JP2009237572A - ラテックスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反応容器内に少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのポリエステル樹脂を準備し、樹脂を、所定の塩基に接触させることによって、少なくとも1つの酸基を中和し、トナー溶媒が存在しない状態で、中和した樹脂を少なくとも1つの界面活性剤に接触させることによって、中和した樹脂を乳化してラテックス粒子を含有するラテックス・エマルジョンをもたらし、ラテックス粒子を連続的に回収する製造方法。
【選択図】図1
Description
前述のように、幾つかの実施形態においては、窒素ガスを反応システムに流して酸化及び他の副反応を防止することができる。
前述のように、これらのパラメータは、プロセス中の温度及び水除去を制御することで重縮合速度を調節することによって一致して得ることができる。
実施形態において、ラテックス樹脂は、少なくとも1つのポリマーを含むことができる。実施形態において、少なくとも1つとは、約1から約20までであり、実施形態においては約3から約10までである。実施形態において、ラテックスを形成するのに用いるポリマーは、ポリエステル樹脂とすることができる。トナーはまた、特許文献1に記載されるように、アモルファス・ポリエステル樹脂と結晶ポリエステル樹脂の混合物を含むことができる。
実施形態において、上記のように、樹脂は、随意の触媒の存在下でジオールと二価酸を反応させる重縮合プロセスによって形成されたポリエステル樹脂とすることができる。
重縮合が完了した後、プロセス材料は引き続き、中和及び乳化用のスクリュー押出機を通る。図1は、重縮合反応からのポリエステルが中和及び乳化用のスクリュー押出機に移されるように示すが、実施形態においては、事前作成ポリエステルを取得して、中和及び乳化用のスクリュー押出機に導入することができる。このように、事前作成ポリエステルを用いる場合、本開示のプロセスの上記の重縮合部分は省略することができる。
前述のように、実施形態において、重縮合段階において製造された樹脂又はアモルファス及び結晶ポリエステル樹脂のような任意の事前作成ポリエステル樹脂には、カルボン酸基が存在してもよい。そうしたカルボン酸基は、中和段階中に、中和剤、実施形態においては塩基溶液を導入して部分的に中和することができる。
この乳化段階で乳化剤として添加することができる適切な安定剤は、ラテックス樹脂の形成に用いるのに適した任意の界面活性剤を含む。本開示のプロセスによりラテックスを調製する際に、乳化段階中に用いることができる界面活性剤には、陰イオン、陽イオン、及び/又は非イオン界面活性剤が含まれる。
本開示のトナーに用いることができる着色剤には、顔料、染料、顔料と染料の混合物、顔料の混合物、染料の混合物などがある。
本開示のトナーを得るために、ワックス懸濁液をラテックス及び着色剤に添加することもできる。適切なワックスには、例えば、水とイオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、又はそれらの混合物との水相中に懸濁された、体積平均直径が約50乃至約500ナノメートルの、実施形態においては約100乃至約400ナノメートルのサイズ範囲のサブミクロン・ワックス粒子が含まれる。イオン界面活性剤又は非イオン界面活性剤は、ワックスの約0.5乃至約10重量パーセント、及び実施形態においては約1乃至約5重量パーセントの量で存在することができる。
続いて、ラテックス、着色剤、及び随意のワックスの混合物を融合させる。融合は、約90℃から約99℃の温度において、約0.5乃至約6時間、実施形態においては約2乃至約5時間にわたって、攪拌及び加熱するステップを含む。融合は、付加的な攪拌によって促進することができる。
実施形態において、凝集剤を、本開示のトナー粒子を形成する際に含ませることができる。錯化を引き起こすことができる任意の凝集剤を、本開示のトナーを形成するのに用いることができる。アルカリ土類金属塩又は遷移金属塩のどちらも凝集剤として用いることができる。
トナー組成物の処理を促進するために、ラテックス中のいずれかのイオン界面活性剤と反対の極性を有するイオン凝固剤(即ち、対イオン凝固剤)を、随意にトナー組成物内に用いることができる。例えば、最終スラリー中の細粒の発生を防止/最小化するような量の凝固剤が存在する。細粒とは、実施形態においては、例えば、平均体積直径が約6ミクロン未満の、実施形態においては平均体積直径が約2ミクロンから約5ミクロンまでの小サイズの粒子のことをいい、このような細粒はトナーの歩留まりに悪影響を及ぼす可能性がある。対イオン凝固剤は、有機又は無機物とすることができる。トナーに含めることができる例示的な凝固剤には、ポリメタルハライド、ポリメタルスルホシリケート、随意に陽イオン界面活性剤と組み合せた一価、二価又は多価塩、それらの混合物などがある。無機陽イオン凝固剤には、例えば、ポリ塩化アルミニウム(PAC)、ポリアルミニウムスルホシリケート(PASS)、硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、又は硫酸マグネシウムがある。例えば、実施形態において、樹脂ラテックス分散液のイオン界面活性剤は、陰イオン界面活性剤とすることができ、対イオン凝固剤は、ポリメタルハライド又はポリメタルスルホシリケートとすることができる。存在するときに、凝固剤は、全トナー組成物の約0.02乃至約2重量パーセント、実施形態においては全トナー組成物の約0.1乃至約1.5重量パーセントの量で用いられる。
トナーはまた、トナーの約0.1乃至約10重量パーセント、実施形態においては約0.5乃至約7重量パーセントの量の任意の公知の電荷添加剤を含むことができる。
本開示のラテックスを用いて製造されたトナー粒子は、約1ミクロンから約20ミクロンまで、実施形態においては約2ミクロンから約15ミクロンまで、実施形態においては約3ミクロンから約7ミクロンまでのサイズを有することができる。
12、112:供給ポート
14:アクセス・ポート
16:出口ポート
18:凝縮機
20、120:押出機バレル
30、130:スクリュー
31、131:シャフト
32、132:スクリュー押出機チャネル
35:ポリエステル出口ポート
113、119:ポンプ
115、117:供給ポート
135:乳化ポリエステル出口ポート
Claims (4)
- 反応容器内に少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのポリエステル樹脂を準備し、
前記樹脂を、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ピリジン、ピリジン誘導体、ジフェニルアミン、ジフェニルアミン誘導体、ポリ(エチレンアミン)、ポリ(エチレンアミン)誘導体、及びそれらの組合せからなる群から選択された塩基に接触させることによって、前記少なくとも1つの酸基を中和し、
トナー溶媒が存在しない状態で、前記中和した樹脂を少なくとも1つの界面活性剤に接触させることによって、前記中和した樹脂を乳化してラテックス粒子を含有するラテックス・エマルジョンをもたらし、
前記ラテックス粒子を連続的に回収する、
ステップを含むことを特徴とする製造方法。 - 少なくとも1つの二酸を、少なくとも1つのジオール並びに随意の種樹脂及び随意の開始剤に接触させて重縮合反応を実施してポリエステル樹脂を形成することにより、少なくとも1つのポリエステル樹脂をもたらすステップをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- 少なくとも1つの二酸と、少なくとも1つのジオール、随意の種樹脂及び随意の開始剤とを、約50rpmから約1500rpmまでの速度で回転する少なくとも1つの押出機内で接触させることによって、酸基を有する少なくとも1つのポリエステル樹脂を調製し、
前記少なくとも1つの二酸と、少なくとも1つのジオール、随意の種樹脂及び随意の開始剤とを、前記少なくとも1つの押出機内で重縮合反応させ、
前記少なくとも1つのポリエステル樹脂を中和反応において塩基に接触させて中和した樹脂を形成し、
トナー溶媒が存在しない状態で、前記中和した樹脂を少なくとも1つの界面活性剤と接触させて、前記中和した樹脂を乳化してラテックス粒子を含有するラテックス・エマルジョンをもたらし、
前記少なくとも1つの押出機から前記ラテックス粒子を連続的に回収する、
ステップを含むことを特徴とする製造方法。 - 少なくとも1つの二酸と、少なくとも1つのジオール・モノマー、随意の種樹脂及び随意の開始剤とを押出機内で接触させることによって、酸基を有する少なくとも1つのポリエステル樹脂を調製し、前記少なくとも1つの二酸と、少なくとも1つのジオール、随意の種樹脂及び随意の開始剤とを重縮合反応させ、
前記少なくとも1つのポリエステル樹脂を塩基で中和して中和した樹脂を形成し、
トナー溶媒が存在しない状態で、前記中和した樹脂を少なくとも1つの界面活性剤に接触させて、前記中和した樹脂を乳化してラテックス粒子を含有するラテックス・エマルジョンをもたらし、
前記ラテックス粒子を連続的に回収し、
前記ラテックス粒子を、約5秒から約5分までの時間にわたって約15kHzから約25kHzまでの周波数の音波にさらして約30nmから約500nmまでのサイズのラテックス粒子を得、
前記ラテックス粒子を着色剤及び随意のワックスと接触させてトナー粒子を形成する、
ステップを含むことを特徴とする製造方法。
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