JP2006308670A - 電子写真用トナーの製造方法 - Google Patents
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【解決手段】ポリエステルを含有した結着樹脂、着色剤、及び少なくとも2種類の非イオン性界面活性剤を含有してなる電子写真用トナーの製造方法であって、工程(A)〜(C):
(A) HLBの差が4以上である2種類の非イオン性界面活性剤が存在する条件下、水系媒体中で結着樹脂を主成分として含有する体積中位粒径(D50)が0.05〜2μmの樹脂含有微粒子を生成させる工程、
(B) 該樹脂含有微粒子を凝集させ、凝集粒子を生成させる工程、及び
(C) 該凝集粒子を合一させて電子写真用トナーを得る工程
を有し、トナー中の非イオン性界面活性剤の含有量が2〜15重量%である電子写真用トナーの製造方法。
【選択図】なし
Description
ポリエステルを含有した結着樹脂、着色剤、及び少なくとも2種類の非イオン性界面活性剤を含有してなる電子写真用トナーの製造方法であって、工程(A)〜(C):
(A) HLBの差が4以上である2種類の非イオン性界面活性剤が存在する条件下、水系媒体中で結着樹脂を主成分として含有する体積中位粒径(D50)が0.05〜2μmの樹脂含有微粒子を生成させる工程、
(B) 該樹脂含有微粒子を凝集させ、凝集粒子を生成させる工程、及び
(C) 該凝集粒子を合一させて電子写真用トナーを得る工程
を有し、トナー中の非イオン性界面活性剤の含有量が2〜15重量%である電子写真用トナーの製造方法
に関する。
JIS K0070に従って測定する。
(1)軟化点
フローテスター(島津製作所、CFT-500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出す。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とする。
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、DSC210)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却した試料を昇温速度10℃/分で測定する。結着樹脂が結晶性ポリエステルの他に非晶質樹脂を含むか、あるいは結晶性ポリエステルが非晶質部分を含む場合は、吸熱の最高ピーク温度より低い温度で観測されるピーク温度を、あるいは吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線と、該ピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移点として読み取る。なお、ガラス転移点は、樹脂の非晶質部分に特有の物性であり、一般には非晶質ポリエステルで観測されるが、結晶性ポリエステルでも非晶質部分が存在する場合には観測されることがある。
以下の方法により、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより分子量分布を測定し、数平均分子量を算出する。
(1)試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mlになるように、結晶性ポリエステルはクロロホルムに、非晶質ポリエステルはテトラヒドロフランに、溶解させる。次いで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター(住友電気工業(株)製、FP−200)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とする。
(2)分子量分布測定
溶解液として、結晶性ポリエステルを測定する場合はクロロホルムを、非晶質ポリエステルを測定する場合はテトラヒドロフランを、毎分1mlの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させる。そこに試料溶液100μlを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレンを標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:CO-8010(東ソー社製)
分析カラム:GMHLX+G3000HXL(東ソー社製)
(1)測定装置:レーザー回折型粒径測定機(堀場製作所製、LA-920)
(2)測定条件:測定用セルに蒸留水を加え、吸光度を適正範囲になる濃度で体積中位粒径(D50)を測定する。
(1)分散液の調製:分散液(エマルゲン 109P(花王製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB:13.6)5重量%水溶液)5mlに測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液(アイソトンII(ベックマンコールター社製))25mlを添加し、さらに、超音波分散機にて1分間分散させ分散液を得る。
(2)測定装置:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:100μm
測定粒径範囲:2〜60μm
解析ソフト:コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン 1.19(ベックマンコールター社製)
(3)測定条件:ビーカーに電解液100mlと分散液を加え、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度で、3万個の粒子について、体積中位粒径(D50)を求める。
GrifinによるHLB値の算出法を用いて測定する。
1H-NMRを用いて、定量分析により測定する。ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等の非イオン界面活性剤等の定量分析は、ポリエステルのアルコール成分中のアルキル鎖に帰属させるHの強度とポリオキシアルキレンアルキルエーテル中のオキシアルキレン鎖に帰属させるHの強度の比から非イオン性界面活性剤量を定量分析する。また、ソルビタン誘導体等の定量分析は、ポリエステルの酸成分に帰属させるHの強度と、ソルビタン誘導体のソルビタン骨格に属するHの強度比から、残留する非イオン性界面活性剤の量を定量分析する。トナーを溶解させる溶媒としては、トナーの樹脂の種類によって異なるが、重クロロホルムもしくは、重クロロホルムと重メタノールの1:1混合溶液等、完全にトナー中の樹脂を溶解させ、非イオン界面活性剤と相溶できるものを選択する。
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン34090g、フマル酸5800g及びジブチル錫オキサイド15gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、230℃で攪拌し、ASTM D36-86に準拠して測定した軟化点が100℃に達するまで反応させて、樹脂Aを得た。樹脂Aの軟化点は98℃、ガラス転移点は56℃、酸価は22.4mgKOH/g、数平均分子量は2930、重量平均分子量13400であった。
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン12250g、ポリオキシエチレン(2.0)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン21125g、テレフタル酸15272g及びジブチル錫オキサイド15gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、220℃で攪拌し、ASTM D36-86に準拠して測定した軟化点が112℃に達するまで反応させて、樹脂Bを得た。樹脂Bの軟化点は110℃、ガラス転移点は70℃、酸価は5.9mgKOH/g、数平均分子量は4088、重量平均分子量15200であった。
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン33740g、ポリオキシエチレン(2.0)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン325g、テレフタル酸6723g及びジブチル錫オキサイド15gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、220℃で攪拌し、ASTM D36-86に準拠して測定した軟化点が110℃に達するまで反応させて、樹脂Cを得た。樹脂Cの軟化点は110℃、ガラス転移点は66℃、酸価は24.4mgKOH/g、数平均分子量は3760、重量平均分子量13500であった。
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン17500g、ポリオキシエチレン(2.0)-2、2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン16250g、テレフタル酸11454g、ドデセニルコハク酸無水物1608g、トリメリット酸無水物4800g及びジブチル錫オキサイド15gを窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、220℃で攪拌し、ASTM D36-86に準拠して測定した軟化点が120℃に達するまで反応させて、樹脂Dを得た。樹脂Dの軟化点は121℃、ガラス転移点は65℃、酸価は18.5mgKOH/g、数平均分子量は3394、重量平均分子量103000であった。
樹脂Aの微粉末70重量部と、顔料分が30重量部になる分量の銅フタロシアニン顔料(ECB-301(大日精化社製)の水性スラリー(固形(顔料)分:46.2重量%)を、ヘンシェルミキサーに仕込み、5分間混合し湿潤させた。次に、この混合物をニーダー型ミキサーに仕込み徐々に加熱した。ほぼ90〜110℃で樹脂が熔融し、水が混在した状態で混練し、水を蒸発させながら90〜110℃で20分間混練を続けた。
2リットル容のステンレス釜に、表1に示す結着樹脂、着色剤、非イオン性界面活性剤及び離型剤を仕込み、カイ型の攪拌機で300r/minの攪拌下、120℃で溶融させた。内容物を95℃で安定させ、カイ型の攪拌機で200r/minの攪拌下、中和剤として水酸化カリウム水溶液(濃度:5重量%)146gを滴下した。続いて、カイ型の攪拌機で200r/minの攪拌下、計700gの脱イオン水を5.5g/分の速度で滴下した。この間、系の温度は95℃に保持し、200メッシュ(目開き:105μm)の金網を通して、微粒化した樹脂含有微粒子の分散液(固形濃度:24.8重量%、樹脂含有微粒子の体積中位粒径(D50):0.150μm)を得た。金網上には樹脂成分は何も残らなかった。
4:ブロッキングが観測されない。
3:ブロッキングが極わずかに観測される。
2:ブロッキングがわずかに観測される。
1:ブロッキングが観測される(実使用不可レベル)。
表1に示す原料を用い、実施例1と同様にしてシアントナーを得、保存性を評価した。結果を表1に示す。
Claims (7)
- ポリエステルを含有した結着樹脂、着色剤、及び少なくとも2種類の非イオン性界面活性剤を含有してなる電子写真用トナーの製造方法であって、工程(A)〜(C):
(A) HLBの差が4以上である2種類の非イオン性界面活性剤が存在する条件下、水系媒体中で結着樹脂を主成分として含有する体積中位粒径(D50)が0.05〜2μmの樹脂含有微粒子を生成させる工程、
(B) 該樹脂含有微粒子を凝集させ、凝集粒子を生成させる工程、及び
(C) 該凝集粒子を合一させて電子写真用トナーを得る工程
を有し、トナー中の非イオン性界面活性剤の含有量が2〜15重量%である電子写真用トナーの製造方法。 - 工程(A)において、HLBが8以下の非イオン性界面活性剤とHLBが12以上の非イオン性界面活性剤を少なくとも用いる請求項1記載の電子写真用トナーの製造方法。
- HLBが8以下の非イオン性界面活性剤の融点が40〜90℃である請求項2記載の電子写真用トナーの製造方法。
- HLBが8以下の非イオン性界面活性剤がソルビタン誘導体である請求項2又は3記載の電子写真用トナーの製造方法。
- HLBが8以下の非イオン性界面活性剤のトナー中の含有量が2〜10重量%である請求項2〜4いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
- HLBが12以上の非イオン性界面活性剤のトナー中の含有量が1重量%以下である請求項2〜5いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
- 工程(A)に用いられる非イオン性界面活性剤のHLB値の加重平均値が10〜15である請求項1〜6いずれか記載の電子写真用トナーの製造方法。
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