifically, for example, zirconium naphthenate, cobalt naphthenate, nickel naphthenate, iron naphthenate, zinc naphthenate, cobalt octylate, nickel octylate, zinc octylate, cobalt dodecylate, nickel dodecylate, zinc dodecylate And metal soaps such as aluminum stearate and cobalt 2-ethylhexanoate, and metal (eg, aluminum, chromium, zinc, zirconium and boron) complexes such as salicylic acid and benzylic acid.
In this case, the addition amount is preferably from 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably from 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles (solid content). More preferred.
[トナー粒子]
トナー粒子は、バインダー樹脂及び着色剤を構成成分として含有している。また、上記高分子化合物が電荷補助剤として使用される場合は、トナー粒子は上記高分子化合物を含有する。
(バインダー樹脂)
トナー粒子に含有されるバインダー樹脂としては、紙又はプラスチックフィルムなどの被着体に対して定着性を有し、キャリア液体に不溶であれば公知のバインダー樹脂が使用できる。
ここで、「キャリア液体に不溶」に関し、温度25℃で、キャリア液体100質量部に対し、溶解するバインダー樹脂が1質量部以下であることが指標として挙げられる。
該バインダー樹脂の具体例として、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、スチレン−(メタ)アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン−(メタ)アクリル樹脂、及びロジン変性樹脂などの樹脂が挙げられる。また、必要に応じ、これらは単独又は2種以上併用することができる。
バインダー樹脂の含有量としては特に限定されないが、着色剤100質量部に対して、50〜1000質量部であることが好ましい。
[Toner particles]
The toner particles contain a binder resin and a colorant as constituent components. When the polymer compound is used as a charge auxiliary, the toner particles contain the polymer compound.
(Binder resin)
As the binder resin contained in the toner particles, a known binder resin can be used as long as it has fixability to an adherend such as paper or a plastic film and is insoluble in a carrier liquid.
Here, regarding “insoluble in carrier liquid”, an index is that the binder resin to be dissolved is 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the carrier liquid at a temperature of 25 ° C.
Specific examples of the binder resin include resins such as epoxy resin, polyester resin, (meth) acrylic resin, styrene- (meth) acrylic resin, alkyd resin, polyethylene resin, ethylene- (meth) acrylic resin, and rosin-modified resin. No. If necessary, these can be used alone or in combination of two or more.
The content of the binder resin is not particularly limited, but is preferably 50 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant.
[着色剤]
トナー粒子に含有される着色剤としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料、有機染料、無機顔料、若しくは顔料を、分散媒として不溶性の樹脂などに分散させたもの、又は、顔料表面に樹脂をグラフト化したものなどを用いることができる。
上記顔料としては、例えば、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」に記載の顔料が挙げられる。
該顔料の具体例としては、例えば、黄色を呈するものとして、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185;C.I.バットイエロー1、3、20。
赤又はマゼンタ色を呈するものとして、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48:2、48:3,48:4、49、50、51、52、53、54、55、57:1、58、60、63、64、68、81:1、83、87、88、89、90、112、114、122、123、146、147、150、163、184、202、206、207、209、238、269;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35。
青又はシアン色を呈する顔料として、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントブルー2、3、15:2、15:3、15:4、16、17;C.
I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料。
緑色を呈する顔料として、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントグリーン7、8、36。
オレンジ色を呈する顔料として、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントオレンジ66、51。
黒色を呈する顔料として、以下のものが挙げられる。
カーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック。
白色を呈する顔料として、以下のものが挙げられる。
塩基性炭酸鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム。
トナー粒子中における顔料の分散には、トナー粒子の製造方法に応じた分散手段を用いればよい。分散手段として用いることができる装置としては、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ジェットミル、ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ニーダー、アジテータ、ヘンシェルミキサー、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、及び湿式ジェットミルなどがある。
[Colorant]
The colorant contained in the toner particles is not particularly limited, and all commercially available organic pigments, organic dyes, inorganic pigments, or pigments are dispersed in an insoluble resin or the like as a dispersion medium. And those obtained by grafting a resin to the surface of a pigment can be used.
Examples of the pigment include W.I. Herbst, K .; Hunger "Industrial Organic Pigments".
Specific examples of the pigment include, for example, those exhibiting yellow color.
C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 62, 65, 73, 74, 83, 93, 94, 95, C. 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155, 168, 174, 175, 176, 180, 181, 185; I. Bat Yellow 1, 3, 20.
The following are given as those exhibiting red or magenta.
C. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57: 1, 58, 60, 63, 64, 68, 81: 1, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 146, 147, 150, 163, 184, 202, 206, 207, 209, 238, 269; I. Pigment Violet 19; I. Butt Red 1,2,10,13,15,23,29,35.
The pigments exhibiting blue or cyan colors include the following.
C. I. Pigment Blue 2, 3, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 16, 17;
I. Bat blue 6; I. Acid Blue 45, a copper phthalocyanine pigment in which 1 to 5 phthalimidomethyl groups are substituted on the phthalocyanine skeleton.
The following are examples of green pigments.
C. I. Pigment Green 7, 8, 36.
The following are examples of orange pigments.
C. I. Pigment Orange 66, 51.
The following are examples of black pigments.
Carbon black, titanium black, aniline black.
The following are examples of the white pigments.
Basic lead carbonate, zinc oxide, titanium oxide, strontium titanate.
For dispersion of the pigment in the toner particles, a dispersing means corresponding to a method for producing the toner particles may be used. Examples of the apparatus that can be used as the dispersing means include a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, a jet mill, a homogenizer, a paint shaker, a kneader, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, and a wet jet mill. and so on.
顔料の分散を行う際に顔料分散剤を添加することも可能である。顔料分散剤としては、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリアクリレート、脂肪族多価カルボン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、及び顔料誘導体などを挙げることができる。また、Lubrizol社のSolsperseシリーズなどの市販の高分子分散剤を用いることも好ましい。
また、顔料分散助剤として、各種顔料に応じたシナジストを用いることも可能である。
これらの顔料分散剤及び顔料分散助剤は、顔料100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。
When dispersing the pigment, it is also possible to add a pigment dispersant. Examples of the pigment dispersant include a hydroxyl group-containing carboxylic acid ester, a salt of a long-chain polyaminoamide and a high molecular weight acid ester, a high molecular weight polycarboxylic acid salt, a high molecular weight unsaturated acid ester, a high molecular weight copolymer, a modified polyacrylate, and a fat. Group polycarboxylic acids, naphthalenesulfonic acid formalin condensates, polyoxyethylene alkyl phosphates, and pigment derivatives. It is also preferable to use a commercially available polymer dispersant such as the Solsperse series of Lubrizol.
In addition, as a pigment dispersing aid, a synergist corresponding to various pigments can be used.
These pigment dispersants and pigment dispersing aids are preferably added in an amount of 1 to 50 parts by mass based on 100 parts by mass of the pigment.
[電荷補助剤]
上記トナー粒子中には、トナー粒子の帯電性を調整する目的で、上記高分子化合物と共に、他の電荷補助剤を含有することができる。
併用できる他の電荷補助剤としては、トナー粒子の造粒性やトナー粒子中の顔料分散性を著しく低下させない範囲において、公知のものが利用できる。
具体的な化合物としては、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸鉄、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸ニッケル、オクチル酸亜鉛、ドデシル酸コバルト、ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、及び2−エチルヘキサン酸コバルトなどの金属石鹸類;石油系スルホン酸金属塩及びスルホコハク酸エステルの金属塩などのスルホン酸金属塩類;レシチンなどのリン脂質;t−ブチルサリチル酸金属錯体などのサリチル酸金属塩類;ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアミド樹脂、スルホン酸含有樹脂、及びヒドロキシ安息香酸誘導体などが挙げられる。
上記高分子化合物や併用する他の電荷補助剤を、電荷補助剤としてトナー粒子中に含有させる方法は、電荷補助剤がトナー粒子中に保持できれば特に制限されない。
例えば、トナー粒子の造粒工程において、バインダー樹脂及び着色剤などと共に添加する方法や、トナー粒子を造粒後、トナー粒子表面に対して、化学的又は物理的手法により、結合又は吸着させる方法などを使用することができる。これらの手法は液体現像剤の製造法に合わせて最適な手法を選択するとよい。
トナー粒子中に添加される電荷補助剤は、トナー粒子から脱離し、キャリア液体中に溶解、又は分散すると液体現像剤の体積抵抗率を低下させたり、キャリア液体中の電荷制御剤の作用を阻害したりする可能性がある。そのため、キャリア液体への溶解性を低下させ、かつ、トナー粒子の構成材料への親和性を向上させるような構造を選択するとよい。
また、電荷補助剤のキャリア液体中への脱理が顕著な場合は、吸着剤による吸着、キャリア液体の置換、透析などの手法により、キャリア液体中から脱理した電荷補助剤を除去する方法を用いることもできる。
[Charge auxiliary agent]
The toner particles may contain other charge auxiliary agents together with the polymer compound for the purpose of adjusting the chargeability of the toner particles.
As the other charge auxiliary agent that can be used in combination, known ones can be used as long as the granulating properties of the toner particles and the pigment dispersibility in the toner particles are not significantly reduced.
Specific compounds include zirconium naphthenate, cobalt naphthenate, nickel naphthenate, iron naphthenate, zinc naphthenate, cobalt octylate, nickel octylate, zinc octylate, cobalt dodecylate, nickel dodecylate, zinc dodecylate Soaps, such as metal salts of petroleum-based sulfonic acids and sulfosuccinates; phospholipids, such as lecithin; metal complexes of t-butylsalicylate Salicylic acid metal salts such as polyvinylpyrrolidone resin, polyamide resin, sulfonic acid-containing resin, and hydroxybenzoic acid derivative.
There is no particular limitation on the method for incorporating the polymer compound and other charge adjuvants used in the toner particles as charge adjuvants as long as the charge adjuvant can be retained in the toner particles.
For example, in a granulation step of toner particles, a method of adding together with a binder resin and a colorant, and a method of bonding or adsorbing to the toner particle surface by a chemical or physical method after granulating the toner particles. Can be used. It is advisable to select the most suitable method for these methods according to the method for producing the liquid developer.
The charge auxiliary agent added to the toner particles detaches from the toner particles and, when dissolved or dispersed in the carrier liquid, lowers the volume resistivity of the liquid developer or inhibits the action of the charge control agent in the carrier liquid. Or may be. Therefore, it is preferable to select a structure that reduces the solubility in the carrier liquid and improves the affinity of the toner particles with the constituent material.
In addition, when the removal of the charge auxiliary agent into the carrier liquid is remarkable, a method of removing the released charge auxiliary agent from the carrier liquid by a technique such as adsorption with an adsorbent, replacement of the carrier liquid, or dialysis is used. It can also be used.
[その他の添加剤]
本発明の液体現像剤には、上記説明した以外に、必要に応じて、記録媒体適合性、保存安定性、画像保存性、及びその他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤を用いてもよい。例えば、界面活性剤、滑剤、充填剤、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、及び防錆剤などを適宜選択して用いることができる。
[Other additives]
In the liquid developer of the present invention, in addition to those described above, if necessary, according to the purpose of improving the compatibility of the recording medium, storage stability, image storability, and other various properties, various known additives may be used. May be used. For example, surfactants, lubricants, fillers, defoamers, ultraviolet absorbers, antioxidants, anti-fading agents, sunscreens, rust inhibitors and the like can be appropriately selected and used.
本発明において、液体現像剤の製造方法としては、特に限定されることは無く、例えば、コアセルベーション法や湿式粉砕法などの公知の方法が挙げられる。
一般的な製造方法としては、顔料、バインダー樹脂及びその他の添加剤、並びに、分散媒体を混合し、ビーズミルなどを用いて粉砕し、トナー粒子の分散体を得る。得られたトナー粒子の分散体、電荷制御剤、及びキャリア液体などを混合して液体現像剤を得る製造方法が例示できる。
上記コアセルベーション法については、例えば、特開2003−241439号公報、国際公開第2007/000974号、又は国際公開第2007/000975号に詳細が記載されている。
該コアセルベーション法では、顔料、樹脂、該樹脂を溶解する溶剤、及び該樹脂を溶解しない溶剤を混合し、該混合液から該樹脂を溶解する溶剤を除去して、溶解状態にあった該樹脂を析出させることにより、顔料を包埋したトナー粒子を、該樹脂を溶解しない溶剤中に分散させることができる。
一方、上記湿式粉砕法については、例えば、国際公開第2006/126566号、又は国際公開第2007/108485号に詳細が記載されている。
該湿式粉砕法では、顔料とバインダー樹脂とをバインダー樹脂の融点以上で混練した後乾式粉砕し、得られた粉砕物を電気絶縁性媒体中で湿式粉砕することにより、トナー粒子を電気絶縁性媒体中に分散させることができる。
本発明においては、この様な公知の方法が利用可能である。
上記トナー粒子は、高精細画像を得るという観点から、体積平均粒径が0.05μm以上5μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.05μm以上1μm以下である。
また、本発明において、液体現像剤中のトナー粒子濃度は、1質量%以上70質量%以下程度にするとよい。
In the present invention, the method for producing the liquid developer is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as a coacervation method and a wet pulverization method.
As a general production method, a pigment, a binder resin and other additives, and a dispersion medium are mixed and pulverized using a bead mill or the like to obtain a dispersion of toner particles. A production method in which a liquid developer is obtained by mixing the obtained dispersion of toner particles, a charge controlling agent, a carrier liquid, and the like can be exemplified.
The coacervation method is described in detail in, for example, JP-A-2003-241439, WO 2007/000974, or WO 2007/000975.
In the coacervation method, a pigment, a resin, a solvent that dissolves the resin, and a solvent that does not dissolve the resin are mixed, and the solvent that dissolves the resin is removed from the mixed solution. By depositing the resin, the toner particles having the pigment embedded therein can be dispersed in a solvent that does not dissolve the resin.
On the other hand, the details of the wet pulverization method are described in, for example, WO 2006/126566 or WO 2007/108485.
In the wet pulverization method, the pigment and the binder resin are kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point of the binder resin, followed by dry pulverization, and the resulting pulverized material is wet-pulverized in an electrically insulating medium. Can be dispersed inside.
In the present invention, such a known method can be used.
The toner particles preferably have a volume average particle size of 0.05 μm or more and 5 μm or less, and more preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less, from the viewpoint of obtaining a high-definition image.
In the present invention, the concentration of the toner particles in the liquid developer may be in the range of about 1% by mass to 70% by mass.
[液体現像剤の特性]
本発明の液体現像剤は、下記のような物性値を有するように調製して使用することが好ましい。すなわち、液体現像剤の粘度は、適度なトナー粒子の電気泳動移動度が得られるという観点から、トナー粒子の濃度が2質量%の場合、25℃において0.5mPa・s以上100mPa・s以下であることが好ましい。
また、液体現像剤の体積抵抗率は、静電潜像の電位を降下させないという観点から、1×109Ω・cm以上1×1015Ω・cm以下であることが好ましい。
[Characteristics of liquid developer]
The liquid developer of the present invention is preferably prepared and used so as to have the following physical properties. That is, the viscosity of the liquid developer is from 0.5 mPa · s to 100 mPa · s at 25 ° C. when the concentration of the toner particles is 2% by mass, from the viewpoint that an appropriate electrophoretic mobility of the toner particles is obtained. Preferably, there is.
Further, the volume resistivity of the liquid developer is preferably 1 × 10 9 Ω · cm or more and 1 × 10 15 Ω · cm or less from the viewpoint of not lowering the potential of the electrostatic latent image.
以下に本発明で用いられる測定方法、及び評価法について示す。
(1)組成分析
上記高分子化合物の構造決定は以下の手法を用いた。
日本電子(株)製ECA−400(400MHz)を用い、1H−NMR、及び、13C−NMRのスペクトル測定を行った。
内部標準物質としてテトラメチルシランを含む重水素化溶剤中、25℃で測定を行った。化学シフト値は内部標準物質であるテトラメチルシランを0としたppmシフト値(δ
値)として示した。
The measuring method and the evaluation method used in the present invention will be described below.
(1) Composition analysis The structure of the polymer compound was determined by the following method.
1 H-NMR and 13 C-NMR spectra were measured using ECA-400 (400 MHz) manufactured by JEOL Ltd.
The measurement was performed at 25 ° C. in a deuterated solvent containing tetramethylsilane as an internal standard. Chemical shift values are ppm shift values (δ with respect to tetramethylsilane as an internal standard substance being 0).
Value).
(2)分子量分布測定
上記高分子化合物の分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって、単分散ポリメタクリル酸メチル換算で算出した。GPCによる分子量の測定は以下に示すように行った。
サンプル濃度が1質量%になるようにサンプルを下記溶離液に加え、室温で24時間静置し溶解させた溶液を、ポア径が0.45μmの耐溶剤性メンブレンフィルターでろ過したものをサンプル溶液とし、以下の条件で測定した。
装置:高速GPC GPC−104(昭和電工社製)
カラム:GPC HFIP−603、604の2連(昭和電工社製)
溶離液:ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)(10mmol/l トリフルオロ酢酸ナトリウム含有)
流速:0.2ml/min
オーブン温度:40℃
試料注入量:20μL
試料の分子量分布の算出にあたっては、標準ポリメタクリル酸メチル樹脂(アジレントテクノロジーズ社製 EasiVial PM ポリマースタンダードキット)により作成した分子量校正曲線を使用した。
(2) Measurement of molecular weight distribution The molecular weight distribution of the polymer compound was calculated by gel permeation chromatography (GPC) in terms of monodisperse polymethyl methacrylate. The measurement of the molecular weight by GPC was performed as shown below.
A sample was added to the following eluent so that the sample concentration was 1% by mass, and the solution was allowed to stand at room temperature for 24 hours and dissolved. The solution was filtered through a solvent-resistant membrane filter having a pore size of 0.45 μm. And measured under the following conditions.
Apparatus: High-speed GPC GPC-104 (manufactured by Showa Denko KK)
Column: Duplex of GPC HFIP-603, 604 (manufactured by Showa Denko KK)
Eluent: hexafluoroisopropanol (HFIP) (containing 10 mmol / l sodium trifluoroacetate)
Flow rate: 0.2ml / min
Oven temperature: 40 ° C
Sample injection volume: 20 μL
In calculating the molecular weight distribution of the sample, a molecular weight calibration curve created using a standard polymethyl methacrylate resin (EasiVial PM polymer standard kit manufactured by Agilent Technologies) was used.
(3)体積平均粒径の測定
トナー粒子の体積平均粒径は、動的光散乱法(DLS)粒子径分布測定装置(商品名:ナノトラック150、日機装社製)を用いて、対応するキャリア液体中で測定を行った。
(3) Measurement of Volume Average Particle Size The volume average particle size of the toner particles is determined using a dynamic light scattering (DLS) particle size distribution analyzer (trade name: Nanotrack 150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Measurements were made in the liquid.
(4)電気泳動移動度の評価
作製した液体現像剤の電気泳動移動度の測定は以下に示すように行った。
トナー粒子濃度が1質量%となるようにキャリア液体で希釈したサンプルを、厚さ300μm、幅20mmの金属製電極を100μm離間し対向させた平行平板電極間に毛管力で保持した。
平行平板電極間に100Vの電位差を印加(電界強度 1×106V/m)した際の電気泳動の様子を光学顕微鏡に接続した高速度カメラ(フォトロン社製 FASTCAM SA−1)で撮影した。
得られた画像を画像処理ソフトImageJ(開発元:Wayne Rasband (NIH))に取り込み、粒子画像流速測定法(PIV法)により粒子の平均泳動移動度を算出した。粒子の泳動極性は正極に泳動した場合は負、負極に泳動した場合は正とした。
電気泳動移動度の評価は下記基準によって判断した。
A:平均泳動移動度が1×10−9m2/V・s以上
B:平均泳動移動度が7×10−10m2/V・s以上、1×10−9m2/V・s未満C:平均泳動移動度が3×10−10m2/V・s以上、7×10−10m2/V・s未満
D:平均泳動移動度が1×10−10m2/V・s以上、3×10−10m2/V・s未満
E:平均泳動移動度が1×10−10m2/V・s未満
平均泳動移動度が7×10−10m2/V・s以上(A又はBランク)であれば電気泳動移動度及び帯電量が高く、良好であると判断した。
(4) Evaluation of electrophoretic mobility The electrophoretic mobility of the prepared liquid developer was measured as described below.
A sample diluted with a carrier liquid so that the toner particle concentration became 1% by mass was held by capillary force between parallel plate electrodes having a thickness of 300 μm and a width of 20 mm and opposed to each other by 100 μm.
The state of electrophoresis when a potential difference of 100 V was applied between the parallel plate electrodes (electric field intensity 1 × 10 6 V / m) was photographed with a high-speed camera (FASTCAM SA-1 manufactured by Photron) connected to an optical microscope. .
The obtained image was loaded into image processing software ImageJ (developed by Wayne Rasband (NIH)), and the average migration mobility of the particles was calculated by a particle image flow velocity measurement method (PIV method). The migration polarity of the particles was negative when migrated to the positive electrode and positive when migrated to the negative electrode.
The evaluation of the electrophoretic mobility was determined based on the following criteria.
A: Average migration mobility is 1 × 10 −9 m 2 / V · s or more B: Average migration mobility is 7 × 10 −10 m 2 / V · s or more and 1 × 10 −9 m 2 / V · s Less than C: average migration mobility is 3 × 10 −10 m 2 / V · s or more and less than 7 × 10 −10 m 2 / V · s D: Average migration mobility is 1 × 10 −10 m 2 / V · s s or more and less than 3 × 10 −10 m 2 / V · s E: Average migration mobility is less than 1 × 10 −10 m 2 / V · s Average migration mobility is 7 × 10 −10 m 2 / V · s If it was above (A or B rank), the electrophoretic mobility and the charge amount were high and judged to be good.
以下に実施例を挙げて本説明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。実施例で記載する「部」はすべて質量部を示す。 Hereinafter, the present description will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. All "parts" described in Examples are parts by mass.
(高分子化合物aの製造)
冷却管、撹拌機、温度計及び窒素導入管を取り付けた反応容器にリン酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチル 17.9部、メタクリル酸オクタデシル 82.1部、アゾビスイソブチロニトリル 4.1部、及びn−ブタノール 900部を仕込み、30分間窒素バブリングを行った。得られた反応混合物を窒素雰囲気下、65℃で8時間加熱し、重合反応を完結させた。反応液を室温まで冷却後、溶剤を減圧留去した。得られた残渣をクロロホルムに溶解し、透析膜(スペクトラムラボラトリーズ社製 Spectra/Por7 MWCO 1kDa)により透析精製を行った。溶媒を減圧留去後、50℃、0.1kPa以下で減圧乾燥させることにより高分子化合物aを得た。
得られた高分子化合物aを前記分析法により分析を行ったところ、重量平均分子量(Mw)は11800であり、式(1)で表される構造単位は全単量体単位中に21mol%含有していることを確認した。
(Production of polymer compound a)
17.9 parts of 2- (methacryloyloxy) ethyl 2- (trimethylammonio) ethyl phosphate, 82.1 parts of octadecyl methacrylate, and azobis were added to a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, a thermometer, and a nitrogen introduction pipe. 4.1 parts of isobutyronitrile and 900 parts of n-butanol were charged, and nitrogen bubbling was performed for 30 minutes. The obtained reaction mixture was heated at 65 ° C. for 8 hours under a nitrogen atmosphere to complete the polymerization reaction. After cooling the reaction solution to room temperature, the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was dissolved in chloroform, and purified by dialysis using a dialysis membrane (Spectra / Por7 MWCO 1 kDa, manufactured by Spectrum Laboratories). After the solvent was distilled off under reduced pressure, the polymer was dried under reduced pressure at 50 ° C. and 0.1 kPa or less to obtain a polymer compound a.
When the obtained polymer compound a was analyzed by the above-mentioned analysis method, the weight-average molecular weight (Mw) was 11,800, and the structural unit represented by the formula (1) contained 21 mol% in all the monomer units. I confirmed that.
(高分子化合物bの製造)
リン酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチルの代わりにリン酸2−(アクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチル 17.1部を用いること以外、上記高分子化合物aの製造と同様にして高分子化合物bを製造した。
(Production of polymer compound b)
The above polymer compound except that 17.1 parts of 2- (acryloyloxy) ethyl 2- (trimethylammonio) ethyl phosphate are used instead of 2- (methacryloyloxy) ethyl phosphate 2- (trimethylammonio) ethyl Polymer compound b was produced in the same manner as in the production of a.
(高分子化合物cの製造)
リン酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチルの代わりにリン酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル2−(トリエチルアンモニオ)エチル
20.5部を用いること以外、上記高分子化合物aの製造と同様にして高分子化合物cを製造した。
(Production of polymer compound c)
The above polymer compound except that 20.5 parts of 2- (methacryloyloxy) ethyl 2- (triethylammonio) ethyl phosphate is used instead of 2- (methacryloyloxy) ethyl 2- (trimethylammonio) ethyl phosphate Polymer compound c was produced in the same manner as in the production of a.
(高分子化合物dの製造)
リン酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチルの代わりにリン酸2−(メタクリロイルオキシ)−1−メチルエチル2−(トリメチルアンモニオ)エチル 18.8部を用いること以外、上記高分子化合物aの製造と同様にして高分子化合物dを製造した。
(Production of polymer compound d)
Except that 18.8 parts of 2- (methacryloyloxy) -1-methylethyl 2- (trimethylammonio) ethyl phosphate are used in place of 2- (methacryloyloxy) ethyl phosphate 2- (trimethylammonio) ethyl Polymer compound d was produced in the same manner as in the production of polymer compound a.
(高分子化合物eの製造)
リン酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチルの代わりにリン酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル1,2−ジメチル−2−(トリメチルアンモニオ)エチル 19.6部を用いること以外、上記高分子化合物aの製造と同様にして高分子化合物eを製造した。
(Production of polymer compound e)
Using 19.6 parts of 2- (methacryloyloxy) ethyl 1,2-dimethyl-2- (trimethylammonio) ethyl phosphate instead of 2- (methacryloyloxy) ethyl 2- (trimethylammonio) ethyl phosphate Except for the above, a polymer compound e was produced in the same manner as in the production of the polymer compound a.
(高分子化合物fの製造)
メタクリル酸オクタデシルの代わりにアクリル酸オクタデシル 78.7部を用いること以外、上記高分子化合物aの製造と同様にして高分子化合物fを製造した。
(Production of polymer compound f)
Polymer compound f was produced in the same manner as in the production of polymer compound a, except that 78.7 parts of octadecyl acrylate was used instead of octadecyl methacrylate.
(高分子化合物gの製造)
メタクリル酸オクタデシルの代わりにメタクリル酸オクチル 48.1部を用いること以外、上記高分子化合物aの製造と同様にして高分子化合物gを製造した。
(Production of polymer compound g)
Polymer compound g was produced in the same manner as in the production of polymer compound a, except that 48.1 parts of octyl methacrylate were used instead of octadecyl methacrylate.
(高分子化合物hの製造)
メタクリル酸オクタデシルの代わりにメタクリル酸ブチル 34.5部を用いること以外、上記高分子化合物aの製造と同様にして高分子化合物hを製造した。
(Production of polymer compound h)
Polymer compound h was prepared in the same manner as in the preparation of polymer compound a, except that 34.5 parts of butyl methacrylate was used instead of octadecyl methacrylate.
(高分子化合物iの製造)
リン酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチル及びメタクリル酸オクタデシルの代わりにリン酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル2−(ジメチルドデシルアンモニオ)エチル 136.4部を用いること以外、上記高分子化合物aの製造と同様にして高分子化合物iを製造した。
(Production of polymer compound i)
Other than using 136.4 parts of 2- (methacryloyloxy) ethyl 2- (dimethyldodecylammonio) ethyl phosphate instead of 2- (methacryloyloxy) ethyl phosphate 2- (trimethylammonio) ethyl and octadecyl methacrylate A polymer compound i was produced in the same manner as in the production of the polymer compound a.
(比較用高分子化合物jの製造)
リン酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル2−(トリメチルアンモニオ)エチルの代わりに2−(メタクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロリド 12.6部を用いること以外、上記高分子化合物aの製造と同様にして比較用の高分子化合物jを製造した。
(Production of Comparative Polymer Compound j)
2- (methacryloyloxy) ethyl phosphate 2- (methacryloyloxy) ethyltrimethylammonium chloride Instead of 2- (methacryloyloxy) ethyltrimethylammonium chloride, 12.6 parts are used in the same manner as in the production of the polymer compound a. Comparative polymer compound j was produced.
上記のように製造した高分子化合物a〜jの組成比、重量平均分子量(Mw)を表1に示す。なお、表1中のXは式(1)で表される構造単位の高分子主鎖との結合部位を、X’は式(1)で表される構造単位のリン酸エステル部位との結合部位を、Yは式(1)で表される構造単位のリン酸エステル部位との結合部位を、Y’は式(1)で表される構造単位の4級アンモニウム塩部位との結合部位を、Zは式(2)で表される構造単位の高分子主鎖との結合部位をそれぞれ示している。 Table 1 shows the composition ratios and weight average molecular weights (Mw) of the polymer compounds a to j produced as described above. In Table 1, X represents a bonding site of the structural unit represented by the formula (1) with the polymer main chain, and X ′ represents a bonding site of the structural unit represented by the formula (1) with the phosphate site. Y represents a binding site of the structural unit represented by the formula (1) to the phosphate ester site, and Y ′ represents a binding site of the structural unit represented by the formula (1) to the quaternary ammonium salt site. , Z each represent a binding site of the structural unit represented by the formula (2) with the polymer main chain.
<高分子化合物のトナー電荷制御剤としての評価>
<実施例1>
[トナー粒子分散体の製造]
撹拌機と温度計を取り付けた反応容器中に、ニュクレルN1525(エチレン−メタクリル酸樹脂、三井・デュポンポリケミカル株式会社製) 25部とアイソパーL(エクソンモービル社製) 75部を投入し、200rpmで撹拌しながら、オイルバス中で130℃まで1時間かけて昇温した。130℃で1時間保持した後、1時間あたり15℃の降
温速度で徐冷し、バインダー樹脂分散液を作製した。得られたバインダー樹脂分散液は、白色のペースト状であった。
上記バインダー樹脂分散液 60部、5部のピグメントブルー15:3、及びアイソパーL 35部を、直径0.5mmのジルコニアビーズとともに遊星式ビーズミル(フリッチュ社製 クラシックラインP−6)に充填し、室温で200rpmにて4時間粉砕して、トナー粒子分散体(固形分20質量%)を得た。得られたトナー粒子分散体に含有されるトナー粒子は体積平均粒径0.85μmであった。
[トナー電荷制御剤分散液の調製]
撹拌機と温度計を取り付けた反応容器中に、高分子化合物a 6.2部とテトラヒドロフラン(THF) 68.2部を投入し、60℃に昇温し、高分子化合物aを溶解させた。ここにアイソパーL 71.3部を投入後、50℃、4kPaでTHFを減圧留去し、透明な逆ミセル液として電荷制御剤分散液を得た。
[液体現像剤の調製]
上記トナー粒子分散体 10.0部に、トナー電荷制御剤分散液 0.125部、及びアイソパーL 89.98部を混合し、実施例1の液体現像剤を調製した。
<Evaluation of polymer compound as toner charge control agent>
<Example 1>
[Production of toner particle dispersion]
Into a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 25 parts of Nucrel N1525 (ethylene-methacrylic acid resin, manufactured by DuPont-Mitsui Polychemicals) and 75 parts of Isopar L (manufactured by ExxonMobil) are charged at 200 rpm. While stirring, the temperature was raised to 130 ° C. over 1 hour in an oil bath. After holding at 130 ° C. for 1 hour, the mixture was gradually cooled at a temperature lowering rate of 15 ° C. per hour to prepare a binder resin dispersion. The obtained binder resin dispersion was in the form of a white paste.
60 parts of the above binder resin dispersion, 5 parts of Pigment Blue 15: 3, and 35 parts of Isopar L were filled together with zirconia beads having a diameter of 0.5 mm into a planetary bead mill (Fritsch Classic Line P-6), and room temperature was added. At 200 rpm for 4 hours to obtain a toner particle dispersion (solid content: 20% by mass). The toner particles contained in the obtained toner particle dispersion had a volume average particle size of 0.85 μm.
[Preparation of Toner Charge Control Agent Dispersion]
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 6.2 parts of the polymer compound a and 68.2 parts of tetrahydrofuran (THF) were charged, and the temperature was raised to 60 ° C. to dissolve the polymer compound a. After charging 71.3 parts of Isopar L, THF was distilled off under reduced pressure at 50 ° C. and 4 kPa to obtain a charge control agent dispersion as a transparent reverse micelle liquid.
[Preparation of liquid developer]
A liquid developer of Example 1 was prepared by mixing 10.0 parts of the above toner particle dispersion, 0.125 parts of a toner charge control agent dispersion, and 89.98 parts of Isopar L.
<実施例2〜9>
高分子化合物aの代わりに高分子化合物b〜iをそれぞれ用いること以外、上記実施例1と同様にして実施例2〜9の液体現像剤を製造した。
<Examples 2 to 9>
Liquid developers of Examples 2 to 9 were produced in the same manner as in Example 1 except that polymer compounds b to i were used instead of polymer compound a.
<実施例10>
[バインダー樹脂の製造]
還流冷却器、水・アルコール分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び撹拌機を備えた反応容器に、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物(シグマアルドリッチ社製)を1500部とテレフタル酸(シグマアルドリッチ社製)を700部入れ、撹拌しながら窒素ガスを導入し、200〜240℃の温度で脱水・脱アルコール重縮合反応を行った。1時間後、反応系の温度を100℃以下に下げ、重縮合を停止させた。得られたポリエステル樹脂は、Mw 9000、数平均分子量(Mn) 2100、ガラス転移点温度(Tg) 68℃、酸価 12.0mgKOH/gであった。
以下の工程は、バインダー樹脂としてニュクレルN1525の代わりに上記で製造したポリエステル樹脂を用いること以外、上記実施例1と同様にして実施例10の液体現像剤を製造した。
<Example 10>
[Production of binder resin]
In a reaction vessel equipped with a reflux condenser, a water / alcohol separator, a nitrogen gas inlet pipe, a thermometer and a stirrer, 1500 parts of ethylene oxide adduct of bisphenol A (Sigma-Aldrich) and terephthalic acid (Sigma-Aldrich) Was added and nitrogen gas was introduced with stirring, and a dehydration / dealcoholization polycondensation reaction was performed at a temperature of 200 to 240 ° C. After one hour, the temperature of the reaction system was lowered to 100 ° C. or lower, and the polycondensation was stopped. The obtained polyester resin had Mw of 9,000, a number average molecular weight (Mn) of 2,100, a glass transition temperature (Tg) of 68 ° C, and an acid value of 12.0 mgKOH / g.
In the following steps, a liquid developer of Example 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyester resin produced above was used instead of Nuclell N1525 as a binder resin.
<実施例11>
キャリア液体としてアイソパーLの代わりにドデシルビニルエーテル(シグマアルドリッチ社製)を用いること以外、上記実施例1と同様にして実施例11の液体現像剤を製造した。
<Example 11>
A liquid developer of Example 11 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that dodecyl vinyl ether (manufactured by Sigma-Aldrich) was used instead of Isopar L as the carrier liquid.
<実施例12>
[トナー粒子分散体の製造]
ニュクレルN1525の代わりに実施例10で製造したポリエステル樹脂、アイソパーLの代わりにドデシルビニルエーテルを用いること以外、上記実施例1と同様にしてトナー粒子分散体を製造した。
[トナー電荷制御剤分散液の調製]
アイソパーLの代わりにドデシルビニルエーテルを用いること以外、上記実施例1と同様にしてトナー電荷制御剤分散液を調製した。
[液体現像剤の調製]
上記トナー粒子分散体 10.0部に、トナー電荷制御剤分散液 0.125部、ドデシルビニルエーテル 79.04部、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル 9.68部を混合後、光重合開始剤としてN−ヒドロキシナフタルイミドノナフルオロブタ
ンスルホネート 0.29部、光重合増感剤として、2,4−ジエチルチオキサントン 0.48部、及び、光重合増感助剤として、1,4−ジエトキシナフタレン 0.48部を混合、溶解することにより紫外線硬化型液体現像剤を製造した。該液体現像剤のキャリア液体の構成を「紫外線硬化型ビニルエーテル混合物1」とした。
<Example 12>
[Production of toner particle dispersion]
A toner particle dispersion was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyester resin produced in Example 10 was used instead of Nuclell N1525, and dodecyl vinyl ether was used instead of Isopar L.
[Preparation of Toner Charge Control Agent Dispersion]
A toner charge control agent dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 except that dodecyl vinyl ether was used instead of Isopar L.
[Preparation of liquid developer]
After mixing 0.125 parts of the toner charge control agent dispersion, 79.04 parts of dodecyl vinyl ether, and 9.68 parts of cyclohexane dimethanol divinyl ether with 10.0 parts of the above toner particle dispersion, N-hydroxy was used as a photopolymerization initiator. 0.29 parts of naphthalimido nonafluorobutanesulfonate, 0.48 parts of 2,4-diethylthioxanthone as a photopolymerization sensitizer, and 0.48 parts of 1,4-diethoxynaphthalene as a photopolymerization sensitizer Was mixed and dissolved to produce an ultraviolet-curable liquid developer. The composition of the carrier liquid of the liquid developer was referred to as "ultraviolet curable vinyl ether mixture 1."
<実施例13>
[液体現像剤の調製]
実施例12で製造したトナー粒子分散体 10.0部に、実施例12で調製したトナー電荷制御剤分散液 0.125部、ドデシルビニルーテル 16.10部、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジビニルエーテル 72.63部を混合後、光重合開始剤としてN−ヒドロキシナフタルイミドノナフルオロブタンスルホネート 0.29部、光重合増感剤として、2,4−ジエチルチオキサントン 0.48部、及び、光重合増感助剤として、1,4−ジエトキシナフタレン 0.48部を混合、溶解することにより紫外線硬化型液体現像剤を製造した。該液体現像剤のキャリア液体の構成を「紫外線硬化型ビニルエーテル混合物2」とした。
なお、上記アイソパーL及びドデシルビニルエーテルの体積抵抗率及び25℃での粘度は、それぞれ、8.4×1013Ω・cm、1.2mPa・s、及び、2.7×1012Ω・cm、2.8mPa・sであった。また、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル及び2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジビニルエーテルの体積抵抗率及び25℃での粘度は、それぞれ、1.3×1010Ω・cm、4.2mPa・s、及び、9.4×1012Ω・cm、2.7mPa・sであった。
<Example 13>
[Preparation of liquid developer]
To 10.0 parts of the toner particle dispersion prepared in Example 12, 0.125 part of the toner charge control agent dispersion prepared in Example 12, 16.10 parts of dodecyl vinyl ether, and 2-butyl-2-ethyl-1 After mixing 72.63 parts of 2,3-propanediol divinyl ether, 0.29 parts of N-hydroxynaphthalimidononafluorobutanesulfonate as a photopolymerization initiator and 2,4-diethylthioxanthone 0.48 as a photopolymerization sensitizer Parts and 0.48 part of 1,4-diethoxynaphthalene as a photopolymerization sensitizing aid were mixed and dissolved to produce an ultraviolet-curable liquid developer. The composition of the carrier liquid of the liquid developer was referred to as “ultraviolet curable vinyl ether mixture 2”.
The volume resistivity and the viscosity at 25 ° C. of the above Isopar L and dodecyl vinyl ether were 8.4 × 10 13 Ω · cm, 1.2 mPa · s, and 2.7 × 10 12 Ω · cm, respectively. It was 2.8 mPa · s. The volume resistivity and the viscosity at 25 ° C. of cyclohexanedimethanol divinyl ether and 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol divinyl ether are 1.3 × 10 10 Ω · cm and 4. The values were 2 mPa · s, 9.4 × 10 12 Ω · cm, and 2.7 mPa · s.
<比較例1>
電荷制御剤として高分子化合物aを用いないこと以外、上記実施例1と同様にして比較例1の液体現像剤を製造した。
<Comparative Example 1>
A liquid developer of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound a was not used as the charge control agent.
<比較例2>
高分子化合物aの代わりにレシチン(東京化成社製 大豆由来)を用いること以外、上記実施例1と同様にして比較例2の液体現像剤を製造した。
<Comparative Example 2>
A liquid developer of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that lecithin (derived from soybean manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used instead of the polymer compound a.
<比較例3>
高分子化合物aの代わりに高分子化合物jを用いること以外、上記実施例1と同様にして比較例3の液体現像剤を製造した。
上記で製造した液体現像剤の電気泳動移動度の評価結果を下記表2に示した。
<Comparative Example 3>
A liquid developer of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that polymer compound j was used instead of polymer compound a.
The results of evaluation of the electrophoretic mobility of the liquid developer produced above are shown in Table 2 below.
表2に示されるように、高分子化合物a〜iが電荷制御剤としてキャリア液体中に添加されると、トナー粒子の負帯電性が向上し、電気泳動移動度の高い液体現像剤となることがわかる。 As shown in Table 2, when the high molecular compounds a to i are added to the carrier liquid as the charge control agent, the negative chargeability of the toner particles is improved, and the liquid developer has a high electrophoretic mobility. I understand.
<高分子化合物の電荷補助剤としての評価>
<実施例14>
[トナー粒子の製造]
撹拌機と温度計を取り付けた反応容器中に、ニュクレルN1525(三井・デュポンポリケミカル株式会社製 エチレン−メタクリル酸樹脂) 25部とアイソパーL(エクソンモービル社製) 75部を投入し、200rpmで撹拌しながら、オイルバス中で130℃まで1時間かけて昇温した。130℃で1時間保持した後、1時間あたり15℃の降
温速度で徐冷し、バインダー樹脂分散液を作製した。得られたバインダー樹脂分散液は、白色のペースト状であった。
上記バインダー樹脂分散液 60部、電荷補助剤としての高分子化合物a 0.2部、
5部のピグメントブルー15:3、アイソパーL 35.8部を、直径0.5mmのジルコニアビーズとともに遊星式ビーズミル(フリッチュ社製 クラシックラインP−6)に充填し、室温で200rpmにて4時間粉砕して、トナー粒子分散体(固形分20質量%)を得た。得られたトナー粒子分散体に含有されるトナー粒子は体積平均粒径0.85μmであった。
[トナー電荷制御剤分散液の調製]
サリチル酸アルミニウム錯体(オリヱント化学工業社製 ボントロンE−108) 6.2部とアイソパーL 71.3部を混合し、超音波ホモジナイザーを用いて室温で10分間分散させ、電荷制御剤分散液を得た。
[液体現像剤の調製]
上記トナー粒子分散体 10.0部に、トナー電荷制御剤分散液 0.125部、アイソパーL 89.98部を混合し、実施例14の液体現像剤を調製した。
<Evaluation of polymer compound as charge auxiliary>
<Example 14>
[Production of toner particles]
Into a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 25 parts of Nucrel N1525 (ethylene-methacrylic acid resin manufactured by DuPont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd.) and 75 parts of Isopar L (manufactured by ExxonMobil) are charged and stirred at 200 rpm. While heating, the temperature was raised to 130 ° C. over 1 hour in an oil bath. After holding at 130 ° C. for 1 hour, the mixture was gradually cooled at a temperature lowering rate of 15 ° C. per hour to prepare a binder resin dispersion. The obtained binder resin dispersion was in the form of a white paste.
60 parts of the binder resin dispersion, 0.2 part of a polymer compound a as a charge auxiliary,
5 parts of Pigment Blue 15: 3 and 35.8 parts of Isopar L are filled together with zirconia beads having a diameter of 0.5 mm into a planetary bead mill (classical line P-6 manufactured by Fritsch) and pulverized at room temperature for 4 hours at 200 rpm. Thus, a toner particle dispersion (solid content: 20% by mass) was obtained. The toner particles contained in the obtained toner particle dispersion had a volume average particle size of 0.85 μm.
[Preparation of Toner Charge Control Agent Dispersion]
6.2 parts of aluminum salicylate complex (Bontron E-108, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) and 71.3 parts of Isopar L were mixed and dispersed at room temperature for 10 minutes using an ultrasonic homogenizer to obtain a charge control agent dispersion. .
[Preparation of liquid developer]
A liquid developer of Example 14 was prepared by mixing 0.125 parts of a toner charge control agent dispersion and 89.98 parts of Isopar L with 10.0 parts of the toner particle dispersion.
<実施例15>
トナー電荷制御剤としてサリチル酸アルミニウム錯体の代わりにサリチル酸クロム錯体(オリヱント化学工業社製 ボントロンE−81)を用いること以外、上記実施例14と同様にして実施例15の液体現像剤を製造した。
<Example 15>
A liquid developer of Example 15 was produced in the same manner as in Example 14 except that a chromium salicylate complex (Bontron E-81 manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) was used instead of the aluminum salicylate complex as a toner charge control agent.
<実施例16>
トナー電荷制御剤としてサリチル酸アルミニウム錯体の代わりにサリチル酸亜鉛錯体(オリヱント化学工業社製 ボントロンE−84)を用いること以外、上記実施例14と同様にして実施例16の液体現像剤を製造した。
<Example 16>
A liquid developer of Example 16 was produced in the same manner as in Example 14 except that a zinc salicylate complex (Bontron E-84, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) was used instead of the aluminum salicylate complex as a toner charge control agent.
<実施例17>
トナー電荷制御剤としてサリチル酸アルミニウム錯体の代わりにサリチル酸ジルコニウム錯体(保土ヶ谷化学工業社製 TN−105)を用いること以外、上記実施例14と同様にして実施例17の液体現像剤を製造した。
<Example 17>
A liquid developer of Example 17 was manufactured in the same manner as in Example 14 except that a zirconium salicylate complex (TN-105 manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) was used instead of the aluminum salicylate complex as the toner charge control agent.
<実施例18>
トナー電荷制御剤としてサリチル酸アルミニウム錯体の代わりにベンジル酸ホウ素錯体(日本カーリット社製 LR−147)を用いること以外、上記実施例14と同様にして実施例18の液体現像剤を製造した。
<Example 18>
A liquid developer of Example 18 was produced in the same manner as in Example 14 except that a boron benzylate complex (LR-147, manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) was used instead of the aluminum salicylate complex as the toner charge control agent.
<実施例19>
トナー電荷制御剤分散液としてサリチル酸アルミニウム錯体のアイソパーL分散液の代わりにナフテン酸ジルコニウム(キシダ化学社製) 6.7部をアイソパーL 24.3部に溶解させた溶液を用いること以外、上記実施例14と同様にして実施例19の液体現像剤を製造した。
<Example 19>
The above-described procedure was repeated except that a solution in which 6.7 parts of zirconium naphthenate (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 24.3 parts of Isopar L instead of the Isopar L dispersion of aluminum salicylate complex was used as the toner charge control agent dispersion. A liquid developer of Example 19 was produced in the same manner as in Example 14.
<実施例20>
バインダー樹脂としてニュクレルN1525の代わりに実施例10で製造したポリエステル樹脂を用いること以外、上記実施例14と同様にして実施例20の液体現像剤を製造した。
<Example 20>
A liquid developer of Example 20 was produced in the same manner as in Example 14 except that the polyester resin produced in Example 10 was used instead of Nuclell N1525 as the binder resin.
<実施例21>
キャリア液体としてアイソパーLの代わりにドデシルビニルエーテル(シグマアルドリッチ社製)を用いること以外、上記実施例14と同様にして実施例21の液体現像剤を製
造した。
<Example 21>
A liquid developer of Example 21 was produced in the same manner as in Example 14 except that dodecyl vinyl ether (manufactured by Sigma-Aldrich) was used instead of Isopar L as the carrier liquid.
<実施例22>
トナー電荷制御剤としてサリチル酸アルミニウム錯体を用いないこと以外、上記実施例14と同様にして実施例22の液体現像剤を製造した。
<Example 22>
A liquid developer of Example 22 was produced in the same manner as in Example 14 except that the aluminum salicylate complex was not used as the toner charge control agent.
<実施例23>
電荷補助剤として高分子化合物iを用いること以外、上記実施例14と同様にして実施例23の液体現像剤を製造した。
<Example 23>
A liquid developer of Example 23 was produced in the same manner as in Example 14 except that the polymer compound i was used as the charge auxiliary.
<実施例24>
[トナー粒子分散体の製造]
バインダー樹脂としてニュクレルN1525の代わりに実施例10で製造したポリエステル樹脂、キャリア液体としてアイソパーLの代わりにドデシルビニルエーテルを用いること以外、上記実施例14と同様にしてトナー粒子分散体を製造した。
[トナー電荷制御剤分散液の調製]
アイソパーLの代わりにドデシルビニルエーテルを用いること以外、上記実施例14と同様にしてトナー電荷制御剤分散液を調製した。
[液体現像剤の調製]
上記トナー粒子分散体 10.0部に、トナー電荷制御剤分散液 0.125部、ドデシルビニルエーテル 79.04部、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル 9.68部を混合後、光重合開始剤としてN−ヒドロキシナフタルイミドノナフルオロブタンスルホネート 0.29部、光重合増感剤として、2,4−ジエチルチオキサントン 0.48部、及び、光重合増感助剤として、1,4−ジエトキシナフタレン 0.48部を混合、溶解することにより紫外線硬化型液体現像剤を製造した。該液体現像剤のキャリア液体の構成を「紫外線硬化型ビニルエーテル混合物3」とした。
<Example 24>
[Production of toner particle dispersion]
A toner particle dispersion was produced in the same manner as in Example 14 except that the polyester resin produced in Example 10 was used in place of Nuclell N1525 as the binder resin, and dodecyl vinyl ether was used in place of Isopar L as the carrier liquid.
[Preparation of Toner Charge Control Agent Dispersion]
A toner charge control agent dispersion was prepared in the same manner as in Example 14 except that dodecyl vinyl ether was used instead of Isopar L.
[Preparation of liquid developer]
After mixing 0.125 parts of the toner charge control agent dispersion, 79.04 parts of dodecyl vinyl ether, and 9.68 parts of cyclohexane dimethanol divinyl ether with 10.0 parts of the above toner particle dispersion, N-hydroxy was used as a photopolymerization initiator. 0.29 parts of naphthalimido nonafluorobutanesulfonate, 0.48 parts of 2,4-diethylthioxanthone as a photopolymerization sensitizer, and 0.48 parts of 1,4-diethoxynaphthalene as a photopolymerization sensitizer Was mixed and dissolved to produce an ultraviolet-curable liquid developer. The composition of the carrier liquid of the liquid developer was referred to as “ultraviolet curable vinyl ether mixture 3”.
<比較例4>
高分子化合物a、及び、サリチル酸アルミニウム錯体を用いないこと以外、上記実施例14と同様にして比較例4の液体現像剤を製造した。
<Comparative Example 4>
A liquid developer of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 14 except that the polymer compound a and the aluminum salicylate complex were not used.
<比較例5>
高分子化合物aの代わりにレシチン(東京化成社製 大豆由来)を用いること以外、上記実施例14と同様にして比較例5の液体現像剤を製造した。
<Comparative Example 5>
A liquid developer of Comparative Example 5 was produced in the same manner as in Example 14 except that lecithin (derived from soybean manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used instead of the polymer compound a.
<比較例6>
高分子化合物aの代わりに高分子化合物jを用いること以外、上記実施例14と同様にして比較例6の液体現像剤を製造した。
上記で製造した液体現像剤の電気泳動移動度の評価結果を下記表3に示した。
<Comparative Example 6>
A liquid developer of Comparative Example 6 was produced in the same manner as in Example 14 except that polymer compound j was used instead of polymer compound a.
The results of evaluating the electrophoretic mobility of the liquid developer produced above are shown in Table 3 below.
表3に示されるように、高分子化合物a及びiが電荷補助剤としてトナー粒子中に添加されると、トナー粒子の正帯電性が向上し、電気泳動移動度の高い液体現像剤となることがわかる。 As shown in Table 3, when the polymer compounds a and i are added to the toner particles as the charge auxiliary, the positive chargeability of the toner particles is improved, and the liquid developer has a high electrophoretic mobility. I understand.
本発明によれば、トナー粒子の帯電量及び電気泳動移動度をより向上させるトナー電荷制御剤及び電荷補助剤を提供し、画像形成装置のプロセススピードの高速化に対応できる液体現像剤を提供することができる。 According to the present invention, a toner charge control agent and a charge auxiliary agent that further improve the charge amount and electrophoretic mobility of toner particles are provided, and a liquid developer that can cope with an increase in the process speed of an image forming apparatus is provided. be able to.
Claims (7)
該トナー粒子、又は該キャリア液体のいずれかに、下記式(1)で表される構造単位を有する高分子化合物を含有することを特徴とする液体現像剤。
[前記式(1)中、R1〜R4はそれぞれ独立して、水素原子及びアルキル基のいずれかを表し、Aは単結合、カルボニル基、アルキレン基、アリーレン基及び−COOR7−(ただし、−COOR7−中のカルボニル基はR1が結合した炭素原子に結合し、R7は炭素数1以上4以下のアルキレンを表す)のいずれかを表し、Bはアルキレン基及びアリーレン基のいずれかを表す。] A liquid developer containing toner particles and a carrier liquid,
A liquid developer comprising a polymer compound having a structural unit represented by the following formula (1) in either the toner particles or the carrier liquid.
[In the formula (1), R 1 to R 4 each independently represent any of a hydrogen atom and an alkyl group, and A represents a single bond, a carbonyl group, an alkylene group, an arylene group, and —COOR 7 — , -COOR 7- is bonded to the carbon atom to which R 1 is bonded, and R 7 represents alkylene having 1 to 4 carbon atoms), and B represents any of an alkylene group and an arylene group. Represents. ]
[前記式(2)中、R5は水素原子及びアルキル基のいずれかを表し、R6はアルキル基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基、アルコキシ基及びアリール基のいずれかを表す。] The liquid developer according to claim 1, wherein the carrier liquid contains a copolymer having a structural unit represented by the formula (1) and a structural unit represented by the following formula (2). 4.
[In the formula (2), R 5 represents any one of a hydrogen atom and an alkyl group, and R 6 represents any one of an alkyl group, a carboxylic ester group, a carboxylic amide group, an alkoxy group, and an aryl group. ]
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