JPH0776848B2 - Static charge imparting agent - Google Patents
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- JPH0776848B2 JPH0776848B2 JP62080441A JP8044187A JPH0776848B2 JP H0776848 B2 JPH0776848 B2 JP H0776848B2 JP 62080441 A JP62080441 A JP 62080441A JP 8044187 A JP8044187 A JP 8044187A JP H0776848 B2 JPH0776848 B2 JP H0776848B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電荷付与剤に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrostatic charge-imparting agent.
従来、電子写真,静電記録紙等において、静電荷像を現
像するために用いるトナーの帯電を付与する目的で、負
または正に帯電する静電荷付与剤が、トナーに内添また
は外添の手段が使用されることが知られている。Conventionally, in electrophotography, electrostatic recording paper, etc., an electrostatic charge imparting agent that is negatively or positively charged is used as an internal or external additive to the toner for the purpose of imparting electrostatic charge to the toner used for developing an electrostatic charge image. It is known that means are used.
この正に帯電する静電荷付与剤には、高分子系で米国特
許第4,415,646号記載の第四級アンモニウム塩基を有す
るアクリル系樹脂,特公昭64−44308号公報記載のポリ
スチレン系樹脂が知られている。As the positively-charged electrostatic charge imparting agent, a polymer type acrylic resin having a quaternary ammonium salt group described in U.S. Pat. No. 4,415,646 and a polystyrene resin described in JP-B-64-44308 are known. There is.
しかしながら、従来知られている高分子系の静電荷付与
剤は、トナー外添法がとられており内添法は実質的にと
られていない。トナー主構成成分であるトナー樹脂中へ
の分散性が悪く、トナー粒子の帯電が不均一となり画質
の低下をきたしたり、熱安定性が不充分でトナーの加工
温度条件で分解を部分的におこしたり、更にあるいは環
境依存性が大きく安定な画像が特にくかつたり、またコ
ピーの初期段階では一定に静電荷を保持しても長期使用
に安定な荷電を保持しにくい等の問題があつた。However, the conventionally known polymer-based electrostatic charge imparting agent has an external addition method of the toner, and does not substantially have an internal addition method. Poor dispersibility in the toner resin, which is the main constituent of the toner, causes uneven charging of the toner particles, resulting in poor image quality, and insufficient thermal stability that causes partial decomposition at the toner processing temperature conditions. In addition, there is a problem that a stable image has a particularly large environmental dependency and is stable, and it is difficult to maintain a stable charge for long-term use even if a constant static charge is maintained in the initial stage of copying.
本発明者等は、トナー樹脂中への分散が均一で、荷電が
均一かつ長期使用に安定な荷電を保持し、更に環境依存
性の少ない静電荷付与剤を得ることを目的に鋭意検討を
行なつた結果、本発明に到達した。The inventors of the present invention have conducted earnest studies for the purpose of obtaining an electrostatic charge imparting agent that is uniformly dispersed in a toner resin, has a uniform charge, maintains a stable charge for long-term use, and has less environmental dependence. As a result, the present invention has been reached.
すなわち本発明はオレフインと不飽和カルボン酸との共
重合系樹脂および不飽和二塩基酸変性ポリオレフイン系
樹脂からなる群より選ばれる樹脂とアミンとの反応によ
って得られる構造のアミノ基含有樹脂、または該アミノ
基を更にアミン塩の形または第四級アンモニウム塩の形
にした構造の基を有する樹脂からなることを特徴とする
静電荷付与剤である。That is, the present invention is an amino group-containing resin having a structure obtained by the reaction of a resin selected from the group consisting of a copolymer resin of olefin and an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin, or An electrostatic charge imparting agent comprising a resin having a group having a structure in which an amino group is further converted into an amine salt form or a quaternary ammonium salt form.
本発明における不飽和二塩基酸変性ポリオレフイン系樹
脂において、不飽和二塩基酸としては、不飽和ジカルボ
ン酸たとえばマレイン酸,イタコ酸およびこれらの酸無
水物が挙げられる。好ましくはマレイン酸および無水マ
レイン酸である。In the unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin of the present invention, examples of the unsaturated dibasic acid include unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, itaconic acid and their acid anhydrides. Maleic acid and maleic anhydride are preferred.
ポリオレフイン系樹脂としては炭素数2〜12のモノエン
および/またはポリエンの重合体および共重合体、たと
えばポリプロピレン,ポリエチレン,プロピレンとエチ
レンのランダムまたはブロツク共重合体,プロピレンと
炭素数が多くとも12コの他のα−オレフイン(1−ブテ
ン等)とのランダムまたはブロツク共重合体,プロピレ
ン−エチレン−ジエンモノマー(ブタジエン等)の三元
共重合体,塩素化ポリプロピレン,塩素化ポリエチレン
およびポリブタジエンおよびこれらの二種以上の混合物
が挙げられる。好ましくはポリプロピレン,プロピレン
とエチレンのランダムまたはブロツク共重合体,プロピ
レンと炭素数が多くとも12コの他のα−オレフインとの
ランダムまたはブロツク共重合体であり、更に好ましく
はポリプロピレンである。Examples of the polyolefin resin include polymers and copolymers of monoenes and / or polyenes having 2 to 12 carbon atoms, such as polypropylene, polyethylene, random or block copolymers of propylene and ethylene, and propylene and at most 12 carbon atoms. Random or block copolymers with other α-olefins (1-butene, etc.), terpolymers of propylene-ethylene-diene monomers (butadiene, etc.), chlorinated polypropylene, chlorinated polyethylene and polybutadiene, and these two Mixtures of more than one species are mentioned. Preferred are polypropylene, a random or block copolymer of propylene and ethylene, and a random or block copolymer of propylene and other α-olefins having at most 12 carbon atoms, and more preferred is polypropylene.
このポリオレフイン系樹脂の重量平均分子量は、通常24
から100万であり、好ましは4千から50万である。重量
平均分子量が100万を越えるとトナー樹脂中への適度な
分散性を維持する点で不利である。The weight average molecular weight of this polyolefin resin is usually 24
From 1 to 1 million, preferably from 4000 to 500,000. If the weight average molecular weight exceeds 1,000,000, it is disadvantageous in that the appropriate dispersibility in the toner resin is maintained.
分子量4千付近の低分子量ポリオレフイン系樹脂は高分
子量ポリオレフイン系樹脂(重量平均分子量が10万から
100万)製造時に副生する低分子量のものでもよく、高
分子量ポリオレフイン系樹脂の熱減成によつて得られる
ポリオレフイン系樹脂でもよい。また酸化型ポリオレフ
イン(酸価は通常5〜20)や非酸化型ポリオレフイン系
樹脂でもよい。Low molecular weight polyolefin resins with a molecular weight of around 4,000 are high molecular weight polyolefin resins (weight average molecular weight from 100,000).
It may be a low molecular weight resin produced as a by-product during the production, or a polyolefin resin obtained by thermal degradation of a high molecular weight polyolefin resin. Oxidized polyolefin (acid value is usually 5 to 20) or non-oxidized polyolefin resin may be used.
本発明における不飽和二塩基酸変性ポリオレフイン系樹
脂中の不飽和二塩基酸単位(変性後は飽和二塩基酸単位
となる)の量は該樹脂の重量に基づいて通常1〜20%、
好ましくは4〜15%である。1%未満では荷電付与効果
が出にくくなり、20%を越えると不飽和二塩基酸による
変性が進めにくくなる。The amount of unsaturated dibasic acid units (which become saturated dibasic acid units after modification) in the unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin in the present invention is usually 1 to 20% based on the weight of the resin,
It is preferably 4 to 15%. If it is less than 1%, the charge imparting effect is difficult to be obtained, and if it exceeds 20%, the modification with unsaturated dibasic acid is difficult to proceed.
この変性ポリオレフイン系樹脂を得るに当り、ポリオレ
フイン系樹脂と不飽和二塩基酸との比率はポリオレフイ
ン系樹脂中の不飽和二塩基酸と反応し得るモノマー10モ
ルに対し不飽和二塩基酸は通常1モルまでの比である。
不飽和二塩基酸を1モルより増やしても変性の程度に大
きな影響はない。In obtaining the modified polyolefin resin, the ratio of the polyolefin resin to the unsaturated dibasic acid is usually 1 to 10 moles of the unsaturated dibasic acid which can react with the unsaturated dibasic acid in the polyolefin resin. Ratio up to moles.
Increasing the amount of unsaturated dibasic acid to more than 1 mol does not significantly affect the degree of modification.
本発明においては、オレフイン(炭素数2〜8コのも
の、たとえばエチレン,プロピレン,1−ブテン,4−メチ
ル−1−ペンテン,1−オクテン,2−ブテンなど)と、不
飽和カルボン酸(アクリル酸,メタクリル酸,イタコン
酸,マレイン酸,ドデセニル無水マレイン酸など)およ
び必要によりビニルエステル(酢酸ビニル,プロピオン
酸ビニルなど)との共重合体を使用することもできる。
この場合、不飽和カルボン酸の量は全モノマーの重量に
基づいて通常4〜20%である。In the present invention, olefin (having 2 to 8 carbon atoms, such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 2-butene) and unsaturated carboxylic acid (acryl) are used. It is also possible to use a copolymer with an acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, dodecenyl maleic anhydride, etc. and optionally a vinyl ester (vinyl acetate, vinyl propionate etc.).
In this case, the amount of unsaturated carboxylic acid is usually 4-20%, based on the weight of total monomers.
以下の説明に於いては不飽和二塩基酸変性ポリオレフイ
ン系樹脂を代表させて説明する。In the following description, the unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin will be described as a representative.
本発明における不飽和二塩基酸変性ポリオレフイン系樹
脂はポリオレフイン系樹脂と不飽和二塩基酸とを有機溶
剤に溶解し有機過酸化物などの開始剤の存在下で加温下
に反応させることによつて得ることができる。有機過酸
化物は一般にラジカル重合における開始剤に使われてい
るものでよく、たとえばジクミルパーオキシドなどのジ
アルキルパーオキシド,ベンゾイルパーオキシドなどの
ジアリールパーオキシドが挙げられる。The unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin in the present invention is prepared by dissolving a polyolefin resin and an unsaturated dibasic acid in an organic solvent and reacting them under heating in the presence of an initiator such as an organic peroxide. Can be obtained. The organic peroxide may be one generally used as an initiator in radical polymerization, and examples thereof include dialkyl peroxide such as dicumyl peroxide and diaryl peroxide such as benzoyl peroxide.
有機溶剤としては、脂肪族炭化水素(ヘキサン,ヘプタ
ンなど),芳香族炭化水素(ベンゼン,トルエン,キシ
レンなど),ハロゲン化炭化水素(クロルベンゼンな
ど)およびこれらの二種以上の混合物が挙げられる。Examples of the organic solvent include aliphatic hydrocarbons (hexane, heptane, etc.), aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, etc.), halogenated hydrocarbons (chlorobenzene, etc.), and mixtures of two or more thereof.
反応温度は使用するポリオレフインが溶解する温度であ
ればよく、一般には60℃から160℃が好ましい。溶剤を
使用しないで溶融法で反応させることによつても得るこ
とができる。The reaction temperature may be a temperature at which the polyolefin used is dissolved, and generally 60 ° C to 160 ° C is preferable. It can also be obtained by reacting by a melting method without using a solvent.
得られた変性ポリオレフイン系樹脂の酸価(酸無水物も
含む)は通常10〜300,好ましくは40〜200である。The acid value (including acid anhydride) of the obtained modified polyolefin resin is usually 10 to 300, preferably 40 to 200.
本発明におけるアミンとしては不飽和二塩基酸変性ポリ
オレフイン系樹脂の酸または酸無水物の構造の基と反応
し得る活性水素を有する第一級,第二級または第三級ア
ミノ基を有するモノアミンまたはポリアミンが挙げられ
る。As the amine in the present invention, a monoamine having a primary, secondary or tertiary amino group having an active hydrogen capable of reacting with a group having an acid or acid anhydride structure of an unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin, or Examples include polyamines.
このようなアミンとしては、脂肪族モノアミン(ヒドロ
キシアルキルアミンたとえば、ヒドロキシエチルジメチ
ルアミン,ヒドロキシエチルジラウリルアミン,ヒドロ
キシエチルプロピルアミン,ジヒドロキシエチルオレイ
ルアミンおよびトリヒドロキシエチルアミンなど),脂
環式および複素環式モノアミン,(N−ヒドロキシエチ
ルカルバゾール,N−ヒドロキシエチルシクロヘキシルア
ミン,N−ヒドロキシエチルモフオリン,ベンゾキサゾー
ルなど)脂肪族ポリアミン(エチレンジアミン,N,N−ジ
メチル−1,3−プロパンジアミン,N,N−ジエチル−1,6−
ヘキサンジアミン,N,N−ジフエニルエチレンジアミン,
N,N−ジヒドロキシエチル−1,3−プロパンジアミン,テ
トラメチレンペンタミンなど)および脂環式または複素
環式ポリアミン(ピラゾール,ベンズイミダゾール,N−
ヒドロキシエチルイミダゾール,N−ヒドロキシエチルプ
リン,N,N′−ジヒドロキシエチルピペラジンおよびN,N
−ジメチル−1,4−フエニレンジアミンなどを挙げるこ
とができる。Such amines include aliphatic monoamines (hydroxyalkylamines such as hydroxyethyldimethylamine, hydroxyethyldilaurylamine, hydroxyethylpropylamine, dihydroxyethyloleylamine and trihydroxyethylamine), alicyclic and heterocyclic monoamines. , (N-hydroxyethylcarbazole, N-hydroxyethylcyclohexylamine, N-hydroxyethylmorpholine, benzoxazole, etc.) Aliphatic polyamines (ethylenediamine, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N- Diethyl-1,6-
Hexanediamine, N, N-diphenylethylenediamine,
N, N-dihydroxyethyl-1,3-propanediamine, tetramethylenepentamine, etc.) and alicyclic or heterocyclic polyamines (pyrazole, benzimidazole, N-
Hydroxyethylimidazole, N-hydroxyethylpurine, N, N'-dihydroxyethylpiperazine and N, N
-Dimethyl-1,4-phenylenediamine and the like can be mentioned.
このアミンの内好ましいものは、ヒドロキシエチルジメ
チルアミン,ヒドロキシエチルジラウリルアミン,N−ヒ
ドロキシエチルモルフオリン,N,N−ジメチル−1,3−プ
ロパンジアミン,N,N−ジフエニルエチレンジアミンおよ
びN,N−ジメチル−1,4−フエニレンジアミンである。Preferred among these amines are hydroxyethyldimethylamine, hydroxyethyldilaurylamine, N-hydroxyethylmorpholine, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N-diphenylethylenediamine and N, N. -Dimethyl-1,4-phenylenediamine.
また、モノアミン,ポリアミンとも一級または二級アミ
ノ基のような活性水素を有する基は1分子内に1コが好
ましい。2コ以上有すると二塩基酸変性ポリオレフイン
と複雑な架橋反応をおこしてトナー樹脂中への分散性が
著しく低下する。Further, in both monoamine and polyamine, one group having an active hydrogen such as a primary or secondary amino group is preferable in one molecule. If it has 2 or more, a complicated crosslinking reaction occurs with the dibasic acid-modified polyolefin and the dispersibility in the toner resin is significantly lowered.
アミノ基含有樹脂を得るに際し、不飽和二塩基酸変性ポ
リオレフイン系樹脂とアミンとの比は、変性樹脂中のカ
ルボキシル基1モルに対して通常はアミン2モルまでで
ある。好ましくは1:1程度である。アミンを過剰に用い
た場合は、未反応アミンを除去する必要がある。未反応
アミンが残存すると、トナー中でマイグレートをおこ
し、一定した静荷電を得られない。反応温度が通常60℃
から130℃の範囲である。130℃より高いと、反応物が分
解したり、着色が著しくなる。In obtaining the amino group-containing resin, the ratio of unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin to amine is usually up to 2 mol of amine per 1 mol of carboxyl group in the modified resin. It is preferably about 1: 1. If the amine is used in excess, it is necessary to remove the unreacted amine. If the unreacted amine remains, it migrates in the toner and a constant static charge cannot be obtained. Reaction temperature is usually 60 ℃
To 130 ° C. If the temperature is higher than 130 ° C, the reaction product is decomposed and the coloring becomes remarkable.
反応時間は通常、3時間から20時間である。反応は通常
溶剤中で行なわれるが、溶剤を使用しなくても反応は可
能である。The reaction time is usually 3 to 20 hours. The reaction is usually carried out in a solvent, but the reaction is possible without using a solvent.
溶剤としてはアルコール(メタノール,エタノールな
ど),芳香族炭化水素(トルエン,キシレンなど),ア
ミド(ジメチルホルムアミドなど)およびこれらの二種
以上の混合溶剤を挙げることができる。Examples of the solvent include alcohols (methanol, ethanol, etc.), aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, etc.), amides (dimethylformamide, etc.), and mixed solvents of two or more thereof.
固形分濃度は重量基準で5%から70%、好ましくは20%
から60%である。Solid content concentration is 5% to 70% by weight, preferably 20%
From 60%.
得られる構造のアミノ基含有樹脂は、変性ポリオレフイ
ン系樹脂のジカルボン酸(またはその酸無水物)部分と
アミンとの塩,アミド,イミドおよび/またはエステル
(水酸基含有アミンの場合)が含まれる。たとえば、式 または式 で示されるアミンを用いた場合、変性ポリオレフイン系
樹脂のカルボキシル基(または酸無水物基)の少なくと
も一部が次の式で示される基の1種または2種以上で置
き換つたものが挙げられる。The amino group-containing resin having the obtained structure includes a salt, an amide, an imide and / or an ester (in the case of a hydroxyl group-containing amine) of a modified polyolefin resin with a dicarboxylic acid (or its acid anhydride) moiety and an amine. For example, the expression Or expression When the amine represented by the formula (1) is used, at least a part of the carboxyl group (or acid anhydride group) of the modified polyolefin resin is replaced with one or two or more groups represented by the following formula. .
式中、R1,R2,R3の少なくとも一つは窒素原子(好ましく
は三級アミノ基)および/または酸素原子(水酸基,エ
ーテル酸素など)を有していてもよい炭化水素基(たと
えばR4,−A′−OH, であり、残りはHでもよい。R1,R2,R3の2個(または3
個)が結合して、Nと共に複素環を形成してもよい。A,
A′,A″は2価の炭化水素基(たとえばC2〜4のアルキ
レン基)、R4,R5は1価の炭化水素基(たとえばC1〜18
のアルキル,アルケニル,アリール基など)であり、R5
はHでもよい。 In the formula, at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a hydrocarbon group which may have a nitrogen atom (preferably a tertiary amino group) and / or an oxygen atom (hydroxyl group, ether oxygen, etc.) (for example, R 4 , -A'-OH, And the rest may be H. Two of R 1 , R 2 and R 3 (or 3
May be combined with each other to form a heterocycle with N. A,
A ', A "is a divalent hydrocarbon group (e.g. an alkylene radical of C 2 ~ 4), R 4 , R 5 is a monovalent hydrocarbon group (e.g., C 1 ~ 18
Alkyl, alkenyl, aryl groups, etc.) and R 5
May be H.
本発明におけるアミン塩としては有機酸あるいは無機酸
とアミノ基との中和塩を挙げることができる。有機酸と
してはたとえば、酢酸,ラウリン酸などの一塩基酸,マ
レイン酸,フマール酸などの二塩基酸およびトリメリツ
ト酸などの三塩基酸以上の多価塩基酸が挙げられる。Examples of the amine salt in the present invention include a neutral salt of an organic acid or an inorganic acid and an amino group. Examples of the organic acid include monobasic acids such as acetic acid and lauric acid, dibasic acids such as maleic acid and fumaric acid, and tribasic or higher polybasic acids such as trimellitic acid.
無機酸としてはほう酸などが挙げられる。硫酸,塩酸な
どの強酸は機械を腐蝕するおそれがある。Examples of the inorganic acid include boric acid. Strong acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid may corrode the machine.
本発明におけるアミン塩はアミンと酸との通常の中和反
応によつて容易に得ることができる。また反応によつて
開環された不飽和二塩基酸変性ポリオレフイン系樹脂の
カルボキシル基とアミノ基との分子内中和塩を挙げるこ
ともできる。The amine salt in the present invention can be easily obtained by a usual neutralization reaction between an amine and an acid. In addition, an intramolecular neutralization salt of the carboxyl group and the amino group of the unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin which is ring-opened by the reaction can also be mentioned.
該アミノ基とは、不飽和二塩基酸変性ポリオレフイン系
樹脂とヒドロキシ基を有するアミンとのエステル化反応
によつて得られる構造のアミノ基,または第1級または
第2級アミンを有するポリアミンとの反応によつて得ら
れる構造のアミド化またはイミド化に関与しない残存ア
ミノ基のことで、第一級,第二級,第三級アミノ基が挙
げられる。The amino group means an amino group having a structure obtained by an esterification reaction between an unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin and an amine having a hydroxy group, or a polyamine having a primary or secondary amine. The residual amino group that is not involved in amidation or imidation of the structure obtained by the reaction, and examples thereof include primary, secondary, and tertiary amino groups.
実用的には第三級アミノ基が有用である。The tertiary amino group is practically useful.
本発明における第四級アンモニウム塩は、変性ポリオレ
フイン系樹脂のカルボキシル基(または酸無水物基)の
少なくとも一部が次の式で示される基の1種または2種
以上で置換されたものが挙げられる。Examples of the quaternary ammonium salt in the present invention include those in which at least a part of the carboxyl group (or acid anhydride group) of the modified polyolefin resin is substituted with one or more groups represented by the following formula. To be
(式中、Qは およびこの両性の金属塩である。A,R1,R2,R3およびA′
は前に同じである。 (Where Q is And these amphoteric metal salts. A, R 1 , R 2 , R 3 and A ′
Is the same as before.
Q(第四級アンモニウム塩基)の具体例としては、たと
えばトリメチルアンモニウムクロライド基,トリブチル
アンモニウムプロマイド基,ジメチルベンジルアンモニ
ウムアイオダイド基,トリベンジルアンモニウムクロラ
イド基,N−メチルモルフオリニウムメトサルフエート
基,トリメチルアンモニウムジメチルフオスフエート
基,トリメチルアンモニウムp−トルエンスルホネート
基,トリメチルアンモニウムナフチルスルホネート基,
トリメチルアンモニウムフルオロボレート基, を挙げることができる。Specific examples of Q (quaternary ammonium base) include, for example, trimethylammonium chloride group, tributylammonium bromide group, dimethylbenzylammonium iodide group, tribenzylammonium chloride group, N-methylmorpholinium methosulfate group, trimethyl. Ammonium dimethylphosphonate group, trimethylammonium p-toluenesulfonate group, trimethylammonium naphthylsulfonate group,
Trimethylammonium fluoroborate group, Can be mentioned.
好ましくはトリベンジルアンモニウムクロライド基,ジ
メチルラウリルアンモニウムブロマイド基およびトリベ
ンジルアンモニウムジメチルフオスフエート基である。Preferred are tribenzylammonium chloride group, dimethyllaurylammonium bromide group and tribenzylammonium dimethylphosphonate group.
本発明における第四級アンモニウム塩はたとえば、不飽
和二塩基酸変性ポリオレフイン樹脂と、アミンとの反応
によつて得られる構造のアミノ基含有樹脂のアミド化ま
たはイミド化に関与しない残存第三級アミノ基と四級化
剤との反応によつて得ることができる。The quaternary ammonium salt in the present invention is, for example, a residual tertiary amino acid that is not involved in amidation or imidation of an amino group-containing resin having a structure obtained by reacting an unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin with an amine. It can be obtained by reaction of a group with a quaternizing agent.
四級化剤(両性化剤を含む)としては、たとえばアルキ
ルハライドまたは置換アルキルハライド(メチルクロラ
イド,ブチルブロマイド,ベンジルクロライドなど),
ジアルキル硫酸(ジメチル硫酸,ジエチル硫酸など),
トルアルキルフオスフエート(トリメチルフオスフエー
トなど)およびモノハロ酢酸(モノクロロ酢酸など),
モノハロ酢酸塩(モノブロモ酢酸ソーダなど)が挙げら
れる。Examples of the quaternizing agent (including amphoteric agent) include alkyl halides or substituted alkyl halides (methyl chloride, butyl bromide, benzyl chloride, etc.),
Dialkyl sulfuric acid (dimethyl sulfuric acid, diethyl sulfuric acid, etc.),
Tolualkylphosphonates (such as trimethylphosphonate) and monohaloacetic acids (such as monochloroacetic acid),
Examples thereof include monohaloacetic acid salts (sodium monobromoacetate, etc.).
第三級アミノ基と四級化剤は通常1:0.5から1:1.1モルで
ある。四級化剤を過剰に使用しすぎることは好ましくな
い。反応温度,時間,使用溶剤は二塩基酸変性ポリオレ
フイン系樹脂とアミンとの反応条件と略同じである。反
応温度は110℃までと若干低い方が好ましい。The tertiary amino group and the quaternizing agent are usually 1: 0.5 to 1: 1.1 mol. It is not preferable to use too much quaternizing agent. The reaction temperature, time, and solvent used are almost the same as the reaction conditions of the dibasic acid-modified polyolefin resin and amine. The reaction temperature is preferably slightly lower, up to 110 ° C.
また第四級アンモニウム塩は、得られた第四級アンモニ
ウム塩基の負の対イオンをたとえばスルホン酸塩と反応
させることにより四級化剤との反応によつて得られる対
イオン以外の構造にかえる(p−トルエンスルホン酸の
負のイオン,ヒドロキシナフチルスルホン酸の負のイオ
ン,テトラフルオロボレートの負のイオンなど、また、
モノハロ酢酸塩によつて両性化された基を更に金属イオ
ンによつて中和された構造にしたものなど)ことによつ
ても得ることができる。Further, the quaternary ammonium salt is changed to a structure other than the counterion obtained by the reaction with the quaternizing agent by reacting the obtained negative counterion of the quaternary ammonium salt with, for example, a sulfonate. (Negative ion of p-toluenesulfonic acid, negative ion of hydroxynaphthylsulfonic acid, negative ion of tetrafluoroborate, etc.,
It is also possible to obtain a group amphoterized by a monohaloacetic acid salt, which has a structure neutralized by a metal ion).
これらアミン塩および第四級アンモニウム塩の形の構造
の基の中では、第三級アミノ基および/または第三級ア
ミノ基の有機酸塩を含む構造のものがトナー混練加工時
の温度に耐える熱安定性と加工時の適当な溶融粘度を維
持し易い等の点で好ましい。Among these groups having a structure in the form of amine salt and quaternary ammonium salt, those having a structure containing a tertiary amino group and / or an organic acid salt of a tertiary amino group can withstand the temperature during toner kneading. It is preferable in terms of thermal stability and easy maintenance of an appropriate melt viscosity during processing.
荷電付与能力の面では第四級アンモニウム塩基の方が好
ましい。A quaternary ammonium salt group is preferred from the viewpoint of charge imparting ability.
使用目的によつていずれかが選択される。Either is selected according to the purpose of use.
本発明における樹脂の具体例としては、 イ. N,Nジメチルアミノプロピルマレイミド化ポリプ
ロピレン ロ. 上記マレイミド化ポリプロピレンのベンジルクロ
ライド4級化物 ハ. 上記ロのクロルイオンをp−トルエンスルホン酸
イオンにかえたもの ニ. マレイミド化ポリプロピレンの第三級アミノ基が
モノクロル酢酸で両性化されたもの ホ. N,Nジメチルアミノエチルマレイミド化エチレン
とプロピレンの(2:8)共重合物 ヘ. マレイン化ポリエチレンのモルフオリノエチルエ
ステル が挙げられる。Specific examples of the resin in the present invention include a. N, N Dimethylaminopropyl maleimidated polypropylene b. Benzyl chloride quaternary product of the above maleimidated polypropylene c. P-toluenesulfonic acid ion instead of the chlorine ion in (b) d. Polyamidated polypropylene with the tertiary amino group ampholyzed with monochloroacetic acid. (2: 8) Copolymer of N, N dimethylaminoethyl maleimidated ethylene and propylene f. Examples include morpholino ethyl ester of maleated polyethylene.
本発明におけるアミノ基含有樹脂、または該アミノ基を
更にアミノ塩の形または第四級アンモニウム塩の形にし
た構造の基を有する樹脂はポリオレフイン系樹脂の構
成,構造,分子量,分子量の分布,不飽和二塩基酸変性
の程度,更に誘導されるアミノ基等の極性基の種類等に
より種々の溶融粘度,軟化点のものが得られる。一般に
は、淡褐色,室温で固状である。The amino group-containing resin of the present invention, or a resin having a group having a structure in which the amino group is further in the form of an amino salt or a quaternary ammonium salt, is a composition, structure, molecular weight, distribution of molecular weight, and molecular weight of a polyolefin resin. Various melt viscosities and softening points can be obtained depending on the degree of saturation dibasic acid modification and the type of polar groups such as amino groups that are derived. Generally, it is light brown and solid at room temperature.
溶融時の粘度は160℃で通常100センチポイズ以上であ
る。実用的な範囲からは好ましくは200センチポイズ以
上であるが低粘度の方がトナー樹脂中の分散性が容易で
あるため好ましい。上限は特に限定されない。When melted, the viscosity at 160 ° C is usually 100 centipoise or more. From a practical range, it is preferably 200 centipoise or more, but a low viscosity is preferable because dispersibility in the toner resin is easy. The upper limit is not particularly limited.
第四級アンモニウムイオン基を有する変性樹脂では10万
センチポイズを超えるものが多い。Many modified resins having a quaternary ammonium ion group exceed 100,000 centipoise.
一般に不飽和二塩基酸による変性樹脂,アミノ基含有樹
脂,アミン塩または第四級アンモニウム塩の順に粘度は
上昇する。Generally, the viscosity increases in the order of modified resin with unsaturated dibasic acid, amino group-containing resin, amine salt or quaternary ammonium salt.
軟化点は通常100〜250℃またはそれ以上,トナー用樹脂
の観点から好ましくは120〜200℃またはそれ以上であ
る。The softening point is usually 100 to 250 ° C. or higher, and preferably 120 to 200 ° C. or higher from the viewpoint of toner resin.
本発明の静電荷付与剤は公知の方法に従つて通常トナー
の製造工程でトナー樹脂に着色剤,流動化剤等と共に混
合溶融して使用される。The electrostatic charge-imparting agent of the present invention is usually used by mixing and melting a toner resin together with a colorant, a fluidizing agent, etc. in a toner manufacturing process according to a known method.
トナー樹脂としては、一般にスチレン(メタ)アクリル
酸エステル共重合系,ポリエステル系,エポキシ系等の
樹脂が挙げられる。Examples of the toner resin generally include styrene (meth) acrylic acid ester copolymer resins, polyester resins, epoxy resins, and the like.
使用量は重量単位でトナー樹脂100部に対して通常0.5部
から30部である。好ましくは1部から20部である。使用
される目的と品質によつて異なるが、通常の静電荷付与
剤より多く使用することができる。これは静電荷を各ト
ナー粒子に均一に荷電させることのできる点で有利であ
る。The amount used is usually 0.5 to 30 parts by weight per 100 parts of the toner resin. It is preferably 1 to 20 parts. Depending on the purpose and quality used, more can be used than conventional static charge imparting agents. This is advantageous in that the electrostatic charge can be uniformly charged to each toner particle.
着色剤としては、静電荷付与剤としての効果を兼ね備え
ているものもあるが、たとえば、カーボンブラツク,ニ
グロシン染料,アニリンブルー,クロムイエロー,デユ
ポンオイルレツド,キノリンイエロー,マラカイトグリ
ーンオキザレートその他金属染料が挙げられる。Some colorants also have an effect as an electrostatic charge imparting agent, for example, carbon black, nigrosine dye, aniline blue, chrome yellow, deupon oil red, quinoline yellow, malachite green oxalate and other metals. Examples include dyes.
流動化剤としてはシリカ誘導体,脂肪酸金属塩,金属ア
ルミニウム等が挙げられる。Examples of the fluidizing agent include silica derivatives, fatty acid metal salts, metal aluminum and the like.
本発明の静電荷付与剤はあらかじめトナー樹脂の製造工
程たとえば重合工程で添加し、トナー樹脂中に混合ない
し、部分的に結合した型で使用することもできる。The electrostatic charge-imparting agent of the present invention may be added in advance in a toner resin production process such as a polymerization process, and may be mixed in the toner resin or used in a partially bonded form.
またトナー化後、粉末状態で混合して使用することもで
きる。Further, after being made into a toner, it can be mixed and used in a powder state.
以下実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。実施例中部は重量部を示
す。The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. The middle part of an Example shows a weight part.
実施例1. 重量平均分子量が8500,溶融粘度は160℃で0.7ポイズの
低分子量ポリプロピレン(Aとする)886部と無水マレ
イン酸114部とをキシレン溶剤1500部に加温溶解分散さ
せた後触媒としてジクミルパーオキサイド40部を添加し
て昇温し,溶剤沸点温度にて4時間反応させ,固形分表
示で酸価115のマレイン化ポリプロピレンを得た。無水
マレイン酸含量は10.1%である。このものの溶剤留去部
905部とN,Nジメチル−1,3−プロパンジアミン95部と
を,トルエン1810部に溶解し、溶剤の沸点温度で15時間
反応させた。Example 1. 886 parts of low molecular weight polypropylene (A) having a weight average molecular weight of 8500 and a melt viscosity of 160 ° C. and 0.7 poise and 114 parts of maleic anhydride were dissolved in 1500 parts of a xylene solvent by heating and dissolved, followed by catalysis. Then, 40 parts of dicumyl peroxide was added and the temperature was raised, and the reaction was carried out at the boiling point of the solvent for 4 hours to obtain a maleated polypropylene having an acid value of 115 in terms of solid content. The maleic anhydride content is 10.1%. Solvent distillation part of this thing
905 parts and 95 parts of N, N dimethyl-1,3-propanediamine were dissolved in 1810 parts of toluene and reacted at the boiling temperature of the solvent for 15 hours.
反応混合物のトルエン溶液に水を加え撹拌し、水可溶部
分を除去して得られたトルエン可溶樹脂成分を分析し、
イミド結合を赤外スペクトルで確認した。Water was added to the toluene solution of the reaction mixture and stirred, and the toluene-soluble resin component obtained by removing the water-soluble portion was analyzed,
The imide bond was confirmed by infrared spectrum.
溶剤留去後、本発明の静電荷付与剤である全アミン価48
のN,N−ジメチルアミノプロピルマレイミド化ポリプロ
ピレンを得た。外観は淡褐色固状で,軟化点は143℃で
あつた。After the solvent was distilled off, the total amine value of the electrostatic charge imparting agent of the present invention was 48.
To obtain N, N-dimethylaminopropylmaleimidated polypropylene. The appearance was light brown solid, and the softening point was 143 ℃.
静電荷付与の効果 ・試料の作成 ・ スチレン・アクリル酸ブチルエステル共重合物樹脂
(スチレン80部,アクリル酸ブチルエステル20部,重量
平均分子量11万)100部と本実施例で得た本発明の静電
荷付与剤の3部,5部および7部とをそれぞれサンプルミ
ルにて予備混合した。試料名はI−3,I−5およびI−
7とする。Effect of application of electrostatic charge-Preparation of sample-100 parts of styrene-acrylic acid butyl ester copolymer resin (80 parts of styrene, 20 parts of butyl acrylate, weight average molecular weight 110,000) and 100 parts of the present invention obtained in this example. 3 parts, 5 parts and 7 parts of the electrostatic charge imparting agent were premixed in a sample mill. Sample names are I-3, I-5 and I-
7
・ 予備混合された試料をラボプラストミル(東洋精機
製)を用いて、138℃〜140℃で30分間混練した。-The premixed sample was kneaded for 30 minutes at 138 ° C to 140 ° C using a Labo Plastomill (manufactured by Toyo Seiki).
・ ついで予備粉砕後,ジエツトミルにて微粉砕し、平
均粒径15μmの粉砕物を得た。Then, after preliminary pulverization, fine pulverization was performed with a jet mill to obtain a pulverized product having an average particle size of 15 μm.
・ 比較品として上と同様にして荷電付与剤を添加して
いない試料と,マレイン化ポリプロピレンに使用した原
料ポリプロピレンのみを3部添加したものを用いた。試
料名をそれぞれI−0およびA−3とする。-As a comparative product, a sample to which the charge-imparting agent was not added in the same manner as above and a sample to which only 3 parts of the raw material polypropylene used for the maleated polypropylene were added were used. The sample names are I-0 and A-3, respectively.
・帯電の測定 上記作成した試料0.5部と日本鉄粉製のキヤリア25部と
を栓つきの広口ビンに採取し25℃,65%R.H.に調湿し
た。シエーカーで1分,5分,10分同一条件で混合,つい
でブローオフ帯電量測定装置(東芝製)を用いて、同温
湿度で帯電量を測定した。-Measurement of electrification 0.5 parts of the sample prepared above and 25 parts of a carrier made of Nippon Iron Powder were sampled in a wide-mouthed bottle with a stopper, and the humidity was adjusted to 25 ° C and 65% RH. The mixture was mixed under the same conditions for 1 minute, 5 minutes, and 10 minutes with a shaker, and then the charge amount was measured at the same temperature and humidity using a blow-off charge amount measuring device (manufactured by Toshiba).
測定結果を表1に示す。The measurement results are shown in Table 1.
樹脂単独の比較品I−0およびA−3はいずれも負に帯
電しているが、本発明のI−3,I−5およびI−7は正
に帯電し、かつ、キヤリアとの摩擦時間にかかわりなく
平衡帯電に到達後はほぼ一定に保つことが認められた。 The comparative products I-0 and A-3 of the resin alone were negatively charged, but the comparative examples I-3, I-5 and I-7 of the present invention were positively charged, and the friction time with the carrier was It was confirmed that the value remained almost constant after reaching the equilibrium charge regardless of the temperature.
また試料I−3とA−3について、粉体の流動特性を比
較したところI−3の方が良好であつた。Further, when the flow characteristics of the powders of Samples I-3 and A-3 were compared, I-3 was better.
実施例2. (2−1) 実施例1で得られたマレイン化ポリプロピレンのイミド
化物1000部とベンジルクロライド110部とをトルエン溶
剤に溶解し、トルエンの沸点温度で5時間反応させた。
溶剤留去後の反応物の全アミン価は1.5で、クロルイオ
ンを負の対イオンに持つ本発明の静電荷付与剤(第四級
アンモニウム塩)の生成が確認された。このものの溶剤
留去後の外観は淡褐色,固状で溶融粘度は160℃,10万セ
ンチポイズ以上であつた。Example 2. (2-1) 1000 parts of the imidized product of the maleated polypropylene obtained in Example 1 and 110 parts of benzyl chloride were dissolved in a toluene solvent and reacted at the boiling temperature of toluene for 5 hours.
The total amine value of the reaction product after the solvent was distilled off was 1.5, and it was confirmed that the static charge imparting agent (quaternary ammonium salt) of the present invention having a chlorion as a negative counterion was produced. The appearance of this product after solvent evaporation was light brown, solid, and the melt viscosity was 160 ° C, 100,000 centipoise or more.
軟化点は200℃以上であつた。The softening point was above 200 ° C.
(2−2) (2−1)で得られた負のイオンがクロルイオンである
第四級アンモニウム塩を有するマレイミド化ポリプロピ
レン891部を溶剤に溶解させた後、p−トルエンスルホ
ン酸ソーダ134部の20%水溶液を添加し90℃加温下に8
時間撹拌し、クロルイオンをスルホン酸イオンに置換し
た。反応によつて生成した食塩を除き溶剤を除去後スル
ホン酸イオンを負の対イオンとする第四級アンモニウム
塩を有する本発明の静電荷付与剤であるマレイミド化ポ
リプロピレンを得た。(2-2) After dissolving 891 parts of maleimidated polypropylene having a quaternary ammonium salt in which the negative ion obtained in (2-1) is a chlorine ion in a solvent, 134 parts of sodium p-toluenesulfonate Add 20% aqueous solution of
After stirring for an hour, chloro ion was replaced with sulfonate ion. After removing the salt produced by the reaction and removing the solvent, a maleimidated polypropylene, which is an electrostatic charge imparting agent of the present invention, having a quaternary ammonium salt having a sulfonate ion as a negative counter ion was obtained.
このものの外観は淡褐色固状で、軟化点は200℃以上で
あつた。The product had a light brown solid appearance and a softening point of 200 ° C or higher.
(2−3) 実施例1で得られたマレイミド化ポリプロピレン953部
とモノクロル酢酸ソーダ95部とをトルエン溶剤に溶解
し、撹拌下に90℃,8時間反応させた。副生した食塩を
別,溶剤を留去後全アミン価が3で、第三級アミン基が
両性化された本発明の静電荷付与剤を得た。このものの
外観は淡褐色固状であつた。(2-3) 953 parts of the maleimidized polypropylene obtained in Example 1 and 95 parts of sodium monochloroacetate were dissolved in a toluene solvent and reacted at 90 ° C. for 8 hours with stirring. After removing the by-produced salt and distilling off the solvent, an electrostatic charge imparting agent of the present invention having a total amine value of 3 and an amphoteric tertiary amine group was obtained. The appearance of this product was a light brown solid.
帯電の評価 スチレン・アクリル酸エステル共重合樹脂(軟化点145
℃;環球法,Tg.58℃)100部に本発明の静電荷付与剤
(2−1),(2−2)および(2−3)をそれぞれ6
部添加して、実施例1と同様の方法で測定試料を作成し
た。試料名をII−6,III−6およびIV−6とする。Evaluation of electrostatic charge Styrene / acrylic acid ester copolymer resin (softening point 145
(C; ring and ball method, Tg.58 ° C.) 6 parts of each of the electrostatic charge imparting agents (2-1), (2-2) and (2-3) of the present invention in 100 parts.
A part was added and a measurement sample was prepared in the same manner as in Example 1. The sample names are II-6, III-6 and IV-6.
別にカーボンブラツクMA−100(三菱化成製)10部と静
電荷付与剤(2−1)6部とを上記共重合樹脂に添加し
て、同様処方で測定試料を作成した。Separately, 10 parts of Carbon Black MA-100 (manufactured by Mitsubishi Kasei) and 6 parts of the electrostatic charge imparting agent (2-1) were added to the above copolymer resin to prepare a measurement sample with the same formulation.
試料名をV−6とする。The sample name is V-6.
得られた試料4種類を20℃,70%R.Hに調湿し、帯電量を
測定した結果を表2に示す。Table 2 shows the results of measuring the amount of electrification by controlling the humidity of each of the four obtained samples to 20 ° C and 70% RH.
いずれの試料も正の帯電を示した。 All samples showed positive charging.
カーボンを添加した試料V−6は、同じ静電荷付与剤を
用いているがカーボンを添加していない試料II−6と比
べて帯電は約20μC/g低い、キヤリアとの摩擦時間に対
する帯電の推移は測定の全域にわたりほぼ同じであつ
た。Sample V-6 to which carbon was added had approximately 20 μC / g lower charge than Sample II-6 to which the same static charge imparting agent was used but no carbon was added. Change in charge with respect to friction time with carrier Was almost the same throughout the measurement.
実施例3. 重量平均分子量が54,000,溶融粘度が160℃,40ポイズの
ポリプロピレン440部と無水マレイン酸35部とをトルエ
ン溶剤700部に加温溶解させた後、触媒としてジクミル
パーオキサイド21部添加して撹拌下に昇温,溶剤の沸点
温度で8時間反応させ、酸価74のマレイン化ポリプロピ
レンを得た。Example 3. 440 parts of polypropylene having a weight average molecular weight of 54,000 and a melt viscosity of 160 ° C. and 40 poise and 35 parts of maleic anhydride were dissolved by heating in 700 parts of a toluene solvent, and then 21 parts of dicumyl peroxide as a catalyst. After the addition, the temperature was raised with stirring and the reaction was carried out at the boiling point of the solvent for 8 hours to obtain a maleated polypropylene having an acid value of 74.
このものの溶剤留去物944部とジメチルエタノールアミ
ン110部とをトルエン1000部に溶解し、溶剤の沸点温度
で15時間反応した。944 parts of a solvent distillate of this product and 110 parts of dimethylethanolamine were dissolved in 1000 parts of toluene and reacted at the boiling point of the solvent for 15 hours.
反応終了後、得られた反応物の全アミン価は68,酸価は
3であり、マレイン化ポリプロピレンの酸無水物の型の
基がアミンとの反応で開環しエステル化されていること
が確認された。ついでHBrでアミン価の半分を中和し全
アミン価34のものを得た。After completion of the reaction, the resulting reaction product had a total amine value of 68 and an acid value of 3, and the acid anhydride type group of the maleated polypropylene was ring-opened and esterified by the reaction with the amine. confirmed. Then, half of the amine value was neutralized with HBr to obtain a total amine value of 34.
帯電の特性 重量平均分子量16万のスチレン・メタクリル酸ブチルエ
ステル共重合樹脂100部と本実施例で作成した静電荷付
与剤を2部,4部,6部とをそれぞれ混合して実施例1と同
様の方法で測定試料を作成した。試料名をVI−2,VI−4
およびVI−6とする。Charging characteristics Example 1 was prepared by mixing 100 parts of a styrene / methacrylic acid butyl ester copolymer resin having a weight average molecular weight of 160,000 with 2 parts, 4 parts, and 6 parts of the electrostatic charge imparting agent prepared in this example, respectively. A measurement sample was prepared by the same method. Name the samples VI-2, VI-4
And VI-6.
比較品として別に、低分子系の第四級アンモニウム塩と
してベンジルジメチルラウリルアンモニウムクロライド
を0.5部,1部,2部添加して同様に測定試料を作成した。
試料名をVII−0.5,VII−1およびVII−2とする。Separately, as a comparative product, 0.5 parts, 1 part, and 2 parts of benzyldimethyllauryl ammonium chloride as a low-molecular-weight quaternary ammonium salt were added to prepare similar measurement samples.
The sample names are VII-0.5, VII-1 and VII-2.
更に別に高分子系の第四級アンモニウム塩としてビニル
ベンジルトリメチルアンモニウムクロライドとスチレン
の共重合体(50:50)を同様に1部および4部添加して
測定資料を作成した。試料名をVIII−1およびVIII−4
とする。Separately, 1 part and 4 parts of a copolymer of vinylbenzyltrimethylammonium chloride and styrene (50:50) was similarly added as a polymeric quaternary ammonium salt to prepare measurement data. Sample names are VIII-1 and VIII-4
And
試料を25℃,50%R.H.に調湿する以外は実施例1と同様
の方法で、帯電量を測定した結果を表3に示す。Table 3 shows the results of measuring the charge amount in the same manner as in Example 1 except that the humidity of the sample was adjusted to 25 ° C. and 50% RH.
第3で示されるように、第四級アンモニウムイオン基を
有する比較品はいずれも正の帯電を示すが、低分子系の
試料VII系は帯電量が小さく、かつ摩擦開始後の立ち上
がりが遅く平衡値になりにくい。 As shown in No. 3, all the comparative products having quaternary ammonium ion groups show positive charge, but the low molecular weight sample VII system has a small charge amount, and the rising after friction start is slow and the equilibrium is reached. It is hard to get a value.
一方、高分子系の試料VIII系は、帯電量が小さく、また
樹脂中への分散性が非常に悪いことが、プラストミル混
練試料について観察された。On the other hand, it was observed in the plastomill-kneaded sample that the polymer sample VIII system had a small amount of charge and had very poor dispersibility in the resin.
一方、本発明の静電荷付与剤は樹脂中へのミクロ分散が
容易であり(約1〜6ミクロン程度)適当な添加量領域
では摩擦時間に関係なく平衡をほぼ保ち、かつ摩擦開始
時の帯電の立ち上がりも早いことが認められた。また、
湿度依存性は本発明の付与剤は比較品2系列に比べ小さ
いことが認められた。On the other hand, the electrostatic charge-imparting agent of the present invention is easily microdispersed in the resin (about 1 to 6 μm), and in an appropriate addition amount range, the equilibrium is almost maintained regardless of the friction time, and the charge at the start of friction is charged. It was confirmed that the rising edge of was quick. Also,
It was confirmed that the dependency on humidity was smaller in the imparting agent of the present invention than in the comparative product 2 series.
実施例4 溶融粘度が140℃で290センチポイズである熱減成された
低分子量低密度ポリエチレンをキシレン溶剤中にて無水
マレイン酸と反応させて固形分表示で酸価30のマレイン
化ポリエチレンを得た。Example 4 Heat-degraded low molecular weight low density polyethylene having a melt viscosity of 290 centipoise at 140 ° C. was reacted with maleic anhydride in a xylene solvent to obtain a maleated polyethylene having an acid value of 30 in terms of solid content. .
ついで、N−ヒドロキシエチルモルフオリンと反応させ
て酸無水物構造の基が開環されモルフオリノエチルエス
テル化された化合物を得た。このものは外観が淡褐色,
固状であつた。Then, it was reacted with N-hydroxyethylmorpholine to obtain a morpholinoethyl esterified compound in which the group having an acid anhydride structure was ring-opened. The appearance is light brown,
It was solid.
第3級アミノ基をトリメチルフオスフエートで四級化さ
れた本発明の静電荷付与剤を実施例2のカーボンを10部
添加する処方に添加して凝似トナーを作成帯電を評価し
たところ、20℃,40%R.H.で+25μC/gを示した。The electrostatic charge imparting agent of the present invention in which the tertiary amino group was quaternized with trimethylphosphate was added to the formulation of Example 2 containing 10 parts of carbon to prepare a cohesive toner. It showed + 25μC / g at 20 ℃ and 40% RH.
実施例5 エチレン90部とジメチルアミノエチルメタクリレート10
部とをベンゾイルパーオキサイド触媒の存在下で加圧下
に150℃〜165℃で7時間反応し、重量平均分子量2.5万
の共重合樹脂を得た。Example 5 90 parts of ethylene and 10 of dimethylaminoethyl methacrylate
Parts were reacted under pressure in the presence of a benzoyl peroxide catalyst at 150 ° C. to 165 ° C. for 7 hours to obtain a copolymer resin having a weight average molecular weight of 25,000.
このもの6部を実施例2のスチレン・アクリル酸エステ
ル共重合樹脂100部とカーボンブラツクMA−100の10部と
を均一混合、微粉砕して凝似トナーを作成,帯電を評価
したところ、25℃,60%R.H.で+20μC/gを示した。Six parts of this product were uniformly mixed with 100 parts of the styrene-acrylic acid ester copolymer resin of Example 2 and 10 parts of carbon black MA-100, and pulverized to prepare a cohesive toner, and the charging was evaluated. It showed +20 µC / g at ℃ and 60% RH.
本発明の静電荷付与剤は次のような効果を奏する。 The electrostatic charge imparting agent of the present invention has the following effects.
静電荷付与機能を持つ極性基をポリオレフイン系樹
脂骨格にペンダント型に持つ本発明の静電荷付与剤は、
一般に他の極性基を持つ高分子系付与剤がトナー用樹脂
中への分散性が悪いにもかかわらず、同じ高分子系であ
りながらミクロ状態で均一に分散する特徴を備えてい
る。The electrostatic charge imparting agent of the present invention having a polar group having an electrostatic charge imparting function in a pendant type on a polyolefin resin skeleton is
In general, although other polymer-type imparting agents having polar groups have poor dispersibility in the toner resin, they are characterized by being uniformly dispersed in the micro state even though they are the same polymer type.
従来公知の分子量が数百ないし1000位の低分子量の荷電
付与剤は、極性基の分子量に占める割合が大きいために
トナー樹脂との相溶性も悪く、樹脂中への分散が不均一
である。また、たとえばポリアクリル系高分子系で知ら
れる静電荷付与剤は更に相溶性が悪いために外部添加法
による方法しかトナーへの適用ができない。分散不良は
トナー粒子の荷電の不均一化をもたらし画湿低下の原因
となる。The conventionally known low-molecular weight charge-imparting agent having a molecular weight of several hundreds to 1,000 has a large proportion of the polar group in the molecular weight, and therefore has poor compatibility with the toner resin and is not uniformly dispersed in the resin. Further, for example, an electrostatic charge imparting agent known as a polyacrylic polymer has a poor compatibility, so that it can be applied to toner only by an external addition method. Poor dispersion causes non-uniform charging of toner particles and causes a reduction in image humidity.
本発明の静電荷付与剤は、トナー粒子の約1/10ないしそ
れ以下の微小分散が可能なため、トナーに内添する方法
でも使用でき、かつ、トナー粒子の帯電が均一となり鮮
明で良好な画像を得ることができる。Since the electrostatic charge-imparting agent of the present invention can be finely dispersed in about 1/10 or less of toner particles, it can be used even by a method of internally adding to the toner, and the toner particles are uniformly charged and are clear and good. Images can be obtained.
本発明の静電荷付与剤は均一にトナー樹脂中にミク
ロ分散はしているが、それぞれが独立しており、低分子
型静電荷付与剤とは異なりトナー中での経時による移
動、特に表面層への移動が実質的になく、またある種の
相溶性の良すぎる静電荷付与剤と異なり相互に電気的連
続を生ずるような樹脂中への連続的な分散をしない。The electrostatic charge imparting agent of the present invention is uniformly micro-dispersed in the toner resin, but they are independent of each other, and unlike the low molecular weight type electrostatic charge imparting agent, migration with time in the toner, especially surface layer There is substantially no migration to the resin, and unlike some electrostatic charge imparting agents having too good compatibility, it does not continuously disperse in the resin so as to be electrically continuous with each other.
従つて摩擦により一度荷電した電荷はトナー粒子から漏
洩しにくいため、高い荷電を維持することができる。す
なわち優れた荷電付与能力を備えている。また経時によ
る変化が実質的におきない特徴を備えている。Therefore, the electric charge once charged due to friction does not easily leak from the toner particles, so that high electric charge can be maintained. That is, it has an excellent charge imparting ability. Further, it has a characteristic that it does not substantially change with time.
本発明の静電荷付与剤は、トナー樹脂中に添加して
使用することができるため、ある種のトナー表面処理に
よる高分子型静電荷付与剤と異なり連続コピー時にキヤ
リアを汚す割合がはるかに少なく長期に画質の安定を維
持することができる。Since the electrostatic charge-imparting agent of the present invention can be used by being added to the toner resin, unlike a polymer type electrostatic charge-imparting agent by a certain toner surface treatment, the ratio of soiling the carrier during continuous copying is much less. It is possible to maintain stable image quality for a long period of time.
トナー樹脂骨格にたとえば第三級アミノ基のような
静電荷付与機能を持つ極性基の導入する方法も知られて
いるが、これらのもは樹脂製造時およびトナー化のため
の溶融混練時と、高い熱履歴をとおる回数が多く、特に
樹脂製造時にはトナー加工時に比べ長い熱履歴を受ける
ため静電荷付与機能を持つ極性基が部分的に熱分解され
ることにより、その効果が減少されてしまう傾向が避け
られない。また、静電荷付与効果の大きい極性基程その
傾向が強い問題があるが、本発明の付与剤は実質的にト
ナー溶融混練時のみの熱履歴に限定されるため高い付与
性能を維持することができる。A method of introducing a polar group having an electrostatic charge imparting function such as a tertiary amino group into the toner resin skeleton is also known, but these are also used during resin production and during melt kneading for toner formation, The number of times that a high thermal history is passed is large, and in particular, when a resin is manufactured, it receives a longer thermal history than during toner processing, so that the effect tends to be reduced due to partial thermal decomposition of the polar group having the electrostatic charge imparting function. Is inevitable. Further, a polar group having a larger effect of imparting an electrostatic charge has a problem that the tendency is stronger, but since the imparting agent of the present invention is substantially limited to the heat history only at the time of melt kneading of the toner, it is possible to maintain a high imparting performance. it can.
本発明の静電荷付与剤は各種の極性基を容易に導入
することができるため、目的のレベルの荷電調製能力を
得易すい。Since the electrostatic charge imparting agent of the present invention can easily introduce various polar groups, it is easy to obtain a target level of charge adjusting ability.
本発明の静電荷付与剤は、高分子骨格となるポリオ
レフイン系樹脂の分子量を低分子量領域(たとえば重量
平均分子量で数千ないし数万程度の領域)で適当に選択
することにより、トナー樹脂中への分散の程度をかえる
のみでなく、コピー中の熱ロールからの離型効果もあわ
せ持つことのできる特徴を備えている。低分子量ポリオ
レフインと併用することによつても本発明の静電荷付与
剤との相溶性が良好なため、均一となつてその効果を有
効に発揮する。The electrostatic charge-imparting agent of the present invention can be incorporated into a toner resin by appropriately selecting the molecular weight of the polyolefin resin as a polymer skeleton in a low molecular weight region (for example, a region having a weight average molecular weight of several thousands to tens of thousands). Not only can the degree of dispersion be changed, but it can also have a release effect from the heat roll during copying. Even when it is used in combination with a low molecular weight polyolefin, the compatibility with the electrostatic charge imparting agent of the present invention is good, so that the effect is evenly exhibited effectively.
本発明の静電荷付与剤は正に帯電するものである。
従来、正に帯電する静電荷付与剤としてはニグロシン系
染料が知られているが、染料系であるため着色してお
り、用途に制約を受けたり、また、長期使用にあたつて
徐々にトナーの荷電が上昇するなどの問題があるが、本
発明の静電荷付与剤は着色のない構造にすることがで
き、かつ、正の高い静電荷付与能力を備えている。The electrostatic charge imparting agent of the present invention is positively charged.
Conventionally, nigrosine dyes have been known as positively charged electrostatic charge imparting agents, but since they are dye-based, they are colored, and their use is restricted. However, the electrostatic charge imparting agent of the present invention can have a structure without coloring, and has a high positive electrostatic charge imparting ability.
これらは従来の静電荷付与剤に備わつていない優れた特
徴である。These are excellent features that conventional electrostatic charge imparting agents do not have.
上記効果を奏することから本発明の静電荷付与剤は、電
子写真,静電記録紙等に用いられるトナーに有用であ
る。The electrostatic charge imparting agent of the present invention is useful for toners used for electrophotography, electrostatic recording paper, etc. because of the above effects.
Claims (3)
系樹脂および不飽和二塩基酸変性ポリオレフイン系樹脂
からなる群より選ばれる樹脂とアミンとの反応によって
得られる構造のアミノ基含有樹脂、または該アミノ基を
更にアミン塩の形または第四級アンモニウム塩の形にし
た構造の基を有する樹脂からなることを特徴とする静電
荷付与剤。1. An amino group-containing resin having a structure obtained by reacting a resin with a resin selected from the group consisting of a copolymer resin of olefin and unsaturated carboxylic acid and an unsaturated dibasic acid-modified polyolefin resin, or An electrostatic charge imparting agent comprising a resin having a group having a structure in which the amino group is further in the form of an amine salt or a quaternary ammonium salt.
がそれぞれプロピレン単位を有する樹脂である特許請求
の範囲第1項記載の付与剤。2. The imparting agent according to claim 1, wherein the copolymer resin and the polyolefin resin each have a propylene unit.
第二級アミノ基を有するポリアミンであるかまたはヒド
ロキシル基を有するアミンである特許請求の範囲第1項
または第2項記載の付与剤。3. The imparting agent according to claim 1 or 2, wherein the amine is a polyamine having at least primary and / or secondary amino groups, or an amine having a hydroxyl group.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP62080441A JPH0776848B2 (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Static charge imparting agent |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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JPS63246750A JPS63246750A (en) | 1988-10-13 |
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JP62080441A Expired - Fee Related JPH0776848B2 (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Static charge imparting agent |
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-
1987
- 1987-03-31 JP JP62080441A patent/JPH0776848B2/en not_active Expired - Fee Related
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