JP2010128212A - 静電荷像現像用トナー - Google Patents
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Abstract
【課題】粒径が均一で、低温定着性と耐ブロッキング性に優れたトナーの提供。
【解決手段】ポリエステル樹脂(A)と着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、前記トナー粒子は、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程と前記樹脂粒子を凝集させる工程とを含む工程から形成される体積平均粒径が3〜10μmの粒子であり、ポリエステル樹脂(A)がポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが重縮合されてなるものであり、(y)中にその70モル%以上の、テレフタル酸、イソフタル酸、および/またはそれらの低級アルキルエステルもしくはヒドロキシアルキルエステルを含有し、かつ、(A)中のポリオール構成単位中、少なくとも、その80〜99.99モル%が1,2−プロピレングリコールで、その0.01〜11モル%がネオペンチルグリコールである静電荷像現像用トナー。
【選択図】なし
【解決手段】ポリエステル樹脂(A)と着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、前記トナー粒子は、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程と前記樹脂粒子を凝集させる工程とを含む工程から形成される体積平均粒径が3〜10μmの粒子であり、ポリエステル樹脂(A)がポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが重縮合されてなるものであり、(y)中にその70モル%以上の、テレフタル酸、イソフタル酸、および/またはそれらの低級アルキルエステルもしくはヒドロキシアルキルエステルを含有し、かつ、(A)中のポリオール構成単位中、少なくとも、その80〜99.99モル%が1,2−プロピレングリコールで、その0.01〜11モル%がネオペンチルグリコールである静電荷像現像用トナー。
【選択図】なし
Description
本発明は電子写真、静電記録、静電印刷等に用いられる静電荷像現像用トナー、および静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。
粒径が均一であり、画質に優れる静電荷像現像用トナーを製造する方法として、粒径、形状を意図的に制御する乳化凝集法が提案されている(特許文献1参照)。また、低温定着性が優れ、かつトナー製造時の樹脂の粉砕性が良好なトナー用樹脂として、1,2−プロピレングリコール等の特定のモル平均凝集エネルギーを有するポリオール成分を用いて得られる、150℃における特定の貯蔵弾性率を有するポリエステル樹脂の1種以上、からなるトナーバインダーが知られている(特許文献2参照)。
特開昭63−282752号公報
特開2006−154686号公報
近年、環境負荷低減の要求から、さらなる低温での定着に対する要求が高まり、耐ブロッキング性と低温定着性を両立した静電荷像現像用トナーが要望されている。しかしながら、特許文献2のポリエステル樹脂を含有する、乳化凝集法で得られた静電荷像用トナーであっても、十分満足できる品質には至ってない。
本発明の目的は、粒径が均一で、低温定着性と耐ブロッキング性にさらに優れた静電荷像現像用トナーを提供することにある。
本発明の目的は、粒径が均一で、低温定着性と耐ブロッキング性にさらに優れた静電荷像現像用トナーを提供することにある。
本発明者は、これらの問題点を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、ポリエステル樹脂(A)と着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、前記トナー粒子は、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程と前記樹脂粒子を凝集させる工程とを含む工程から形成される体積平均粒径が3〜10μmの粒子であり、ポリエステル樹脂(A)がポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが重縮合されてなるものであって、(y)中にその70モル%以上の、テレフタル酸、イソフタル酸、および/またはそれらの低級アルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)もしくはヒドロキシアルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)を含有し、かつ、(A)中のポリオール構成単位中、少なくとも、その80〜99.99モル%が1,2−プロピレングリコールで、かつ、その0.01〜11モル%がネオペンチルグリコールであることを特徴とする静電荷像現像用トナー;並びに、ポリエステル樹脂(A)と着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程、前記樹脂粒子を凝集させる行程、および凝集した樹脂粒子を融合して体積平均粒径が3〜10μmのトナー粒子を得る工程を含み、ポリエステル樹脂(A)がポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが重縮合されてなるものであって、(y)中にその70モル%以上の、テレフタル酸、イソフタル酸、および/またはそれらの低級アルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)もしくはヒドロキシアルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)を含有し、かつ、(A)中のポリオール構成単位中、少なくとも、その80〜99.99モル%が1,2−プロピレングリコールで、かつ、その0.01〜11モル%がネオペンチルグリコールであることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法;である。
すなわち本発明は、ポリエステル樹脂(A)と着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、前記トナー粒子は、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程と前記樹脂粒子を凝集させる工程とを含む工程から形成される体積平均粒径が3〜10μmの粒子であり、ポリエステル樹脂(A)がポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが重縮合されてなるものであって、(y)中にその70モル%以上の、テレフタル酸、イソフタル酸、および/またはそれらの低級アルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)もしくはヒドロキシアルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)を含有し、かつ、(A)中のポリオール構成単位中、少なくとも、その80〜99.99モル%が1,2−プロピレングリコールで、かつ、その0.01〜11モル%がネオペンチルグリコールであることを特徴とする静電荷像現像用トナー;並びに、ポリエステル樹脂(A)と着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程、前記樹脂粒子を凝集させる行程、および凝集した樹脂粒子を融合して体積平均粒径が3〜10μmのトナー粒子を得る工程を含み、ポリエステル樹脂(A)がポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが重縮合されてなるものであって、(y)中にその70モル%以上の、テレフタル酸、イソフタル酸、および/またはそれらの低級アルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)もしくはヒドロキシアルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)を含有し、かつ、(A)中のポリオール構成単位中、少なくとも、その80〜99.99モル%が1,2−プロピレングリコールで、かつ、その0.01〜11モル%がネオペンチルグリコールであることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法;である。
本発明の製造方法で得られる本発明の静電荷像現像用トナーを用いることにより、粒径が均一で、低温定着性と耐ブロッキング性に優れるトナーとすることができ、耐ホットオフセット性も良好である。
以下、本発明を詳述する。
本発明の静電荷像現像用トナーは、ポリエステル樹脂(A)と着色剤を含有する樹脂粒子を形成するのに用いる樹脂を水中に1μm以下で分散し、該水中分散樹脂を凝集させることにより凝集粒子の粒径を調整し、該凝集粒子を溶融させ融合して、粒子化することによって得られる。
なお、体積平均粒径は、レーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)やマルチサイザーIII(コールター社製)、光学系としてレーザードップラー法を用いるELS−800(大塚電子社製)などで測定できる。もし、各測定装置間で粒径の測定値に差を生じた場合は、ELS−800での測定値を採用する。
本発明の静電荷像現像用トナーは、ポリエステル樹脂(A)と着色剤を含有する樹脂粒子を形成するのに用いる樹脂を水中に1μm以下で分散し、該水中分散樹脂を凝集させることにより凝集粒子の粒径を調整し、該凝集粒子を溶融させ融合して、粒子化することによって得られる。
なお、体積平均粒径は、レーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)やマルチサイザーIII(コールター社製)、光学系としてレーザードップラー法を用いるELS−800(大塚電子社製)などで測定できる。もし、各測定装置間で粒径の測定値に差を生じた場合は、ELS−800での測定値を採用する。
本発明の静電荷像現像用トナーに用いるポリエステル樹脂(A)は、ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが重縮合されて得られたものである。
ポリオール成分(x)中には、1,2−プロピレングリコールとネオペンチルグリコールを必須成分として含有する。なお、後述のように、テレフタル酸および/またはイソフタル酸の1,2−プロピレングリコールジエステルを用いる場合は、必ずしも1,2−プロピレングリコールを用いる必要はない。
得られるポリエステル樹脂(A)中のポリオール構成単位中の1,2−プロピレングリコールの含有量は、通常80〜99.99モル%、好ましくは85〜99.98モル%である。また、ネオペンチルグリコールの含有量は、通常0.01〜11モル%、好ましくは0.02〜10モル%、さらに好ましくは0.02〜3モル%である。
1,2−プロピレングリコールの含有量が80モル%未満であると、樹脂強度が低下し、低温定着性も低下する。1,2−プロピレングリコールの含有量が99.99モル%を越えるか、あるいはネオペンチルグリコールの含有量が0.01モル%未満の場合、高温高湿環境下での耐ブロッキング性が低下する。また、ネオペンチルグリコールの含有量が11モル%を越えると低温定着性が低下する。1,2−プロピレングリコールの含有量が85〜99.98モル%で、かつネオペンチルグリコールの含有量が0.02〜3モル%であると、耐ブロッキング性と定着温度幅のバランスが特に良好である。
なお、上記の含有量は、ポリエステル樹脂(A)中のポリオール構成単位中の含有量を意味し、ポリオール成分(x)のうちで重縮合反応中に系外に留去されるものは除き、かつテレフタル酸および/またはイソフタル酸の1,2−プロピレングリコールジエステルに由来する1,2−プロピレングリコールも含めた量である。
ポリオール成分(x)のうちで、重縮合反応中に系外に留去されるものが無い場合は、(A)中のポリオール構成単位中の各ポリオールの含有量(モル%)と(x)中に含有するポリオール成分中の各ポリオールの含有量(モル%)は等しくなる。重縮合反応中に系外に留去されるものがある場合は、そのポリオールについては、(A)の構成単位となるポリオールよりも、留去される分だけ過剰量用いる。留去されるポリオールが1,2−プロピレングリコールの場合は、(x)中に(A)中の量に対して、例えば、120〜500モル%用いる。
ポリオール成分(x)中には、1,2−プロピレングリコールとネオペンチルグリコールを必須成分として含有する。なお、後述のように、テレフタル酸および/またはイソフタル酸の1,2−プロピレングリコールジエステルを用いる場合は、必ずしも1,2−プロピレングリコールを用いる必要はない。
得られるポリエステル樹脂(A)中のポリオール構成単位中の1,2−プロピレングリコールの含有量は、通常80〜99.99モル%、好ましくは85〜99.98モル%である。また、ネオペンチルグリコールの含有量は、通常0.01〜11モル%、好ましくは0.02〜10モル%、さらに好ましくは0.02〜3モル%である。
1,2−プロピレングリコールの含有量が80モル%未満であると、樹脂強度が低下し、低温定着性も低下する。1,2−プロピレングリコールの含有量が99.99モル%を越えるか、あるいはネオペンチルグリコールの含有量が0.01モル%未満の場合、高温高湿環境下での耐ブロッキング性が低下する。また、ネオペンチルグリコールの含有量が11モル%を越えると低温定着性が低下する。1,2−プロピレングリコールの含有量が85〜99.98モル%で、かつネオペンチルグリコールの含有量が0.02〜3モル%であると、耐ブロッキング性と定着温度幅のバランスが特に良好である。
なお、上記の含有量は、ポリエステル樹脂(A)中のポリオール構成単位中の含有量を意味し、ポリオール成分(x)のうちで重縮合反応中に系外に留去されるものは除き、かつテレフタル酸および/またはイソフタル酸の1,2−プロピレングリコールジエステルに由来する1,2−プロピレングリコールも含めた量である。
ポリオール成分(x)のうちで、重縮合反応中に系外に留去されるものが無い場合は、(A)中のポリオール構成単位中の各ポリオールの含有量(モル%)と(x)中に含有するポリオール成分中の各ポリオールの含有量(モル%)は等しくなる。重縮合反応中に系外に留去されるものがある場合は、そのポリオールについては、(A)の構成単位となるポリオールよりも、留去される分だけ過剰量用いる。留去されるポリオールが1,2−プロピレングリコールの場合は、(x)中に(A)中の量に対して、例えば、120〜500モル%用いる。
ポリオール成分(x)中には、必要により、1,2−プロピレングリコールとネオペンチルグリコール以外の1種以上の他のポリオールを含有してもよい。他のポリオールとしては、ジオール、および3〜8価もしくはそれ以上のポリオールが挙げられる。
ポリオールのうちジオールとしては、1,2−プロピレングリコールとネオペンチルグリコール以外の炭素数2〜36のアルキレングリコール(エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、および1,6−ヘキサンジオール等);炭素数4〜36のアルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびポリテトラメチレンエーテルグリコール等);炭素数6〜36の脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、および水素添加ビスフェノールA等);上記脂環式ジオールの(ポリ)オキシアルキレン(アルキレン基の炭素数2〜4、以下のポリオキシアルキレン基も同じ)エーテル〔オキシアルキレン単位(以下AO単位と略記)の数1〜30〕;および2価フェノール〔単環2価フェノール(例えばハイドロキノン)、およびビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールFおよびビスフェノールS等)〕のポリオキシアルキレンエーテル(AO単位の数2〜30)等が挙げられる。
ポリオールのうちジオールとしては、1,2−プロピレングリコールとネオペンチルグリコール以外の炭素数2〜36のアルキレングリコール(エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、および1,6−ヘキサンジオール等);炭素数4〜36のアルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびポリテトラメチレンエーテルグリコール等);炭素数6〜36の脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、および水素添加ビスフェノールA等);上記脂環式ジオールの(ポリ)オキシアルキレン(アルキレン基の炭素数2〜4、以下のポリオキシアルキレン基も同じ)エーテル〔オキシアルキレン単位(以下AO単位と略記)の数1〜30〕;および2価フェノール〔単環2価フェノール(例えばハイドロキノン)、およびビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールFおよびビスフェノールS等)〕のポリオキシアルキレンエーテル(AO単位の数2〜30)等が挙げられる。
3価〜8価もしくはそれ以上のポリオールとしては、炭素数3〜36の3価〜8価もしくはそれ以上の脂肪族多価アルコール(アルカンポリオールおよびその分子内もしくは分子間脱水物、例えばグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ポリグリセリン、およびジペンタエリスリトール;糖類およびその誘導体、例えばショ糖およびメチルグルコシド);上記脂肪族多価アルコールの(ポリ)オキシアルキレンエーテル(AO単位の数1〜30);トリスフェノール類(トリスフェノールPA等)のポリオキシアルキレンエーテル(AO単位の数2〜30);ノボラック樹脂(フェノールノボラックおよびクレゾールノボラック等、平均重合度3〜60)のポリオキシアルキレンエーテル(AO単位の数2〜30)等が挙げられる。
ジオールで好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のポリオキシアルキレンエーテル(AO単位の数2〜30)およびこれらの併用であり、さらに好ましいものは、ビスフェノールAのポリオキシアルキレンエーテル(アルキレン基の炭素数2および/または3、AO単位の数2〜8)、炭素数2〜12のアルキレングリコール(とくにエチレングリコール)、およびこれらの併用である。
3価〜8価もしくはそれ以上のポリオールで好ましいものは、炭素数3〜36の3〜8価もしくはそれ以上の脂肪族多価アルコール、およびノボラック樹脂のポリオキシアルキレンエーテル(AO単位の数2〜30)であり、さらに好ましいものはノボラック樹脂のポリオキシアルキレンエーテル(AO単位の数2〜30)である。
これらのうち、他のポリオールとして、とくに好ましいものは、ノボラック樹脂のポリオキシアルキレンエーテル(アルキレン基の炭素数2および/または3、AO単位の数2〜30)である。
これらの1,2−プロピレングリコールとネオペンチルグリコール以外のポリオールのポリエステル樹脂(A)中の含有量は、好ましくは18モル%以下、さらに好ましくは0.01〜15モル%である。
3価〜8価もしくはそれ以上のポリオールで好ましいものは、炭素数3〜36の3〜8価もしくはそれ以上の脂肪族多価アルコール、およびノボラック樹脂のポリオキシアルキレンエーテル(AO単位の数2〜30)であり、さらに好ましいものはノボラック樹脂のポリオキシアルキレンエーテル(AO単位の数2〜30)である。
これらのうち、他のポリオールとして、とくに好ましいものは、ノボラック樹脂のポリオキシアルキレンエーテル(アルキレン基の炭素数2および/または3、AO単位の数2〜30)である。
これらの1,2−プロピレングリコールとネオペンチルグリコール以外のポリオールのポリエステル樹脂(A)中の含有量は、好ましくは18モル%以下、さらに好ましくは0.01〜15モル%である。
本発明においては、ポリエステル樹脂(A)の原料のポリカルボン酸成分(y)中に、テレフタル酸、イソフタル酸、および/またはそれらの低級アルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)(y1)を必須成分として含有する。なお、低級アルキルエステルは、ヒドロキシアルキルエステルを含む意味で用いる。
低級アルキルエステルの具体例としては、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジブチル、テレフタル酸1,2−プロピレングリコールジエステル等が挙げられる。これらの中では、反応速度およびコストの点で、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸1,2−プロピレングリコールジエステル、およびこれらの2種以上の併用が好ましい。
(y1)中の、テレフタル酸、その低級アルキルエステル、およびそのヒドロキシアルキルエステルから選ばれる1種以上のテレフタル酸またはその誘導体〔以下、テレフタル酸(誘導体)〕と、イソフタル酸、その低級アルキルエステル、およびそのヒドロキシアルキルエステルから選ばれる1種以上のイソフタル酸またはその誘導体〔以下、イソフタル酸(誘導体)〕とのモル比は、〔テレフタル酸(誘導体)〕:〔イソフタル酸(誘導体)〕が、好ましくは(1〜100):(99〜0)、さらに好ましくは(50〜99.99):(50〜0.01)、とくに好ましくは(90〜99.98):(10〜0.02)である。
(y1)は、得られるポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)を上げて、トナーの耐ブロッキング性を向上させる効果があるため、ポリカルボン酸成分(y)に対し、70モル%以上含有する必要があり、74〜95モル%の範囲で含有するのが好ましい。
低級アルキルエステルの具体例としては、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジブチル、テレフタル酸1,2−プロピレングリコールジエステル等が挙げられる。これらの中では、反応速度およびコストの点で、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸1,2−プロピレングリコールジエステル、およびこれらの2種以上の併用が好ましい。
(y1)中の、テレフタル酸、その低級アルキルエステル、およびそのヒドロキシアルキルエステルから選ばれる1種以上のテレフタル酸またはその誘導体〔以下、テレフタル酸(誘導体)〕と、イソフタル酸、その低級アルキルエステル、およびそのヒドロキシアルキルエステルから選ばれる1種以上のイソフタル酸またはその誘導体〔以下、イソフタル酸(誘導体)〕とのモル比は、〔テレフタル酸(誘導体)〕:〔イソフタル酸(誘導体)〕が、好ましくは(1〜100):(99〜0)、さらに好ましくは(50〜99.99):(50〜0.01)、とくに好ましくは(90〜99.98):(10〜0.02)である。
(y1)は、得られるポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)を上げて、トナーの耐ブロッキング性を向上させる効果があるため、ポリカルボン酸成分(y)に対し、70モル%以上含有する必要があり、74〜95モル%の範囲で含有するのが好ましい。
ポリカルボン酸成分(y)中には、必要により、(y1)以外の1種以上のポリカルボン酸を含有してもよい。ポリカルボン酸としては、(y1)以外のジカルボン酸、および3〜6価もしくはそれ以上のポリカルボン酸が挙げられる。
(y1)以外のジカルボン酸としては、炭素数2〜50のアルカンジカルボン酸(シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、レパルギン酸、およびセバシン酸等);炭素数4〜50のアルケンジカルボン酸(ドデセニルコハク酸等のアルケニルコハク酸、(無水)マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、およびグルタコン酸等);(y1)以外の炭素数8〜36の芳香族ジカルボン酸(ナフタレンジカルボン酸等);およびこれらの無水物または低級アルキル(炭素数1〜4)エステル〔(無水)フタル酸等〕などが挙げられる。これらを単独でまたは2種以上を併用して用いることができる。
なお、上記において、(無水)マレイン酸とは、マレイン酸および/または無水マレイン酸を意味し、以下同様の記載法を用いる。
(y1)以外のジカルボン酸としては、炭素数2〜50のアルカンジカルボン酸(シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、レパルギン酸、およびセバシン酸等);炭素数4〜50のアルケンジカルボン酸(ドデセニルコハク酸等のアルケニルコハク酸、(無水)マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、およびグルタコン酸等);(y1)以外の炭素数8〜36の芳香族ジカルボン酸(ナフタレンジカルボン酸等);およびこれらの無水物または低級アルキル(炭素数1〜4)エステル〔(無水)フタル酸等〕などが挙げられる。これらを単独でまたは2種以上を併用して用いることができる。
なお、上記において、(無水)マレイン酸とは、マレイン酸および/または無水マレイン酸を意味し、以下同様の記載法を用いる。
3〜6価もしくはそれ以上のポリカルボン酸としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、およびピロメリット酸等);炭素数6〜36の脂肪族(脂環式を含む)ポリカルボン酸(ヘキサントリカルボン酸等);およびこれらの無水物または低級アルキル(炭素数1〜4)エステル〔(無水)トリメリット酸、無水ピロメリット酸等〕;(メタ)アクリル酸と必要により他のビニルモノマーとの(メタ)アクリル酸(共)重合体等のポリカルボン酸重合体;などが挙げられる。
なお、上記において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸および/またはメタアクリル酸を意味し、以下同様の記載法を用いる。
なお、上記において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸および/またはメタアクリル酸を意味し、以下同様の記載法を用いる。
これらの(y1)以外のポリカルボン酸のうち好ましいものは、炭素数2〜50のアルカンジカルボン酸、炭素数4〜50のアルケンジカルボン酸、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸、およびそれらの無水物または低級アルキルエステルである。
さらに好ましいものは、炭素数4〜18のアルカンジカルボン酸(とくにアジピン酸)、および/または、3〜6価の炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(無水物)(とくに、トリメリット酸、およびその無水物)〔好ましくは各々(y)中30モル%以下、さらに好ましくは各々0.1〜28モル%、とくに好ましくは各々5〜25モル%〕である。
さらに好ましいものは、炭素数4〜18のアルカンジカルボン酸(とくにアジピン酸)、および/または、3〜6価の炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(無水物)(とくに、トリメリット酸、およびその無水物)〔好ましくは各々(y)中30モル%以下、さらに好ましくは各々0.1〜28モル%、とくに好ましくは各々5〜25モル%〕である。
また、本発明においては、ポリエステル樹脂の特性を損なわない限り、ポリオール成分(x)およびポリカルボン酸成分(y)の合計に対して、10モル%以下の範囲で、上記以外の他のモノマー、例えば、安息香酸、p−置換安息香酸、o−置換安息香酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等及びこれらのメチル、エチルエステル等及びこれらの酸無水物等のモノカルボン酸;ベンジルアルコール、p−置換ベンジルアルコール、o−置換ベンジルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコール等のモノオール類、ε−カプロラクトン、メチルバレロラクトン等及びその開環重合物等のヒドロキシカルボン酸誘導体類等を使用することもできる。
以上の構成成分が重縮合されてなるポリエステル樹脂(A)の酸価は、好ましくは0〜70、さらに好ましくは10〜40である。(A)の水酸基価は、好ましくは0〜70、さらに好ましくは0〜30である。(A)の酸価が10以上であると、水中に1μm以下に分散するのが容易となり、かつトナー化した時の定着の強度が強まり、酸価が70以下または水酸基価が70以下であると、水中分散樹脂の凝集が容易となり、かつトナー化した時に環境条件の影響を受けにくくなり、安定性が向上する。
ポリエステル樹脂の酸価は、通常カルボキシル基に由来するが、本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、水中への1μm以下の樹脂粒子の分散を容易にするために、ポリエステル樹脂(A)のカルボキシル基は、その少なくとも一部が塩基で中和されていてもよい。カルボキシル基の中和率は、20〜100当量%が好ましく、40〜100当量%がさらに好ましい。
上記の中和塩を形成する塩基としては、アンモニア、炭素数1〜30のモノアミン(エチルアミン、n−ブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ラウリルジメチルアミン等)、4級アンモニウム(ラウリルトリメチルアンモニウム等)、アルカリ金属(ナトリウム、カリウム等)、およびアルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム等)などが挙げられる。
これらの中で、好ましくは、アルカリ金属、4級アンモニウム、およびモノアミンであり、さらに好ましくは、ナトリウム、および炭素数1〜20のモノアミンであり、とくに好ましくは、炭素数3〜20の3級モノアミンである。
上記の中和塩を形成する塩基としては、アンモニア、炭素数1〜30のモノアミン(エチルアミン、n−ブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ラウリルジメチルアミン等)、4級アンモニウム(ラウリルトリメチルアンモニウム等)、アルカリ金属(ナトリウム、カリウム等)、およびアルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム等)などが挙げられる。
これらの中で、好ましくは、アルカリ金属、4級アンモニウム、およびモノアミンであり、さらに好ましくは、ナトリウム、および炭素数1〜20のモノアミンであり、とくに好ましくは、炭素数3〜20の3級モノアミンである。
ポリエステル樹脂(A)の軟化温度(Tm)は、好ましくは95〜160℃、さらに好ましくは110℃〜150℃である。
Tmを95℃以上とすることによりポリエステル樹脂の強靭性が良好となり、一方、160℃以下とすることによりトナーの溶融流動性および低温定着性を良好にすることができる。なお、上記および以下において、軟化点の測定は島津(株)製フローテスターCFT−500を用いて、下記条件で等速昇温し、その流出量が1/2になる温度をもって軟化点とする。
荷重 : 20kg
ダイ : 1mmΦ−1mm
昇温速度 : 6℃/min.
測定開始温度: 80℃
Tmを95℃以上とすることによりポリエステル樹脂の強靭性が良好となり、一方、160℃以下とすることによりトナーの溶融流動性および低温定着性を良好にすることができる。なお、上記および以下において、軟化点の測定は島津(株)製フローテスターCFT−500を用いて、下記条件で等速昇温し、その流出量が1/2になる温度をもって軟化点とする。
荷重 : 20kg
ダイ : 1mmΦ−1mm
昇温速度 : 6℃/min.
測定開始温度: 80℃
また、(A)のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは45〜75℃、さらに好ましくは50〜70℃である。
Tgを45℃以上とすることによりトナーの耐ブロッキング性を良好とし、75℃以下とすることによりトナーの定着性能を良好にすることができる。 なお、上記および以下において、Tgはセイコー電子工業(株)製DSC20、SSC/580を用いて、ASTM D3418−82に規定の方法(DSC法)で測定される。
Tgを45℃以上とすることによりトナーの耐ブロッキング性を良好とし、75℃以下とすることによりトナーの定着性能を良好にすることができる。 なお、上記および以下において、Tgはセイコー電子工業(株)製DSC20、SSC/580を用いて、ASTM D3418−82に規定の方法(DSC法)で測定される。
ポリエステル樹脂(A)のテトラヒドロフラン(THF)可溶分の数平均分子量(以下Mnと記載)は、保存性及び低温定着性の観点等から、1,000〜10,000が好ましく、さらに好ましくは1,500〜9,000である。
(A)のTHF可溶分のピークトップ分子量(以下Mpと記載)は、耐久性の観点等から、2000〜20000が好ましく、さらに好ましくは3000〜15000である。
(A)のTHF可溶分のピークトップ分子量(以下Mpと記載)は、耐久性の観点等から、2000〜20000が好ましく、さらに好ましくは3000〜15000である。
また、ポリエステル樹脂(A)中の分子量1500以下の成分の比率は、1.8%以下が好ましく、さらに好ましくは1.5%以下である。分子量1500以下の成分の比率が1.8%以下になることで、耐ブロッキング性がより良好となる。上記および以下において%は、とくに断りのない限り、重量%を意味する。
本発明おいて、ポリエステル樹脂の、Mp、Mn、および分子量1500以下の成分の比率は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で測定される。
装置(一例) : 東ソー(株)製 HLC−8120
カラム(一例): TSK GEL GMH6 2本 〔東ソー(株)製〕
測定温度 : 40℃
試料溶液 : 0.25%のTHF(テトラヒドロフラン)溶液
溶液注入量 : 100μl
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : 東ソー製 標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000 2890000)
得られたクロマトグラム上最大のピーク高さを示す分子量をピークトップ分子量(Mp)と称する。さらに分子量1500で分割したときのピーク面積の比率で低分子量物の存在比を評価する。また、分子量の測定は、ポリエステル樹脂をTHFに溶解し、不溶解分をグラスフィルターでろ別したものを試料溶液とする。
本発明おいて、ポリエステル樹脂の、Mp、Mn、および分子量1500以下の成分の比率は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で測定される。
装置(一例) : 東ソー(株)製 HLC−8120
カラム(一例): TSK GEL GMH6 2本 〔東ソー(株)製〕
測定温度 : 40℃
試料溶液 : 0.25%のTHF(テトラヒドロフラン)溶液
溶液注入量 : 100μl
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : 東ソー製 標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000 2890000)
得られたクロマトグラム上最大のピーク高さを示す分子量をピークトップ分子量(Mp)と称する。さらに分子量1500で分割したときのピーク面積の比率で低分子量物の存在比を評価する。また、分子量の測定は、ポリエステル樹脂をTHFに溶解し、不溶解分をグラスフィルターでろ別したものを試料溶液とする。
本発明においてポリエステル樹脂(A)は、通常のポリエステル製造法と同様にして製造することができる。例えば、不活性ガス(窒素ガス等)雰囲気中で、反応温度が好ましくは150〜280℃、さらに好ましくは160〜260℃、とくに好ましくは170〜240℃で反応させることにより行うことができる。また反応時間は、重縮合反応を確実に行う観点から、好ましくは30分以上、とくに2〜40時間である。
また、脂肪族ジオール成分の一部、またはポリカルボン酸の低級アルキルエステルに由来する炭素数1〜4のアルコールを系外に留出除去させながら重縮合を行ってもよい。
さらに反応末期の反応速度を向上させるために減圧することも有効である。
また、脂肪族ジオール成分の一部、またはポリカルボン酸の低級アルキルエステルに由来する炭素数1〜4のアルコールを系外に留出除去させながら重縮合を行ってもよい。
さらに反応末期の反応速度を向上させるために減圧することも有効である。
このとき、エステル化触媒を使用するのが好ましい。エステル化触媒の例には、スズ含有触媒(例えばジブチルスズオキシド、ジオクチルスズオキシド、ジオクチルスズジラウレート)、アンチモン含有触媒(例えば三酸化アンチモン)、チタン含有触媒(t)(後述)、ジルコニウム含有触媒(例えば酢酸ジルコニル)、ニッケル含有触媒(例えばニッケルアセチルアセトナート)、アルミニウム含有触媒(例えば水酸化アルミニウム、アルミニウムトリイソプロポキシド)、および酢酸亜鉛、酢酸マンガン等が挙げられる。これらの中では、反応性と環境衛生の点から、チタン、アンチモン、ジルコニウム、ニッケル、およびアルミニウムから選ばれる1種以上の金属を含有する触媒が好ましく、ポリエステル樹脂中の低分子量成分の量が少なくなり、且つ現像性が良好であることから、チタン含有触媒がさらに好ましい。
触媒の添加量は、反応速度が最大になるように適宜決定することが望ましい。添加量としては、全原料に対し、好ましくは10ppm〜1.9%、さらに好ましくは100ppm〜1.7%である。添加量を10ppm以上とすることで反応速度が大きくなる点で好ましい。
触媒の添加量は、反応速度が最大になるように適宜決定することが望ましい。添加量としては、全原料に対し、好ましくは10ppm〜1.9%、さらに好ましくは100ppm〜1.7%である。添加量を10ppm以上とすることで反応速度が大きくなる点で好ましい。
以下にチタン含有触媒(t)について詳述する。
チタン含有触媒(t)としては、チタンテトラブトキシド等のチタンアルコキシドでもよいが、トナー化したときの帯電特性と耐ブロッキング性の観点から、ハロゲン化チタン(t1)、チタンジケトンエノレート(t2)、カルボン酸チタン(t3)、カルボン酸チタニル(t4)、カルボン酸チタニル塩(t5)、下記一般式(I)または(II)で表されるチタン含有化合物(t6)、および下記一般式(III)で表されるチタン含有化合物(t7)からなる群より選ばれる少なくとも1種のチタン含有触媒(t)を用いるのがとくに好ましい。
Ti(−X)m(−OH)n (I)
O=Ti(−X)p(−OR1)q (II)
Ti(−Z)r(−OR2)s (III)
[式(I)および(II)中、Xは炭素数2〜12のモノもしくはポリアルカノールアミンから1個のOH基のHを除いた残基であり、ポリアルカノールアミンの場合、他のOH基が同一のTi原子に直接結合したOH基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、他のTi原子に直接結合したOH基と分子間で重縮合し繰り返し構造を形成していてもよい。繰り返し構造を形成する場合の重合度は2〜5である。R1はH、または1〜3個のエーテル結合を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基である。mは1〜4の整数、nは0〜3の整数、mとnの和は4である。pは1〜2の整数、qは0〜1の整数、pとqの和は2である。mまたはpが2以上の場合、一般式(I)中または(II)中、それぞれのXは同一であっても異なっていてもよい。]
[式(III)中、R2はH、または1〜3個のエーテル結合および/もしくは1〜2個の水酸基を含んでいてもよい炭素数1〜24の炭化水素基である。Zは芳香族モノもしくはポリカルボン酸から1個のカルボキシル基のHを除いた残基であり、ポリカルボン酸の場合、他のカルボキシル基が同一分子内のOR基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、または、別の分子のOR基と分子間で重縮合し2〜5個のTi原子を含む構造を形成していてもよい。r=1〜3、s=1〜3であり、rとsの和は4である。]
チタン含有触媒(t)としては、チタンテトラブトキシド等のチタンアルコキシドでもよいが、トナー化したときの帯電特性と耐ブロッキング性の観点から、ハロゲン化チタン(t1)、チタンジケトンエノレート(t2)、カルボン酸チタン(t3)、カルボン酸チタニル(t4)、カルボン酸チタニル塩(t5)、下記一般式(I)または(II)で表されるチタン含有化合物(t6)、および下記一般式(III)で表されるチタン含有化合物(t7)からなる群より選ばれる少なくとも1種のチタン含有触媒(t)を用いるのがとくに好ましい。
Ti(−X)m(−OH)n (I)
O=Ti(−X)p(−OR1)q (II)
Ti(−Z)r(−OR2)s (III)
[式(I)および(II)中、Xは炭素数2〜12のモノもしくはポリアルカノールアミンから1個のOH基のHを除いた残基であり、ポリアルカノールアミンの場合、他のOH基が同一のTi原子に直接結合したOH基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、他のTi原子に直接結合したOH基と分子間で重縮合し繰り返し構造を形成していてもよい。繰り返し構造を形成する場合の重合度は2〜5である。R1はH、または1〜3個のエーテル結合を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基である。mは1〜4の整数、nは0〜3の整数、mとnの和は4である。pは1〜2の整数、qは0〜1の整数、pとqの和は2である。mまたはpが2以上の場合、一般式(I)中または(II)中、それぞれのXは同一であっても異なっていてもよい。]
[式(III)中、R2はH、または1〜3個のエーテル結合および/もしくは1〜2個の水酸基を含んでいてもよい炭素数1〜24の炭化水素基である。Zは芳香族モノもしくはポリカルボン酸から1個のカルボキシル基のHを除いた残基であり、ポリカルボン酸の場合、他のカルボキシル基が同一分子内のOR基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、または、別の分子のOR基と分子間で重縮合し2〜5個のTi原子を含む構造を形成していてもよい。r=1〜3、s=1〜3であり、rとsの和は4である。]
(t)の使用量としては特に限定されないが、ポリエステル樹脂(A)を得るのに用いるポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)の合計重量を基準として、下限は0.01%が好ましく、0.02%が更に好ましく、0.03%が特に好ましく、0.05%が最も好ましい。上限は5%が好ましく、2%が更に好ましく、1.5%が特に好ましく、0.8%が最も好ましい。0.01%以上では重縮合触媒としての作用が十分得られ、5%以下であると、触媒量に応じて高い触媒作用が得られる。また上記触媒量の範囲内であれば、得られるポリエステル樹脂をトナーバインダーとして用いた場合のトナーの、必要な諸特性、特に低温低湿度条件下での感光体の画質がより良好となる。
(t)のうち、ハロゲン化チタン(t1)としては特に限定されないが、例えば、ジクロロチタン、トリクロロチタン、テトラクロロチタン、トリフルオロチタン、テトラフルオロチタン、テトラブロモチタンなどが挙げられる。
チタンジケトンエノレート(t2)としては特に限定されないが、例えば、チタンアセチルアセトナート、チタンジイソプロポキシドビスアセチルアセトナート、チタニルアセチルアセトナートなどが挙げられる。これら(t2)の中ではチタンアセチルアセトナートが好ましい。
カルボン酸チタン(t3)としては特に限定されないが、例えば、炭素数1〜32の脂肪族カルボン酸チタン(t3−1)、炭素数7〜38の芳香族カルボン酸チタン(t3−2)などが挙げられる。2価以上のポリカルボン酸チタンの場合、チタンに配位するカルボキシル基は、1個でも2個以上でもよく、チタンに配位せず遊離のカルボキシル基が存在していてもよい。
(t3−1)としては特に限定されないが、例えば、脂肪族モノカルボン酸チタン(t3−1a)、脂肪族ジカルボン酸チタン(t3−1b)、脂肪族トリカルボン酸チタン(t3−1c)及び4〜8価又はそれ以上の脂肪族ポリカルボン酸チタン(t3−1d)などが挙げられる。
(t3−1a)としては特に限定されないが、例えば、ぎ酸チタン、酢酸チタン、プロピオン酸チタン、オクタン酸チタンなどが挙げられる。(t3−1b)としては特に限定されないが、例えば、シュウ酸チタン、コハク酸チタン、マレイン酸チタン、アジピン酸チタン、セバシン酸チタンなどが挙げられる。(t3−1c)としては特に限定されないが、例えば、ヘキサントリカルボン酸チタン、イソオクタントリカルボン酸チタンなどが挙げられる。(t3−1d)としては特に限定されないが、例えば、オクタンテトラカルボン酸チタン、デカンテトラカルボン酸チタンなどが挙げられる。
(t3−2)としては特に限定されないが、例えば、芳香族モノカルボン酸チタン(t3−2a)、芳香族ジカルボン酸チタン(t3−2b)、芳香族トリカルボン酸チタン(t3−2c)及び4〜8価又はそれ以上の芳香族ポリカルボン酸チタン(t3−2d)などが挙げられる。
(t3−2a)としては特に限定されないが、例えば、安息香酸チタンなどが挙げられる。(t3−2b)としては特に限定されないが、例えば、フタル酸チタン、テレフタル酸チタン、イソフタル酸チタン、1,3−ナフタレンジカルボン酸チタン、4,4−ビフェニルジカルボン酸チタン、2,5−トルエンジカルボン酸チタン、アントラセンジカルボン酸チタンなどが挙げられる。(t3−2c)としては特に限定されないが、例えば、トリメリット酸チタン、2,4,6−ナフタレントリカルボン酸チタンなどが挙げられる。(t3−2d)としては特に限定されないが、例えば、ピロメリット酸チタン、2,3,4,6−ナフタレンテトラカルボン酸チタンなどが挙げられる。
これら(t3)の中では(t3−2)が好ましく、(t3−2b)がさらに好ましい。
(t3−1)としては特に限定されないが、例えば、脂肪族モノカルボン酸チタン(t3−1a)、脂肪族ジカルボン酸チタン(t3−1b)、脂肪族トリカルボン酸チタン(t3−1c)及び4〜8価又はそれ以上の脂肪族ポリカルボン酸チタン(t3−1d)などが挙げられる。
(t3−1a)としては特に限定されないが、例えば、ぎ酸チタン、酢酸チタン、プロピオン酸チタン、オクタン酸チタンなどが挙げられる。(t3−1b)としては特に限定されないが、例えば、シュウ酸チタン、コハク酸チタン、マレイン酸チタン、アジピン酸チタン、セバシン酸チタンなどが挙げられる。(t3−1c)としては特に限定されないが、例えば、ヘキサントリカルボン酸チタン、イソオクタントリカルボン酸チタンなどが挙げられる。(t3−1d)としては特に限定されないが、例えば、オクタンテトラカルボン酸チタン、デカンテトラカルボン酸チタンなどが挙げられる。
(t3−2)としては特に限定されないが、例えば、芳香族モノカルボン酸チタン(t3−2a)、芳香族ジカルボン酸チタン(t3−2b)、芳香族トリカルボン酸チタン(t3−2c)及び4〜8価又はそれ以上の芳香族ポリカルボン酸チタン(t3−2d)などが挙げられる。
(t3−2a)としては特に限定されないが、例えば、安息香酸チタンなどが挙げられる。(t3−2b)としては特に限定されないが、例えば、フタル酸チタン、テレフタル酸チタン、イソフタル酸チタン、1,3−ナフタレンジカルボン酸チタン、4,4−ビフェニルジカルボン酸チタン、2,5−トルエンジカルボン酸チタン、アントラセンジカルボン酸チタンなどが挙げられる。(t3−2c)としては特に限定されないが、例えば、トリメリット酸チタン、2,4,6−ナフタレントリカルボン酸チタンなどが挙げられる。(t3−2d)としては特に限定されないが、例えば、ピロメリット酸チタン、2,3,4,6−ナフタレンテトラカルボン酸チタンなどが挙げられる。
これら(t3)の中では(t3−2)が好ましく、(t3−2b)がさらに好ましい。
カルボン酸チタニル(t4)としては特に限定されないが、例えば、炭素数1〜32の脂肪族カルボン酸チタニル(t4−1)、炭素数7〜38の芳香族カルボン酸チタニル(t4−2)などが挙げられる。2価以上のポリカルボン酸チタニルの場合、チタンに配位するカルボキシル基は、1個でも2個以上でもよく、チタンに配位せず遊離のカルボキシル基が存在していてもよい。
(t4−1)としては特に限定されないが、例えば、脂肪族モノカルボン酸チタニル(t4−1a)、脂肪族ジカルボン酸チタニル(t4−1b)、脂肪族トリカルボン酸チタニル(t4−1c)及び4〜8価又はそれ以上の脂肪族ポリカルボン酸チタニル(t4−1d)などが挙げられる。
(t4−1a)としては特に限定されないが、例えば、ぎ酸チタニル、酢酸チタニル、プロピオン酸チタニル、オクタン酸チタニルなどが挙げられる。(t4−1b)としては特に限定されないが、例えば、シュウ酸チタニル、コハク酸チタニル、マレイン酸チタニル、アジピン酸チタニル、セバシン酸チタニルなどが挙げられる。(t4−1c)としては特に限定されないが、例えば、ヘキサントリカルボン酸チタニル、イソオクタントリカルボン酸チタニルなどが挙げられる。(t4−1d)としては特に限定されないが、例えば、オクタンテトラカルボン酸チタニル、デカンテトラカルボン酸チタニルなどが挙げられる。
(t4−2)としては特に限定されないが、例えば、芳香族モノカルボン酸チタニル(t4−2a)、芳香族ジカルボン酸チタニル(t4−2b)、芳香族トリカルボン酸チタニル(t4−2c)及び4〜8価又はそれ以上の芳香族ポリカルボン酸チタニル(t4−2d)などが挙げられる。
(t4−2a)としては特に限定されないが、例えば、安息香酸チタニルなどが挙げられる。(t4−2b)としては特に限定されないが、例えば、フタル酸チタニル、テレフタル酸チタニル、イソフタル酸チタニル、1,3−ナフタレンジカルボン酸チタニル、4,4−ビフェニルジカルボン酸チタニル、2,5−トルエンジカルボン酸チタニル、アントラセンジカルボン酸チタニルなどが挙げられる。(t4−2c)としては特に限定されないが、例えば、トリメリット酸チタニル、2,4,6−ナフタレントリカルボン酸チタニルなどが挙げられる。(t4−2d)としては特に限定されないが、例えば、ピロメリット酸チタニル、2,3,4,6−ナフタレンテトラカルボン酸チタニルなどが挙げられる。
(t4−1)としては特に限定されないが、例えば、脂肪族モノカルボン酸チタニル(t4−1a)、脂肪族ジカルボン酸チタニル(t4−1b)、脂肪族トリカルボン酸チタニル(t4−1c)及び4〜8価又はそれ以上の脂肪族ポリカルボン酸チタニル(t4−1d)などが挙げられる。
(t4−1a)としては特に限定されないが、例えば、ぎ酸チタニル、酢酸チタニル、プロピオン酸チタニル、オクタン酸チタニルなどが挙げられる。(t4−1b)としては特に限定されないが、例えば、シュウ酸チタニル、コハク酸チタニル、マレイン酸チタニル、アジピン酸チタニル、セバシン酸チタニルなどが挙げられる。(t4−1c)としては特に限定されないが、例えば、ヘキサントリカルボン酸チタニル、イソオクタントリカルボン酸チタニルなどが挙げられる。(t4−1d)としては特に限定されないが、例えば、オクタンテトラカルボン酸チタニル、デカンテトラカルボン酸チタニルなどが挙げられる。
(t4−2)としては特に限定されないが、例えば、芳香族モノカルボン酸チタニル(t4−2a)、芳香族ジカルボン酸チタニル(t4−2b)、芳香族トリカルボン酸チタニル(t4−2c)及び4〜8価又はそれ以上の芳香族ポリカルボン酸チタニル(t4−2d)などが挙げられる。
(t4−2a)としては特に限定されないが、例えば、安息香酸チタニルなどが挙げられる。(t4−2b)としては特に限定されないが、例えば、フタル酸チタニル、テレフタル酸チタニル、イソフタル酸チタニル、1,3−ナフタレンジカルボン酸チタニル、4,4−ビフェニルジカルボン酸チタニル、2,5−トルエンジカルボン酸チタニル、アントラセンジカルボン酸チタニルなどが挙げられる。(t4−2c)としては特に限定されないが、例えば、トリメリット酸チタニル、2,4,6−ナフタレントリカルボン酸チタニルなどが挙げられる。(t4−2d)としては特に限定されないが、例えば、ピロメリット酸チタニル、2,3,4,6−ナフタレンテトラカルボン酸チタニルなどが挙げられる。
カルボン酸チタニル塩(t5)としては特に限定されないが、例えば、(t4−1b)、(t4−1c)、(t4−1d)、(t4−2b)、(t4−2c)、または(t4−2d)に挙げたカルボン酸チタニルの、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウムなど)塩もしくはアルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム、バリウムなど)塩〔(t5−1b)、(t5−1c)、(t5−1d)、(t5−2b)、(t5−2c)、及び(t5−2d)〕などが挙げられる。これら(t5)の中では、マレイン酸チタニル塩及びシュウ酸チタニル塩が好ましい。
前記一般式(I)または(II)で表される触媒(t6)において、Xは炭素数2〜12のモノもしくはポリアルカノールアミンから1個のOH基のH原子を除いた残基であり、窒素原子の数、すなわち、1級、2級、および3級アミノ基の合計数は、通常1〜2個、好ましくは1個である。
上記モノアルカノールアミンとしては、エタノールアミン、およびプロパノールアミンなどが挙げられる。ポリアルカノールアミンとしては、ジアルカノールアミン(ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、およびN−ブチルジエタノールアミンなど)、トリアルカノールアミン(トリエタノールアミン、およびトリプロパノールアミンなど)、およびテトラアルカノールアミン(N,N,N’,N’−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミンなど)が挙げられる。
ポリアルカノールアミンの場合、Ti原子とTi−O−C結合を形成するのに用いられるHを除いた残基となるOH基以外にOH基が1個以上存在し、それが同一のTi原子に直接結合したOH基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、他のTi原子に直接結合したOH基と分子間で重縮合し繰り返し構造を形成していてもよい。繰り返し構造を形成する場合の重合度は2〜5である。重合度が6以上の場合、触媒活性が低下するためオリゴマー成分が増え、樹脂粒子のブロッキング性悪化の原因になる。
Xとして好ましいものは、モノアルカノールアミン(とくにエタノールアミン)の残基、ジアルカノールアミン(とくにジエタノールアミン)の残基、およびトリアルカノールアミン(とくにトリエタノールアミン)の残基であり、特に好ましいものはトリエタノールアミンの残基である。
R1はH、または1〜3個のエーテル結合を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基である。炭素数1〜8のアルキル基の具体例としては、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−ヘキシル基、n−オクチル基、β−メトキシエチル基、およびβ−エトキシエチル基などが挙げられる。これらR1のうち好ましくは、H、およびエーテル結合を含まない炭素数1〜4のアルキル基であり、さらに好ましくは、H、エチル基、およびイソプロピル基である。
上記モノアルカノールアミンとしては、エタノールアミン、およびプロパノールアミンなどが挙げられる。ポリアルカノールアミンとしては、ジアルカノールアミン(ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、およびN−ブチルジエタノールアミンなど)、トリアルカノールアミン(トリエタノールアミン、およびトリプロパノールアミンなど)、およびテトラアルカノールアミン(N,N,N’,N’−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミンなど)が挙げられる。
ポリアルカノールアミンの場合、Ti原子とTi−O−C結合を形成するのに用いられるHを除いた残基となるOH基以外にOH基が1個以上存在し、それが同一のTi原子に直接結合したOH基と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、他のTi原子に直接結合したOH基と分子間で重縮合し繰り返し構造を形成していてもよい。繰り返し構造を形成する場合の重合度は2〜5である。重合度が6以上の場合、触媒活性が低下するためオリゴマー成分が増え、樹脂粒子のブロッキング性悪化の原因になる。
Xとして好ましいものは、モノアルカノールアミン(とくにエタノールアミン)の残基、ジアルカノールアミン(とくにジエタノールアミン)の残基、およびトリアルカノールアミン(とくにトリエタノールアミン)の残基であり、特に好ましいものはトリエタノールアミンの残基である。
R1はH、または1〜3個のエーテル結合を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基である。炭素数1〜8のアルキル基の具体例としては、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−ヘキシル基、n−オクチル基、β−メトキシエチル基、およびβ−エトキシエチル基などが挙げられる。これらR1のうち好ましくは、H、およびエーテル結合を含まない炭素数1〜4のアルキル基であり、さらに好ましくは、H、エチル基、およびイソプロピル基である。
式(I)中、mは1〜4の整数であり、好ましくは2〜4の整数である。nは0〜3の整数であり、好ましくは0〜2の整数である。mとnの和は4である。
式(II)中、pは1〜2の整数、qは0〜1の整数であり、pとqの和は2である。mまたはpが2以上の場合、複数存在するXは同一であっても異なっていてもよいが、すべて同一である方が好ましい。
式(II)中、pは1〜2の整数、qは0〜1の整数であり、pとqの和は2である。mまたはpが2以上の場合、複数存在するXは同一であっても異なっていてもよいが、すべて同一である方が好ましい。
チタン含有触媒(t6)のうち、一般式(I)で表されるものの具体例としては、チタニウムテトラキス(モノエタノールアミネート)、チタニウムモノヒドロキシトリス(トリエタノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)、チタニウムトリヒドロキシトリエタノールアミネート、チタニウムジヒドロキシビス(ジエタノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(モノエタノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(モノプロパノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(N−メチルジエタノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(N−ブチルジエタノールアミネート)、テトラヒドロキシチタンとN,N,N’,N’−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミンとの反応生成物、およびこれらの分子内または分子間重縮合物が挙げられる。
分子内または分子間重縮合物の例としては、下記一般式(I−1)、(I−2)、または(I−3)で表される化合物などが挙げられる。
分子内または分子間重縮合物の例としては、下記一般式(I−1)、(I−2)、または(I−3)で表される化合物などが挙げられる。
[式中、Q1およびQ6はH、または炭素数1〜4のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基である。Q2〜Q5およびQ7〜Q9は炭素数1〜6のアルキレン基である。Xは炭素数2〜12のモノもしくはポリアルカノールアミンから1個のOH基のHを除いた残基である。]
一般式(II)で表されるものの具体例としては、チタニルビス(トリエタノールアミネート)、チタニルビス(ジエタノールアミネート)、チタニルビス(モノエタノールアミネート)、チタニルヒドロキシエタノールアミネート、チタニルヒドロキシトリエタノールアミネート、チタニルエトキシトリエタノールアミネート、チタニルイソプロポキシトリエタノールアミネート、およびこれらの分子内または分子間重縮合物が挙げられる。分子内または分子間重縮合物の例としては、下記一般式(II−1)または(II−2)で表される化合物などが挙げられる。
[式中、Q1およびQ6はH、または炭素数1〜4のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基である。Q2〜Q5は炭素数1〜6のアルキレン基である。]
これら(t6)のうちで好ましいものは、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(ジエタノールアミネート)、チタニウムモノヒドロキシトリス(トリエタノールアミネート)、チタニウムテトラキス(エタノールアミネート)、チタニルヒドロキシトリエタノールアミネート、チタニルビス(トリエタノールアミネート)、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)の分子内重縮合物〔下記(t61)〕もしくは分子間重縮合物〔下記(t63)〕、チタニウムモノヒドロキシトリス(トリエタノールアミネート)の分子内重縮合物〔下記(t62)〕、およびこれらの併用であり、さらに好ましくは、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)、チタニウムモノヒドロキシトリス(トリエタノールアミネート)、それらの分子内重縮合物〔(t61)および(t62)〕、とくに(t61)である。
これらのチタン含有触媒(t6)は、例えば市販されているチタニウムジアルコキシビス(アルコールアミネート)(Dupont製など)を、水存在下で70〜90℃にて反応させること、あるいは、市販されているチタニウムアルコキシド(日本曹達株式会社製チタニウムテトライソプロポキシドなど)をアルコキシアミンと水存在下で20〜90℃にて反応させること、で安定的に得ることができる。また、重縮合物は、更に100℃にて縮合水を減圧留去することで得ることができる。
前記一般式(III)で表される触媒(t7)において、R2はH、または1〜3個のエーテル結合および/もしくは1〜2個の水酸基を含んでいてもよい炭素数1〜24の炭化水素基である。炭化水素基の炭素数は、好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜4である。
炭素数1〜24の炭化水素基の具体例としては、脂肪族炭化水素基並びにエーテル結合および/もしくは水酸基を含む脂肪族炭化水素基(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−ヘキシル基、n−オクチル基、β−メトキシエチル基、β−エトキシエチル基、およびβ−ヒドロキシエチル基など)、芳香族炭化水素基並びにエーテル結合および/もしくは水酸基を含む芳香族炭化水素基[フェニル基;ヒドロキシフェニル基;ビスフェノールA、ビスフェノールFおよびビスフェノールSなどの炭素数2〜4のアルキレンオキサイド(以下AOと記載する。)〔エチレンオキサイド(以下EOと記載する。)、プロピレンオキサイド(以下POと記載する。)、およびブチレンオキサイド(以下BOと記載する。)など〕付加物(付加モル数1〜3)から1個のOHを除いた残基など]が挙げられる。
これらR2のうち好ましくは、炭素数1〜6の炭化水素基であり、さらに好ましくは、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、およびn−ヘキシル基であり、とくに好ましくは、n−プロピル基、イソプロピル基、およびn−ブチル基である。
炭素数1〜24の炭化水素基の具体例としては、脂肪族炭化水素基並びにエーテル結合および/もしくは水酸基を含む脂肪族炭化水素基(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−ヘキシル基、n−オクチル基、β−メトキシエチル基、β−エトキシエチル基、およびβ−ヒドロキシエチル基など)、芳香族炭化水素基並びにエーテル結合および/もしくは水酸基を含む芳香族炭化水素基[フェニル基;ヒドロキシフェニル基;ビスフェノールA、ビスフェノールFおよびビスフェノールSなどの炭素数2〜4のアルキレンオキサイド(以下AOと記載する。)〔エチレンオキサイド(以下EOと記載する。)、プロピレンオキサイド(以下POと記載する。)、およびブチレンオキサイド(以下BOと記載する。)など〕付加物(付加モル数1〜3)から1個のOHを除いた残基など]が挙げられる。
これらR2のうち好ましくは、炭素数1〜6の炭化水素基であり、さらに好ましくは、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、およびn−ヘキシル基であり、とくに好ましくは、n−プロピル基、イソプロピル基、およびn−ブチル基である。
Zは芳香族モノもしくはポリカルボン酸から1個のカルボキシル基のHを除いた残基であり、ポリカルボン酸の場合、Ti原子に結合し残基を形成するのと別のカルボキシル基が、同一分子内のOR2基{Ti原子に直接結合した水酸基(R2がHの場合)、アルコキシ基(R2が炭化水素基の場合)、またはR2が1〜2個の水酸基を含む炭化水素基の場合の該水酸基}と分子内で重縮合し環構造を形成していてもよく、チタン含有触媒(a)の別の分子のOR2基(上記と同様)と分子間で重縮合し、複数のTi原子を含む繰り返し構造を形成していてもよい。
上記芳香族カルボン酸としては、炭素数7〜50のものが好ましく、安息香酸類(安息香酸、パラヒドロキシ安息香酸、パラメチル安息香酸など)、ナフタレンモノカルボン酸などの芳香族モノカルボン酸;フタル酸類(テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸など)、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、およびピロメリット酸などの2〜6価またはそれ以上の芳香族ポリカルボン酸;が挙げられる。
芳香族ポリカルボン酸の場合、前述のようにその複数のカルボキシル基により、複数のTi原子を含む繰り返し構造を形成していてもよいが、この場合の1分子内のTi原子数は2〜5である。1分子内のTi原子数が6以上の場合、触媒活性が低下し好ましくない。
Zとして好ましいものは、フタル酸類(テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸など)の残基、および安息香酸類(安息香酸、パラヒドロキシ安息香酸、パラメチル安息香酸など)の残基であり、特に好ましいものはテレフタル酸、イソフタル酸、およびオルトフタル酸の残基である。
上記芳香族カルボン酸としては、炭素数7〜50のものが好ましく、安息香酸類(安息香酸、パラヒドロキシ安息香酸、パラメチル安息香酸など)、ナフタレンモノカルボン酸などの芳香族モノカルボン酸;フタル酸類(テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸など)、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、およびピロメリット酸などの2〜6価またはそれ以上の芳香族ポリカルボン酸;が挙げられる。
芳香族ポリカルボン酸の場合、前述のようにその複数のカルボキシル基により、複数のTi原子を含む繰り返し構造を形成していてもよいが、この場合の1分子内のTi原子数は2〜5である。1分子内のTi原子数が6以上の場合、触媒活性が低下し好ましくない。
Zとして好ましいものは、フタル酸類(テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸など)の残基、および安息香酸類(安息香酸、パラヒドロキシ安息香酸、パラメチル安息香酸など)の残基であり、特に好ましいものはテレフタル酸、イソフタル酸、およびオルトフタル酸の残基である。
式(III)中、r=1〜3、s=1〜3であり、rとsの和、すなわちTi原子の結合価数は4である。好ましくは、r=1〜2、s=2〜3である。rが3を超えると触媒活性が低下し、sが3を超えると耐加水分解性が低下し、いずれもポリエステル製造上好ましくない。rが1または2の場合、触媒活性が特に高く好ましい。Ti原子の結合価数が4以外の場合は、式(III)と類似の構造でも触媒活性が劣るか副反応が起き好ましくない。
一般式(III)で表される化合物の具体例としては、チタントリイソプロポキシベンゼンカルボキシレート、チタントリブトキシベンゼンカルボキシレート、チタントリイソプロポキシテレフタレート、チタントリブトキシテレフタレート、チタントリイソプロポキシイソフタレート、チタントリイソプロポキシフタレート、チタンジイソプロポキシジベンゼンカルボキシレート、チタンジブトキシジベンゼンカルボキシレート、チタンジイソプロポキシジテレフタレート、チタンジブトキシジテレフタレート、チタンジイソプロポキシジイソフタレート、チタンジイソプロポキシジフタレート、チタンジヒドロキシジベンゼンカルボキシレート、チタンジヒドロキシジテレフタレート、チタンジヒドロキシジイソフタレート、チタンジヒドロキシジフタレート、およびこれらの分子内または分子間重縮合物などが挙げられる。
本発明に用いるチタン含有触媒(t7)は、ポリエステル重合時の触媒活性の観点から、30℃の水への溶解度が5g/100ml以下であることが好ましく、2g/100ml以下であることがさらに好ましく、1g/100ml以下であることがとくに好ましい。溶解度が5g/100ml以下であると、重合反応時に触媒が加水分解を受けにくく、触媒活性の持続性の観点から好ましい。
これらのチタン含有触媒(t7)は、例えば、市販されているチタンテトラアルコキシドと芳香族カルボン酸を、酢酸エチル中で70〜90℃にて反応させることで得ることができる。
これらの(t)の中で好ましくは、チタンジケトンエノレート(t2)、カルボン酸チタン(t3)、カルボン酸チタニル塩(t5)、一般式(I)または(II)で表されるチタン含有化合物(t6)、および一般式(III)で表されるチタン含有化合物(t7)であり、さらに好ましくはカルボン酸チタン(t3)、一般式(I)または(II)で表されるチタン含有化合物(t6)、および一般式(III)で表されるチタン含有化合物(t7)である。
ポリエステル樹脂(A)を得る際の、ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)の反応比率は、水酸基とカルボキシル基の当量比[OH]/[COOR]として、好ましくは2/1〜1/2、さらに好ましくは1.5/1〜1/1.3、とくに好ましくは1.3/1〜1/1.2である。
本発明の静電荷像現像用トナーに用いるトナー用樹脂中には、ポリエステル樹脂(A)のみを含有することが好ましいが、本発明のトナーの特性を損なわない範囲で、これら以外の通常用いられる他の樹脂を含有してもよい。他の樹脂としては、(A)以外のポリエステル樹脂、ビニル系樹脂[スチレンとアルキル(メタ)アクリレートの共重合体、スチレンとジエン系モノマーとの共重合体等]、エポキシ樹脂(ビスフェノールAジグリシジルエーテル開環重合物等)、ポリウレタン樹脂(ジオールおよび/または3価以上のポリオールとジイソシアネートの重付加物等)などが挙げられる。ポリエステル樹脂を2種以上併用する場合、および少なくとも1種のポリエステル樹脂と他の樹脂を使用する場合、粉体混合または溶融混合してもよいし、一部反応させてもよい。また、トナー化時に別々に水中に分散させてもよい。
他の樹脂のMnは、1000〜10万が好ましい。他の樹脂の含有量は、トナー用樹脂の合計量〔(A)および他の樹脂の合計量〕に対して、好ましくは10%以下、さらに好ましくは8%以下である。
他の樹脂のMnは、1000〜10万が好ましい。他の樹脂の含有量は、トナー用樹脂の合計量〔(A)および他の樹脂の合計量〕に対して、好ましくは10%以下、さらに好ましくは8%以下である。
本発明の静電荷像現像用トナーの製造方法において、水(水と少量の水溶性有機溶剤との混合溶剤を含む)中にポリエステル樹脂(A)を含有する体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を分散させる方法は、特には限定されないが、以下の〔1〕〜〔7〕が挙げられる。
〔1〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂の前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその有機溶剤溶液を必要であれば適当な分散剤存在下で水中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤を加えたりして硬化させて、樹脂粒子の水性分散液を製造する方法。
〔2〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂の前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその有機溶剤溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化し、硬化剤を加えたりして硬化させて、樹脂粒子の水性分散液を製造する方法。
〔3〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を機械回転式またはジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級するすることによって樹脂粒子を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔4〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔5〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、またはあらかじめ有機溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂粒子を析出させ、次いで、有機溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔6〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下で水中に分散させ、これを加熱または減圧等によって有機溶剤を除去する方法。
〔7〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法。
〔1〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂の前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその有機溶剤溶液を必要であれば適当な分散剤存在下で水中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤を加えたりして硬化させて、樹脂粒子の水性分散液を製造する方法。
〔2〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂の前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその有機溶剤溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化し、硬化剤を加えたりして硬化させて、樹脂粒子の水性分散液を製造する方法。
〔3〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を機械回転式またはジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級するすることによって樹脂粒子を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔4〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔5〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、またはあらかじめ有機溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂粒子を析出させ、次いで、有機溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔6〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下で水中に分散させ、これを加熱または減圧等によって有機溶剤を除去する方法。
〔7〕ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法。
上記〔1〕〜〔7〕の方法において、併用する乳化剤または分散剤としては、公知の界面活性剤(s)、水溶性ポリマー(t)等を用いることができる。また、乳化または分散の助剤として有機溶剤(u)、可塑剤(v)等を併用することができる。
また乳化または分散には、分散装置を用いることができる。容易に体積平均粒径を1μm以下とするためには、分散装置を用いて剪断力をかけて分散するのが好ましい。
本発明で使用する分散装置は、一般に乳化機、分散機として市販されているものであればとくに限定されず、例えば、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(荏原製作所社製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機等が挙げられる。このうち粒径の均一化の観点で好ましいものは、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーが挙げられる。
本発明で使用する分散装置は、一般に乳化機、分散機として市販されているものであればとくに限定されず、例えば、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(荏原製作所社製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機等が挙げられる。このうち粒径の均一化の観点で好ましいものは、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーが挙げられる。
上記界面活性剤(s)としては、アニオン界面活性剤(s−1)、カチオン界面活性剤(s−2)、両性界面活性剤(s−3)、非イオン界面活性剤(s−4)などが挙げられる。界面活性剤(s)は2種以上の界面活性剤を併用したものであってもよい。(s)の具体例としては、以下に述べるものの他特開2002−284881号公報に記載のものが挙げられる。
アニオン界面活性剤(s−1)としては、カルボン酸またはその塩、硫酸エステル塩、カルボキシメチル化物の塩、スルホン酸塩およびリン酸エステル塩等が用いられる。
カルボン酸またはその塩としては、炭素数8〜22の飽和または不飽和脂肪酸またはその塩が使用でき、例えば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸およびリシノール酸並びにヤシ油、パーム核油、米ぬか油および牛脂などをケン化して得られる高級脂肪酸の混合物等が挙げられる。
その塩としては、これらのナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)などの塩があげられる。
その塩としては、これらのナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)などの塩があげられる。
硫酸エステル塩としては、高級アルコール硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールの硫酸エステル塩)、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールのEOまたはPO1〜10モル付加物の硫酸エステル塩)、硫酸化油(炭素数12〜50の天然の不飽和油脂または不飽和のロウをそのまま硫酸化して中和したもの)、硫酸化脂肪酸エステル(不飽和脂肪酸(炭素数6〜40)の低級アルコール(炭素数1〜8)エステルを硫酸化して中和したもの)および硫酸化オレフィン(炭素数12〜18のオレフィンを硫酸化して中和したもの)等が使用できる。
塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)等が挙げられる。
塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)等が挙げられる。
高級アルコール硫酸エステル塩としては、例えば、オクチルアルコール硫酸エステル塩、デシルアルコール硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、ステアリルアルコール硫酸エステル塩、チーグラー触媒を用いて合成されたアルコール(例えば、商品名:ALFOL 1214:CONDEA社製)の硫酸エステル塩およびオキソ法で合成されたアルコール(例えば、商品名:ドバノール23、25、45、ダイヤドール115−L、115H、135:三菱化学製:、商品名:トリデカノール:協和発酵製、商品名:オキソコール1213、1215、1415:日産化学製)の硫酸エステル塩等が挙げられる。
高級アルキルエーテル硫酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールEO2モル付加物硫酸エステル塩およびオクチルアルコールEO3モル付加物硫酸エステル塩等が挙げられる。
硫酸化油としては、例えば、ヒマシ油、落花生油、オリーブ油、ナタネ油、牛脂および羊脂などの硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化脂肪酸エステルとしては、例えば、オレイン酸ブチルおよびリシノレイン酸ブチル等の硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化オレフィンとしては、例えば、商品名:ティーポール(シェル社製)等が挙げられる。
硫酸化油としては、例えば、ヒマシ油、落花生油、オリーブ油、ナタネ油、牛脂および羊脂などの硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化脂肪酸エステルとしては、例えば、オレイン酸ブチルおよびリシノレイン酸ブチル等の硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化オレフィンとしては、例えば、商品名:ティーポール(シェル社製)等が挙げられる。
カルボキシメチル化物の塩としては、炭素数8〜16の脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩および炭素数8〜16の脂肪族アルコールのEOまたはPO1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩等が使用できる。
脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、ドバノール23のカルボキシメチル化ナトリウム塩、トリデカノールカルボキシメチル化ナトリウム塩等が挙げられる。
脂肪族アルコールのEO1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルアルコールEO3モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールEO4モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、およびトリデカノールEO5モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩などが挙げられる。
スルホン酸塩としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸ジエステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、イゲポンT型およびその他芳香環含有化合物のスルホン酸塩等が使用できる。
アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。
アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。
アルキルナフタレンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。
スルホコハク酸ジエステル塩としては、例えば、スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルエステルナトリウム塩などが挙げられる。
芳香環含有化合物のスルホン酸塩としては、アルキル化ジフェニルエーテルのモノまたはジスルホン酸塩およびスチレン化フェノールスルホン酸塩などが挙げられる。
スルホコハク酸ジエステル塩としては、例えば、スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルエステルナトリウム塩などが挙げられる。
芳香環含有化合物のスルホン酸塩としては、アルキル化ジフェニルエーテルのモノまたはジスルホン酸塩およびスチレン化フェノールスルホン酸塩などが挙げられる。
リン酸エステル塩としては、高級アルコールリン酸エステル塩および高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩等が使用できる。
高級アルコールリン酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールリン酸モノエステルジナトリウム塩およびラウリルアルコールリン酸ジエステルナトリウム塩等が挙げられる。
高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩としては、例えば、オレイルアルコールEO5モル付加物リン酸モノエステルジナトリウム塩等が挙げられる。
高級アルコールリン酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールリン酸モノエステルジナトリウム塩およびラウリルアルコールリン酸ジエステルナトリウム塩等が挙げられる。
高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩としては、例えば、オレイルアルコールEO5モル付加物リン酸モノエステルジナトリウム塩等が挙げられる。
カチオン界面活性剤(s−2)としては、第4級アンモニウム塩型界面活性剤およびアミン塩型界面活性剤等が使用できる。
第4級アンモニウム塩型界面活性剤としては、炭素数3〜40の3級アミンと4級化剤(例えば、メチルクロライド、メチルブロマイド、エチルクロライド、ベンジルクロライドおよびジメチル硫酸などのアルキル化剤並びにEOなど)との反応等で得られ、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロマイド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)、セチルピリジニウムクロライド、ポリオキシエチレントリメチルアンモニウムクロライドおよびステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェートなどが挙げられる。
第4級アンモニウム塩型界面活性剤としては、炭素数3〜40の3級アミンと4級化剤(例えば、メチルクロライド、メチルブロマイド、エチルクロライド、ベンジルクロライドおよびジメチル硫酸などのアルキル化剤並びにEOなど)との反応等で得られ、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロマイド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)、セチルピリジニウムクロライド、ポリオキシエチレントリメチルアンモニウムクロライドおよびステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェートなどが挙げられる。
アミン塩型界面活性剤としては、1〜3級アミンを無機酸(例えば、塩酸、硝酸、硫酸、ヨウ化水素酸、リン酸および過塩素酸など)または有機酸(酢酸、ギ酸、蓚酸、乳酸、グルコン酸、アジピン酸、炭素数2〜24のアルキルリン酸、リンゴ酸およびクエン酸など)で中和すること等により得られる。
第1級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数8〜40の脂肪族高級アミン(例えば、ラウリルアミン、ステアリルアミン、セチルアミン、硬化牛脂アミンおよび、ロジンアミンなどの高級アミン)の無機酸塩または有機酸塩および低級アミン(炭素数2〜6)の高級脂肪酸(炭素数8〜40、ステアリン酸、オレイン酸など)塩などが挙げられる。
第1級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数8〜40の脂肪族高級アミン(例えば、ラウリルアミン、ステアリルアミン、セチルアミン、硬化牛脂アミンおよび、ロジンアミンなどの高級アミン)の無機酸塩または有機酸塩および低級アミン(炭素数2〜6)の高級脂肪酸(炭素数8〜40、ステアリン酸、オレイン酸など)塩などが挙げられる。
第2級アミン塩型界面活性剤としては、例えば炭素数4〜40の脂肪族アミンのEO付加物などの無機酸塩または有機酸塩が挙げられる。
また、第3級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数4〜40の脂肪族アミン(例えば、トリエチルアミン、エチルジメチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンなど)、脂肪族アミン(炭素数2〜40)のEO(2モル以上)付加物、炭素数6〜40の脂環式アミン(例えば、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルヘキサメチレンイミン、N−メチルモルホリンおよび1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセンなど)、炭素数5〜30の含窒素ヘテロ環芳香族アミン(例えば、4−ジメチルアミノピリジン、N−メチルイミダゾールおよび4,4’−ジピリジルなど)の無機酸塩または有機酸塩およびトリエタノールアミンモノステアレート、ステアラミドエチルジエチルメチルエタノールアミンなどの3級アミンの無機酸塩または有機酸塩などが挙げられる。
また、第3級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数4〜40の脂肪族アミン(例えば、トリエチルアミン、エチルジメチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンなど)、脂肪族アミン(炭素数2〜40)のEO(2モル以上)付加物、炭素数6〜40の脂環式アミン(例えば、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルヘキサメチレンイミン、N−メチルモルホリンおよび1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセンなど)、炭素数5〜30の含窒素ヘテロ環芳香族アミン(例えば、4−ジメチルアミノピリジン、N−メチルイミダゾールおよび4,4’−ジピリジルなど)の無機酸塩または有機酸塩およびトリエタノールアミンモノステアレート、ステアラミドエチルジエチルメチルエタノールアミンなどの3級アミンの無機酸塩または有機酸塩などが挙げられる。
両性界面活性剤(s−3)としては、カルボン酸塩型両性界面活性剤、硫酸エステル塩型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤およびリン酸エステル塩型両性界面活性剤などが使用できる。
カルボン酸塩型両性界面活性剤は、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤およびイミダゾリン型両性界面活性剤などが用いられる。アミノ酸型両性界面活性剤は、分子内にアミノ基とカルボキシル基を持っている両性界面活性剤であり、例えば、一般式(IV)で示される化合物等が挙げられる。
[R−NH−(CH2)n−COO]mM (IV)
[式中、Rは1価の炭化水素基;nは1または2;mは1または2;Mは水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムカチオン、アミンカチオン、アルカノールアミンカチオンなどである。]
[式中、Rは1価の炭化水素基;nは1または2;mは1または2;Mは水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムカチオン、アミンカチオン、アルカノールアミンカチオンなどである。]
一般式(IV)で表される両面活性剤としては、例えば、アルキル(炭素数6〜40)アミノプロピオン酸型両性界面活性剤(ステアリルアミノプロピオン酸ナトリウム、ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウムなど);アルキル(炭素数4〜24)アミノ酢酸型両性界面活性剤(ラウリルアミノ酢酸ナトリウムなど)などが挙げられる。
ベタイン型両性界面活性剤は、分子内に第4級アンモニウム塩型のカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を持っている両性界面活性剤であり、例えば、アルキル(炭素数6〜40)ジメチルベタイン(ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなど)、炭素数6〜40のアミドベタイン(ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタインなど)、アルキル(炭素数6〜40)ジヒドロキシアルキル(炭素数6〜40)ベタイン(ラウリルジヒドロキシエチルベタインなど)などが挙げられる。
イミダゾリン型両性界面活性剤としては、イミダゾリン環を有するカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を持っている両性界面活性剤であり、例えば、2−ウンデシル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインなどが挙げられる。
その他の両性界面活性剤として、例えば、ナトリウムラウロイルグリシン、ナトリウムラウリルジアミノエチルグリシン、ラウリルジアミノエチルグリシン塩酸塩、ジオクチルジアミノエチルグリシン塩酸塩などのグリシン型両性界面活性剤;ペンタデシルスルホタウリンなどのスルホベタイン型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤およびリン酸エステル塩型両性界面活性剤などが挙げられる。
非イオン界面活性剤(s−4)としては、AO付加型非イオン界面活性剤および多価アルコール型非イオン界面活性剤などが使用できる。
AO付加型非イオン界面活性剤は、炭素数8〜40の高級アルコール、炭素数8〜40の高級脂肪酸または炭素数8〜40のアルキルアミン等に直接AO(炭素数2〜20)を付加させるか、グリコールにAOを付加させて得られるポリアルキレングリコールに高級脂肪酸などを反応させるか、あるいは多価アルコールに高級脂肪酸を反応して得られたエステル化物にAOを付加させるか、高級脂肪酸アミドにAOを付加させることにより得られる。
AO付加型非イオン界面活性剤は、炭素数8〜40の高級アルコール、炭素数8〜40の高級脂肪酸または炭素数8〜40のアルキルアミン等に直接AO(炭素数2〜20)を付加させるか、グリコールにAOを付加させて得られるポリアルキレングリコールに高級脂肪酸などを反応させるか、あるいは多価アルコールに高級脂肪酸を反応して得られたエステル化物にAOを付加させるか、高級脂肪酸アミドにAOを付加させることにより得られる。
AOとしては、たとえばEO、POおよびBOが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、EOおよびEOとPOのランダムまたはブロック付加物である。
AOの付加モル数としては10〜50モルが好ましく、該AOのうち50〜100%がEOであるものが好ましい。
これらのうち好ましいものは、EOおよびEOとPOのランダムまたはブロック付加物である。
AOの付加モル数としては10〜50モルが好ましく、該AOのうち50〜100%がEOであるものが好ましい。
AO付加型非イオン界面活性剤としては、例えば、オキシアルキレンアルキルエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)(例えば、オクチルアルコールEO20モル付加物、ラウリルアルコールEO20モル付加物、ステアリルアルコールEO10モル付加物、オレイルアルコールEO5モル付加物、ラウリルアルコールEO10モルPO20モルブロック付加物など);ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル(アルキレンの炭素数2〜24、高級脂肪酸の炭素数8〜40)(例えば、ステアリル酸EO10モル付加物、ラウリル酸EO10モル付加物など);ポリオキシアルキレン多価アルコール高級脂肪酸エステル(アルキレンの炭素数2〜24、多価アルコールの炭素数3〜40、高級脂肪酸の炭素数8〜40)(例えば、ポリエチレングリコール(重合度20)のラウリン酸ジエステル、ポリエチレングリコール(重合度20)のオレイン酸ジエステルなど);ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)(例えば、ノニルフェノールEO4モル付加物、ノニルフェノールEO8モルPO20モルブロック付加物、オクチルフェノールEO10モル付加物、ビスフェノールA・EO10モル付加物、スチレン化フェノールEO20モル付加物など);ポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)および(例えば、ラウリルアミンEO10モル付加物、ステアリルアミンEO10モル付加物など);ポリオキシアルキレンアルカノールアミド(アルキレンの炭素数2〜24、アミド(アシル部分)の炭素数8〜24)(例えば、ヒドロキシエチルラウリン酸アミドのEO10モル付加物、ヒドロキシプロピルオレイン酸アミドのEO20モル付加物など)が挙げられる。
多価アルコール型非イオン界面活性剤としては、多価アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステルAO付加物、多価アルコールアルキルエーテルおよび多価アルコールアルキルエーテルAO付加物等が使用できる。多価アルコールの炭素数としては3〜24、脂肪酸の炭素数としては8〜40、AOの炭素数としては2〜24である。
多価アルコール脂肪酸エステルとしては、例えば、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールモノオレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンジラウレート、ソルビタンジオレートおよびショ糖モノステアレートなどが挙げられる。
多価アルコール脂肪酸エステルAO付加物としては、例えば、エチレングリコールモノオレートEO10モル付加物、エチレングリコールモノステアレートEO20モル付加物、トリメチロールプロパンモノステアレートEO20モルPO10モルランダム付加物、ソルビタンモノラウレートEO10モル付加物、ソルビタンジステアレートEO20モル付加物およびソルビタンジラウレートEO12モルPO24モルランダム付加物などが挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテルとしては、例えば、ペンタエリスリトールモノブチルエーテル、ペンタエリスリトールモノラウリルエーテル、ソルビタンモノメチルエーテル、ソルビタンモノステアリルエーテル、メチルグリコシドおよびラウリルグリコシドなどが挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテルAO付加物としては、例えば、ソルビタンモノステアリルエーテルEO10モル付加物、メチルグリコシドEO20モルPO10モルランダム付加物、ラウリルグリコシドEO10モル付加物およびステアリルグリコシドEO20モルPO20モルランダム付加物などが挙げられる。
水溶性ポリマー(t)としては、セルロース系化合物(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースおよびそれらのケン化物など)、ゼラチン、デンプン、デキストリン、アラビアゴム、キチン、キトサン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、アクリル酸(塩)含有ポリマー(ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリアクリル酸の水酸化ナトリウム部分中和物、アクリル酸ナトリウム−アクリル酸エステル共重合体)、スチレン−無水マレイン酸共重合体の水酸化ナトリウム(部分)中和物、水溶性ポリウレタン(ポリエチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール等とポリイソシアネートの反応生成物等)などが挙げられる。
本発明に用いる有機溶剤(u)は、乳化分散の際に必要に応じて水中に加えても、被乳化分散体中〔ポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂またはポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂の前駆体を含む油相中〕に加えてもよい。
有機溶剤(u)の具体例としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素系有機溶剤;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素系有機溶剤;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレンなどのハロゲン系有機溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系またはエステルエーテル系有機溶剤;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系有機溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系有機溶剤;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコールなどのアルコール系有機溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド系有機溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系有機溶剤、N−メチルピロリドンなどの複素環式化合物系有機溶剤、ならびにこれらの2種以上の混合溶剤が挙げられる。
有機溶剤(u)の具体例としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素系有機溶剤;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素系有機溶剤;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレンなどのハロゲン系有機溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系またはエステルエーテル系有機溶剤;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系有機溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系有機溶剤;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコールなどのアルコール系有機溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド系有機溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系有機溶剤、N−メチルピロリドンなどの複素環式化合物系有機溶剤、ならびにこれらの2種以上の混合溶剤が挙げられる。
可塑剤(v)としては、何ら限定されず、以下のものが例示される。
(v1)フタル酸エステル[フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジイソデシル等];
(v2)脂肪族2塩基酸エステル[アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸−2−エチルヘキシル等];
(v3)トリメリット酸エステル[トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル、トリメリット酸トリオクチル等];
(v4)燐酸エステル[リン酸トリエチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリクレジール等];
(v5)脂肪酸エステル[オレイン酸ブチル等];
(v6)およびこれらの2種以上の混合物。
(v1)フタル酸エステル[フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジイソデシル等];
(v2)脂肪族2塩基酸エステル[アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸−2−エチルヘキシル等];
(v3)トリメリット酸エステル[トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル、トリメリット酸トリオクチル等];
(v4)燐酸エステル[リン酸トリエチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリクレジール等];
(v5)脂肪酸エステル[オレイン酸ブチル等];
(v6)およびこれらの2種以上の混合物。
本発明の静電荷像現像用トナーは、前記の方法で得られた、体積平均粒径が1μm以下のポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂粒子が水中に分散された1種または2種以上の樹脂粒子分散液を必要により混合し、樹脂粒子分散液中の樹脂粒子を凝集させて(凝集工程)、さらに樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の温度に加熱し、凝集粒子を融合することで得られる。
上記凝集行程において、樹脂粒子分散液の一部からの凝集粒子を作成した後、残りの樹脂粒子分散液を追加混合してもよい。この方法によれば、追加混合した分散液中の樹脂粒子を凝集粒子の最表面に存在させることができる。
上記凝集行程において、樹脂粒子分散液の一部からの凝集粒子を作成した後、残りの樹脂粒子分散液を追加混合してもよい。この方法によれば、追加混合した分散液中の樹脂粒子を凝集粒子の最表面に存在させることができる。
静電荷像現像用トナー中に、後述する着色剤や、必要により用いる離型剤および荷電制御剤等の添加剤を含有させる方法としては、前記体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子中にあらかじめ着色剤および離型剤を分散させておいてもよいし、凝集工程で着色剤を分散した着色剤分散液、離型剤を分散した離型剤分散液、および荷電制御剤を分散した荷電制御剤分散液等を混合してもよい。
前記凝集粒子はヘテロ凝集等により形成され、前記凝集粒子の安定化、粒度/粒度分布制御を目的に、凝集剤として、前記凝集粒子とは極性が異なるイオン性界面活性剤や、金属塩等の一価または二価以上の電荷を有する化合物を添加することにより形成される。また、pH変化により凝集粒子の粒径を調整することができる。
凝集剤としては一価又は二価以上の電荷を有する化合物が好ましく、一価又は二価以上の電荷を有する化合物の具体例としては、前述のイオン性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の水溶性界面活性剤、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等の酸、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸、芳香族酸の金属塩、ナトリウムフェノレート等のフェノール類の金属塩、アミノ酸の金属塩、トリエタノールアミン塩酸塩、アニリン塩酸塩等の脂肪族、芳香族アミン類の無機酸塩類等が挙げられる。さらに好ましくは塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸等の無機、有機の金属塩であり、もっとも好ましくは硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム等の多価の無機金属塩が、凝集粒子の安定性、凝集剤の熱や経時に対する安定性、洗浄時の除去等の点で好適に用いることができる。
これらの凝集剤の添加量は、電荷の価数により異なるが、いずれも少量であって、一価の場合は3%以下程度、二価の場合は1%以下程度、三価の場合は0.5%以下程度である。凝集剤の量は少ない方が好ましいため、価数の多い化合物が好ましい。
凝集剤としては一価又は二価以上の電荷を有する化合物が好ましく、一価又は二価以上の電荷を有する化合物の具体例としては、前述のイオン性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の水溶性界面活性剤、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等の酸、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸、芳香族酸の金属塩、ナトリウムフェノレート等のフェノール類の金属塩、アミノ酸の金属塩、トリエタノールアミン塩酸塩、アニリン塩酸塩等の脂肪族、芳香族アミン類の無機酸塩類等が挙げられる。さらに好ましくは塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸等の無機、有機の金属塩であり、もっとも好ましくは硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム等の多価の無機金属塩が、凝集粒子の安定性、凝集剤の熱や経時に対する安定性、洗浄時の除去等の点で好適に用いることができる。
これらの凝集剤の添加量は、電荷の価数により異なるが、いずれも少量であって、一価の場合は3%以下程度、二価の場合は1%以下程度、三価の場合は0.5%以下程度である。凝集剤の量は少ない方が好ましいため、価数の多い化合物が好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナーは、バインダー樹脂となるポリエステル樹脂(A)を含有するトナー用樹脂と、着色剤、および必要により、離型剤、荷電制御剤、流動化剤等から選ばれる1種以上のトナー用添加剤を含有する。
着色剤としては、トナー用着色剤として使用されている染料、顔料等のすべてを使用することができる。具体的には、カーボンブラック、鉄黒、スーダンブラックSM、ファーストイエローG、ベンジジンイエロー、ピグメントイエロー、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、パラニトロアニリンレッド、トルイジンレッド、カーミンFB、ピグメントオレンジR、レーキレッド2G、ローダミンFB、ローダミンBレーキ、メチルバイオレットBレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、ブリリアントグリーン、フタロシアニングリーン、オイルイエローGG、カヤセットYG、オラゾールブラウンBおよびオイルピンクOP等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。また、必要により磁性粉(鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の化合物)を着色剤としての機能を兼ねて含有させることができる。
離型剤としては、軟化点が50〜170℃のものが好ましく、ポリオレフィンワックス、天然ワックス、炭素数30〜50の脂肪族アルコール、炭素数30〜50の脂肪酸およびこれらの混合物等が挙げられる。
ポリオレフィンワックスとしては、オレフィン(例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセンおよびこれらの混合物等)の(共)重合体[(共)重合により得られるものおよび熱減成型ポリオレフィンを含む]、オレフィンの(共)重合体の酸素および/またはオゾンによる酸化物、オレフィンの(共)重合体のマレイン酸変性物[例えばマレイン酸およびその誘導体(無水マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチルおよびマレイン酸ジメチル等)変性物]、オレフィンと不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸、イタコン酸および無水マレイン酸等]および/または不飽和カルボン酸アルキルエステル[(メタ)アクリル酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステルおよびマレイン酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステル等]等との共重合体、およびサゾールワックス等が挙げられる。
天然ワックスとしては、例えばカルナウバワックス、モンタンワックス、パラフィンワックスおよびライスワックスが挙げられる。炭素数30〜50の脂肪族アルコールとしては、例えばトリアコンタノールが挙げられる。炭素数30〜50の脂肪酸としては、例えばトリアコンタンカルボン酸が挙げられる。
ポリオレフィンワックスとしては、オレフィン(例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセンおよびこれらの混合物等)の(共)重合体[(共)重合により得られるものおよび熱減成型ポリオレフィンを含む]、オレフィンの(共)重合体の酸素および/またはオゾンによる酸化物、オレフィンの(共)重合体のマレイン酸変性物[例えばマレイン酸およびその誘導体(無水マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチルおよびマレイン酸ジメチル等)変性物]、オレフィンと不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸、イタコン酸および無水マレイン酸等]および/または不飽和カルボン酸アルキルエステル[(メタ)アクリル酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステルおよびマレイン酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステル等]等との共重合体、およびサゾールワックス等が挙げられる。
天然ワックスとしては、例えばカルナウバワックス、モンタンワックス、パラフィンワックスおよびライスワックスが挙げられる。炭素数30〜50の脂肪族アルコールとしては、例えばトリアコンタノールが挙げられる。炭素数30〜50の脂肪酸としては、例えばトリアコンタンカルボン酸が挙げられる。
荷電制御剤としては、ニグロシン染料、3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体、4級アンモニウム塩基含有ポリマー、含金属アゾ染料、銅フタロシアニン染料、サリチル酸金属塩、ベンジル酸のホウ素錯体、スルホン酸基含有ポリマー、含フッ素系ポリマー、ハロゲン置換芳香環含有ポリマー等が挙げられる。
流動化剤としては、コロイダルシリカ、アルミナ粉末、酸化チタン粉末、炭酸カルシウム粉末等が挙げられる。
なお、流動化剤は、トナー粒子の形成後に添加するのが好ましい。
なお、流動化剤は、トナー粒子の形成後に添加するのが好ましい。
本発明の静電荷像現像用トナー中の組成比は、トナー重量に基づき、ポリエステル樹脂(A)を含有するトナー用樹脂が、好ましくは30〜97%、さらに好ましくは40〜95%、とくに好ましくは45〜92%;着色剤が、好ましくは0.05〜60%、さらに好ましくは0.1〜55%、とくに好ましくは0.5〜50%;トナー用添加剤のうち、離型剤が、好ましくは0〜30%、さらに好ましくは0.5〜20%、とくに好ましくは1〜10%;荷電制御剤が、好ましくは0〜20%、さらに好ましくは0.1〜10%、とくに好ましくは0.5〜7.5%;流動化剤が、好ましくは0〜10%、さらに好ましくは0〜5%、とくに好ましくは0.1〜4%である。また、トナー用添加剤の合計含有量は、好ましくは3〜70%、さらに好ましくは4〜58%、とくに好ましくは5〜50%である。トナーの組成比が上記の範囲であることで帯電性が良好なものを容易に得ることができる。
本発明の静電荷像現像用トナーの体積平均粒径は、画像解像性の点から、通常3〜10μm、好ましくは4〜8μmである。
また、体積平均粒径/個数平均粒径は、粒径均一性の点から、好ましくは1.0〜1.2であり、さらに好ましくは1.0〜1.15である。
また、体積平均粒径/個数平均粒径は、粒径均一性の点から、好ましくは1.0〜1.2であり、さらに好ましくは1.0〜1.15である。
本発明の静電荷像現像用トナーは、必要に応じて鉄粉、ガラスビーズ、ニッケル粉、フェライト、マグネタイト、および樹脂(アクリル樹脂、シリコーン樹脂等)により表面をコーティングしたフェライト等のキャリアー粒子と混合されて電気的潜像の現像剤として用いられる。トナーとキャリアー粒子との重量比は、通常1/99〜100/0である。また、キャリア粒子の代わりに帯電ブレード等の部材と摩擦し、電気的潜像を形成することもできる。
本発明の静電荷像現像用トナーは、複写機、プリンター等により支持体(紙、ポリエステルフィルム等)に定着して記録材料とされる。支持体に定着する方法としては、公知の熱ロール定着方法、フラッシュ定着方法等が適用できる。
以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、部は重量部を示す。
製造例および比較製造例で得られたポリエステル樹脂の性質の測定法を次に示す。
1.水酸基価
JIS K1557(1970年版)に規定の方法。
なお、試料に架橋にともなう溶剤不溶解分がある場合は、以下の方法で溶融混練後のものを試料として用いた。
混練装置 : 東洋精機(株)製 ラボプラストミル MODEL30R150
混練条件 : 130℃、70rpmにて30分
2.酸価
JIS K0070(1992年版)に規定の方法。
なお、試料に架橋にともなう溶剤不溶解分がある場合は、水酸基価と同様の方法で溶融混練後のものを試料として用いた。
3.軟化点(以下Tmとも記載する。)
島津(株)製フローテスターCFT−500を用いて、下記条件で等速昇温し、その流出量が1/2になる温度をもって軟化点とする。
荷重 : 20kg
ダイ : 1mmΦ−1mm
昇温速度 : 6℃/min.
1.水酸基価
JIS K1557(1970年版)に規定の方法。
なお、試料に架橋にともなう溶剤不溶解分がある場合は、以下の方法で溶融混練後のものを試料として用いた。
混練装置 : 東洋精機(株)製 ラボプラストミル MODEL30R150
混練条件 : 130℃、70rpmにて30分
2.酸価
JIS K0070(1992年版)に規定の方法。
なお、試料に架橋にともなう溶剤不溶解分がある場合は、水酸基価と同様の方法で溶融混練後のものを試料として用いた。
3.軟化点(以下Tmとも記載する。)
島津(株)製フローテスターCFT−500を用いて、下記条件で等速昇温し、その流出量が1/2になる温度をもって軟化点とする。
荷重 : 20kg
ダイ : 1mmΦ−1mm
昇温速度 : 6℃/min.
製造例1
[チタン含有触媒(t)の合成]
冷却管、撹拌機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、酢酸エチル1000部とテレフタル酸800部を入れ、窒素にて液中バブリング下、60℃まで徐々に昇温し、チタンテトライソプロポキシド600部を滴下しながら60℃で4時間反応させスラリー状物である反応混合物を得た。反応混合物をろ紙でろ別し40℃/20kPa・sで乾燥させることで、チタントリイソプロポキシテレフタレートと未反応のテレフタル酸の混合物(t−1)(チタントリイソプロポキシテレフタレートの濃度65%)を得た。(t−1)の水への溶解度は0.3g/100ml、さらに精製して得たチタントリイソプロポキシテレフタレートの水への溶解度は[0.3g/100ml]であった。
[チタン含有触媒(t)の合成]
冷却管、撹拌機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、酢酸エチル1000部とテレフタル酸800部を入れ、窒素にて液中バブリング下、60℃まで徐々に昇温し、チタンテトライソプロポキシド600部を滴下しながら60℃で4時間反応させスラリー状物である反応混合物を得た。反応混合物をろ紙でろ別し40℃/20kPa・sで乾燥させることで、チタントリイソプロポキシテレフタレートと未反応のテレフタル酸の混合物(t−1)(チタントリイソプロポキシテレフタレートの濃度65%)を得た。(t−1)の水への溶解度は0.3g/100ml、さらに精製して得たチタントリイソプロポキシテレフタレートの水への溶解度は[0.3g/100ml]であった。
製造例2
[チタン含有触媒(t)の合成]
冷却管、撹拌機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、チタニウムジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)1617部とイオン交換水126部を入れ、窒素にて液中バブリング下、90℃まで徐々に昇温し、90℃で4時間反応(加水分解)させることで、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)を得た。さらに、100℃にて、2時間減圧下で反応(脱水縮合)させることで、分子内重縮合物(t−2)〔前記式(t61)〕を得た。
[チタン含有触媒(t)の合成]
冷却管、撹拌機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、チタニウムジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)1617部とイオン交換水126部を入れ、窒素にて液中バブリング下、90℃まで徐々に昇温し、90℃で4時間反応(加水分解)させることで、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)を得た。さらに、100℃にて、2時間減圧下で反応(脱水縮合)させることで、分子内重縮合物(t−2)〔前記式(t61)〕を得た。
製造例3
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、1,2−プロピレングリコール(以下、単にプロピレングリコールと記載する)661部(100.0モル部)、ネオペンチルグリコール0.1部(0.01モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.7部(0.01モル部)、テレフタル酸614部(42.5モル部)、イソフタル酸0.1部(0.01モル部)、アジピン酸95部(7.5モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは296部(44.8モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸100部(6.0モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−1)とした。
ポリエステル樹脂(A−1)の、酸価は28、水酸基価は3、Mnは4600、Mpは5300、分子量1500以下の成分の量は1.5%、Tgは61℃、Tmは145℃であった。
なお、( )内のモル部は相対的なモル比を意味する(以下同様)。
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、1,2−プロピレングリコール(以下、単にプロピレングリコールと記載する)661部(100.0モル部)、ネオペンチルグリコール0.1部(0.01モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.7部(0.01モル部)、テレフタル酸614部(42.5モル部)、イソフタル酸0.1部(0.01モル部)、アジピン酸95部(7.5モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは296部(44.8モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸100部(6.0モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−1)とした。
ポリエステル樹脂(A−1)の、酸価は28、水酸基価は3、Mnは4600、Mpは5300、分子量1500以下の成分の量は1.5%、Tgは61℃、Tmは145℃であった。
なお、( )内のモル部は相対的なモル比を意味する(以下同様)。
ポリエステル樹脂(A−1)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−1]を得た。[樹脂粒子分散液WA−1]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例4
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール651部(95.1モル部)、ネオペンチルグリコール47部(4.9モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.7部(0.01モル部)、テレフタル酸605部(40.5モル部)、イソフタル酸0.1部(0.01モル部)、アジピン酸94部(7.2モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは326部(47.6モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸100部(5.8モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が143℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−2)とした。
ポリエステル樹脂(A−2)の、酸価は29、水酸基価は2、Mnは4400、Mpは5100、分子量1500以下の成分の量は1.4%、Tgは59℃、Tmは143℃であった。
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール651部(95.1モル部)、ネオペンチルグリコール47部(4.9モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.7部(0.01モル部)、テレフタル酸605部(40.5モル部)、イソフタル酸0.1部(0.01モル部)、アジピン酸94部(7.2モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは326部(47.6モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸100部(5.8モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が143℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−2)とした。
ポリエステル樹脂(A−2)の、酸価は29、水酸基価は2、Mnは4400、Mpは5100、分子量1500以下の成分の量は1.4%、Tgは59℃、Tmは143℃であった。
ポリエステル樹脂(A−2)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−2]を得た。[樹脂粒子分散液WA−2]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例5
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール486部(94.6モル部)、ネオペンチルグリコール0.1部(0.01モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体297部(5.4モル部)、テレフタル酸440部(39.2モル部)、イソフタル酸0.1部(0.01モル部)、アジピン酸79部(8.0モル部)、およびチタン含有触媒(t−2)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは250部(48.7モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸75部(5.8モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−3)とした。
ポリエステル樹脂(A−3)の、酸価は27、水酸基価は2、Mnは4600、Mpは5400、分子量1500以下の成分の量は1.5%、Tgは61℃、Tmは146℃であった。
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール486部(94.6モル部)、ネオペンチルグリコール0.1部(0.01モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体297部(5.4モル部)、テレフタル酸440部(39.2モル部)、イソフタル酸0.1部(0.01モル部)、アジピン酸79部(8.0モル部)、およびチタン含有触媒(t−2)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは250部(48.7モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸75部(5.8モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−3)とした。
ポリエステル樹脂(A−3)の、酸価は27、水酸基価は2、Mnは4600、Mpは5400、分子量1500以下の成分の量は1.5%、Tgは61℃、Tmは146℃であった。
ポリエステル樹脂(A−3)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−3]を得た。[樹脂粒子分散液WA−3]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例6
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール692部(100.0モル部)、ネオペンチルグリコール0.1部(0.01モル部)、テレフタル酸627部(41.5モル部)、イソフタル酸0.2部(0.01モル部)、アジピン酸113部(8.5モル部)、およびチタン含有触媒(t−2)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは255部(36.8モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸106部(6.1モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−4)とした。
ポリエステル樹脂(A−4)の、酸価は30、水酸基価は4、Mnは4300、Mpは5100、分子量1500以下の成分の量は1.3%、Tgは60℃、Tmは145℃であった。
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール692部(100.0モル部)、ネオペンチルグリコール0.1部(0.01モル部)、テレフタル酸627部(41.5モル部)、イソフタル酸0.2部(0.01モル部)、アジピン酸113部(8.5モル部)、およびチタン含有触媒(t−2)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは255部(36.8モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸106部(6.1モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−4)とした。
ポリエステル樹脂(A−4)の、酸価は30、水酸基価は4、Mnは4300、Mpは5100、分子量1500以下の成分の量は1.3%、Tgは60℃、Tmは145℃であった。
ポリエステル樹脂(A−4)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−4]を得た。[樹脂粒子分散液WA−4]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例7
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール700部(99.3モル部)、ネオペンチルグリコール7部(0.7モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体1部(0.01モル部)、テレフタル酸650部(42.2モル部)、イソフタル酸1部(0.07モル部)、アジピン酸1部(0.07モル部)、およびシュウ酸チタニルカリウム塩(シュウ酸チタン酸カリウム)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは350部(49.7モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸48部(2.7モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−5)とした。
ポリエステル樹脂(A−5)の、酸価は26、水酸基価は3、Mnは4500、Mpは6000、分子量1500以下の成分の量は1.7%、Tgは69℃、Tmは146℃であった。
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール700部(99.3モル部)、ネオペンチルグリコール7部(0.7モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体1部(0.01モル部)、テレフタル酸650部(42.2モル部)、イソフタル酸1部(0.07モル部)、アジピン酸1部(0.07モル部)、およびシュウ酸チタニルカリウム塩(シュウ酸チタン酸カリウム)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは350部(49.7モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸48部(2.7モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−5)とした。
ポリエステル樹脂(A−5)の、酸価は26、水酸基価は3、Mnは4500、Mpは6000、分子量1500以下の成分の量は1.7%、Tgは69℃、Tmは146℃であった。
ポリエステル樹脂(A−5)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−5]を得た。[樹脂粒子分散液WA−5]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例8
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ネオペンチルグリコール7部(97.3モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体1.5部(2.7モル部)、テレフタル酸ジ(1,2−プロピレングリコール)1019部(5322モル部)、イソフタル酸1部(8.9モル部)、およびシュウ酸チタニルカリウム塩(シュウ酸チタン酸カリウム)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは124部(2404モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸85部(652.1モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−6)とした。
ポリエステル樹脂(A−6)の、酸価は29、水酸基価は2、Mnは4300、Mpは6200、分子量1500以下の成分の量は1.3%、Tgは58℃、Tmは146℃であった。
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ネオペンチルグリコール7部(97.3モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体1.5部(2.7モル部)、テレフタル酸ジ(1,2−プロピレングリコール)1019部(5322モル部)、イソフタル酸1部(8.9モル部)、およびシュウ酸チタニルカリウム塩(シュウ酸チタン酸カリウム)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは124部(2404モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸85部(652.1モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−6)とした。
ポリエステル樹脂(A−6)の、酸価は29、水酸基価は2、Mnは4300、Mpは6200、分子量1500以下の成分の量は1.3%、Tgは58℃、Tmは146℃であった。
ポリエステル樹脂(A−6)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−6]を得た。[樹脂粒子分散液WA−6]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例9
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール700部(99.3モル部)、ネオペンチルグリコール7部(0.7モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体1部(0.01モル部)、テレフタル酸585部(38.0モル部)、イソフタル酸65部(4.2モル部)、およびシュウ酸チタニルカリウム塩(シュウ酸チタン酸カリウム)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは365部(51.8モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸48部(2.7モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−7)とした。
ポリエステル樹脂(A−7)の、酸価は25、水酸基価は3、Mnは4900、Mpは6600、分子量1500以下の成分の量は1.6%、Tgは67℃、Tmは146℃であった。
[ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール700部(99.3モル部)、ネオペンチルグリコール7部(0.7モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体1部(0.01モル部)、テレフタル酸585部(38.0モル部)、イソフタル酸65部(4.2モル部)、およびシュウ酸チタニルカリウム塩(シュウ酸チタン酸カリウム)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは365部(51.8モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸48部(2.7モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A−7)とした。
ポリエステル樹脂(A−7)の、酸価は25、水酸基価は3、Mnは4900、Mpは6600、分子量1500以下の成分の量は1.6%、Tgは67℃、Tmは146℃であった。
ポリエステル樹脂(A−7)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA−7]を得た。[樹脂粒子分散液WA−7]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
比較製造例1
[比較用ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール661部(100.0モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.7部(0.01モル部)、テレフタル酸613部(42.5モル部)、イソフタル酸0.1部(0.01モル部)、アジピン酸95部(7.5モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは297部(44.9モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸100部(6.0モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A’−8)とした。
ポリエステル樹脂(A’−8)の、酸価は28、水酸基価は3、Mnは4400、Mpは5100、分子量1500以下の成分の量は1.3%、Tgは59℃、Tmは144℃であった。
[比較用ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール661部(100.0モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.7部(0.01モル部)、テレフタル酸613部(42.5モル部)、イソフタル酸0.1部(0.01モル部)、アジピン酸95部(7.5モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは297部(44.9モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸100部(6.0モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A’−8)とした。
ポリエステル樹脂(A’−8)の、酸価は28、水酸基価は3、Mnは4400、Mpは5100、分子量1500以下の成分の量は1.3%、Tgは59℃、Tmは144℃であった。
ポリエステル樹脂(A’−8)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA’−8]を得た。[樹脂粒子分散液WA’−8]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
比較製造例2
[比較用ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール649部(93.9モル部)、ネオペンチルグリコール59部(6.1モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.7部(0.01モル部)、テレフタル酸603部(39.9モル部)、イソフタル酸0.1部(0.01モル部)、アジピン酸93部(5.2モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは333部(48.2モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸100部(5.7モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A’−9)とした。
ポリエステル樹脂(A’−9)の、酸価は29、水酸基価は3、Mnは4400、Mpは5200、分子量1500以下の成分の量は1.5%、Tgは60℃、Tmは145℃であった。
[比較用ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール649部(93.9モル部)、ネオペンチルグリコール59部(6.1モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.7部(0.01モル部)、テレフタル酸603部(39.9モル部)、イソフタル酸0.1部(0.01モル部)、アジピン酸93部(5.2モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは333部(48.2モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸100部(5.7モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A’−9)とした。
ポリエステル樹脂(A’−9)の、酸価は29、水酸基価は3、Mnは4400、Mpは5200、分子量1500以下の成分の量は1.5%、Tgは60℃、Tmは145℃であった。
ポリエステル樹脂(A’−9)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA’−9]を得た。[樹脂粒子分散液WA’−9]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
比較製造例3
[比較用ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール700部(99.7モル部)、ネオペンチルグリコール3部(0.3モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.2部(0.003モル部)、テレフタル酸250部(16.3モル部)、イソフタル酸200部(13.0モル部)、アジピン酸70部(5.2モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは361部(51.4モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸180部(10.2モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A’−10)とした。
ポリエステル樹脂(A’−10)の、酸価は28、水酸基価は3、Mnは4400、Mpは5900、分子量1500以下の成分の量は3.4%、Tgは54℃、Tmは142℃であった。
[比較用ポリエステル樹脂の合成および樹脂粒子分散液の調製]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール700部(99.7モル部)、ネオペンチルグリコール3部(0.3モル部)、フェノールノボラック樹脂(平均重合度5.6)のEO5.6モル付加体0.2部(0.003モル部)、テレフタル酸250部(16.3モル部)、イソフタル酸200部(13.0モル部)、アジピン酸70部(5.2モル部)、およびチタン含有触媒(t−1)0.5部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら12時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が98℃になった時点で冷却した。回収されたプロピレングリコールは361部(51.4モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸180部(10.2モル部)を加え、密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が145℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化した。これをポリエステル樹脂(A’−10)とした。
ポリエステル樹脂(A’−10)の、酸価は28、水酸基価は3、Mnは4400、Mpは5900、分子量1500以下の成分の量は3.4%、Tgは54℃、Tmは142℃であった。
ポリエステル樹脂(A’−10)100部に対してアセトン100部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。ホモジナイザーで撹拌下(10000rpm)、ポリエステル樹脂のアセトン溶液に水300部を加え、40℃、100mmHgの減圧下でアセトンを留去することで[樹脂粒子分散液WA’−10]を得た。[樹脂粒子分散液WA’−10]のレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)で測定した体積平均粒径は0.09μmであった。
製造例10<着色剤分散液の調製>
フタロシアニン顔料(山陽色素製:シアニンブルーKRO)100部、アニオン界面活性剤(三洋化成工業製:エレミノールMON−7)2部、イオン交換水250部を混合し、TK式ホモミキサーで分散し、[着色剤分散液1]を得た。
フタロシアニン顔料(山陽色素製:シアニンブルーKRO)100部、アニオン界面活性剤(三洋化成工業製:エレミノールMON−7)2部、イオン交換水250部を混合し、TK式ホモミキサーで分散し、[着色剤分散液1]を得た。
製造例11<離型剤分散液の調製>
パラフィンワックス(融点73℃)80部、アニオン界面活性剤(三洋化成工業製:エレミノールMON−7)1部、イオン交換水120部を混合し、95℃で溶解させた後、TK式ホモミキサーで分散し、[離型剤分散液1]を得た。
パラフィンワックス(融点73℃)80部、アニオン界面活性剤(三洋化成工業製:エレミノールMON−7)1部、イオン交換水120部を混合し、95℃で溶解させた後、TK式ホモミキサーで分散し、[離型剤分散液1]を得た。
実施例1<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
ステンレス製ビーカーに[樹脂粒子分散液WA−1]200部、[着色剤分散液1]15部、[離型剤分散液1]15部、イオン交換水600部、硫酸マグネシウム1部を加え、TK式ホモミキサーを用いて分散させた後、pH7.0に調製してから60℃まで撹拌しながら昇温した。凝集粒子の体積平均粒径が5.0μm付近になるまで、塩酸(0.1mol/L)を添加したところで、pHを一定に保ちながら60℃で1時間撹拌後、さらに80℃で加熱撹拌を2時間行った。その後、濾別し、500部のイオン交換水で4回洗浄し、40℃×18時間乾燥を行い、トナー粒子(D−1)を得た。
ステンレス製ビーカーに[樹脂粒子分散液WA−1]200部、[着色剤分散液1]15部、[離型剤分散液1]15部、イオン交換水600部、硫酸マグネシウム1部を加え、TK式ホモミキサーを用いて分散させた後、pH7.0に調製してから60℃まで撹拌しながら昇温した。凝集粒子の体積平均粒径が5.0μm付近になるまで、塩酸(0.1mol/L)を添加したところで、pHを一定に保ちながら60℃で1時間撹拌後、さらに80℃で加熱撹拌を2時間行った。その後、濾別し、500部のイオン交換水で4回洗浄し、40℃×18時間乾燥を行い、トナー粒子(D−1)を得た。
実施例2<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−2]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−2)を得た。
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−2]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−2)を得た。
実施例3<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−3]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−3)を得た。
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−3]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−3)を得た。
実施例4<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−4]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−4)を得た。
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−4]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−4)を得た。
実施例5<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−5]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−5)を得た。
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−5]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−5)を得た。
実施例6<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−6]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−6)を得た。
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−6]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−6)を得た。
実施例7<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−7]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−7)を得た。
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA−7]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D−7)を得た。
比較例1<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA’−8]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D’−8)を得た。
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA’−8]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D’−8)を得た。
比較例2<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA’−9]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D’−9)を得た。
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA’−9]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D’−9)を得た。
比較例3<静電荷像現像用トナー粒子の作製>
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA’−10]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D’−10)を得た。
[樹脂粒子分散液WA−1]200部を[樹脂粒子分散液WA’−10]200部に変更する以外は実施例1と同様にして、トナー粒子(D’−10)を得た。
実施例[1]〜[7]、および比較例[1]〜[3]
本発明の製造方法で得られたトナー粒子(D−1)〜(D−7)、および比較のトナー粒子(D’−8)〜(D’−10)のそれぞれ100部に対して、コロイダルシリカ(アエロジルR972:日本アエロジル製)0.5部をサンプルミルにて混合して、本発明の静電荷像現像用トナー(T−1)〜(T−7)、および比較の静電荷像現像用トナー(T’−8)〜(T’−10)を得た。
本発明の製造方法で得られたトナー粒子(D−1)〜(D−7)、および比較のトナー粒子(D’−8)〜(D’−10)のそれぞれ100部に対して、コロイダルシリカ(アエロジルR972:日本アエロジル製)0.5部をサンプルミルにて混合して、本発明の静電荷像現像用トナー(T−1)〜(T−7)、および比較の静電荷像現像用トナー(T’−8)〜(T’−10)を得た。
下記評価方法で評価した評価結果を表1に示す。
[評価方法]
〔1〕最低定着温度(MFT)
上記の本発明のトナーおよび比較のトナーを用い(以下の評価方法も同じ)、市販複写機(AR5030;シャープ製)を用いて現像した未定着画像を、市販複写機(AR5030;シャープ製)の定着機を用いて評価した。定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって最低定着温度とした。
〔2〕ホットオフセット発生温度(HOT)
上記MFTと同様に定着評価し、定着画像へのホットオフセットの有無を目視で評価した。ホットオフセットが発生した定着ロール温度をもってホットオフセット発生温度とした。
〔3〕耐ブロッキング性
トナー30部とフェライトキャリア(F−150;パウダーテック社製)800部を均一混合し、評価用の二成分現像剤とした。この現像剤を、50℃・85%R.H.の高温高湿環境下で、48時間調湿した。同環境下において該現像剤のブロッキング状態を目視判定し、さらに市販複写機(AR5030:シャープ製)でコピーした時の画質を観察した。
判定基準
◎:トナーのブロッキングがなく、3000枚複写後の画質も良好。
○:トナーのブロッキングはないが、3000枚複写後の画質に僅かに乱れが観察さ
れる。
△:トナーのブロッキングが目視でき、3000枚複写後の画質に乱れが観察される
。
×:トナーのブロッキングが目視でき、3000枚までに画像が出なくなる。
〔4〕粒径
体積平均粒径および個数平均粒径を、マルチサイザーIII(コールター社製)で測定した。
〔1〕最低定着温度(MFT)
上記の本発明のトナーおよび比較のトナーを用い(以下の評価方法も同じ)、市販複写機(AR5030;シャープ製)を用いて現像した未定着画像を、市販複写機(AR5030;シャープ製)の定着機を用いて評価した。定着画像をパットで擦った後の画像濃度の残存率が70%以上となる定着ロール温度をもって最低定着温度とした。
〔2〕ホットオフセット発生温度(HOT)
上記MFTと同様に定着評価し、定着画像へのホットオフセットの有無を目視で評価した。ホットオフセットが発生した定着ロール温度をもってホットオフセット発生温度とした。
〔3〕耐ブロッキング性
トナー30部とフェライトキャリア(F−150;パウダーテック社製)800部を均一混合し、評価用の二成分現像剤とした。この現像剤を、50℃・85%R.H.の高温高湿環境下で、48時間調湿した。同環境下において該現像剤のブロッキング状態を目視判定し、さらに市販複写機(AR5030:シャープ製)でコピーした時の画質を観察した。
判定基準
◎:トナーのブロッキングがなく、3000枚複写後の画質も良好。
○:トナーのブロッキングはないが、3000枚複写後の画質に僅かに乱れが観察さ
れる。
△:トナーのブロッキングが目視でき、3000枚複写後の画質に乱れが観察される
。
×:トナーのブロッキングが目視でき、3000枚までに画像が出なくなる。
〔4〕粒径
体積平均粒径および個数平均粒径を、マルチサイザーIII(コールター社製)で測定した。
上記の結果から、ネオペンチルグリコールを含まない比較例[1]のトナーは耐ブロッキング性が、ネオペンチルグリコールの量が過剰である比較例[2]のトナーはMFTが、ポリカルボン酸成分(y)の組成が本発明と異なる比較例[3]のトナーはHOTが、それぞれ実施例のトナーよりも明らかに劣っており、本発明のような効果が得られないことがわかる。
本発明の静電荷像現像用トナーは、粒径が均一で、高温高湿度下においても耐ブロッキング性、低温定着性、および耐ホットオフセット性に優れ、特にカラー用トナーとして有用である。
Claims (6)
- ポリエステル樹脂(A)と着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーであって、前記トナー粒子は、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程と前記樹脂粒子を凝集させる工程とを含む工程から形成される体積平均粒径が3〜10μmの粒子であり、ポリエステル樹脂(A)がポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが重縮合されてなるものであって、(y)中にその70モル%以上の、テレフタル酸、イソフタル酸、および/またはそれらの低級アルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)もしくはヒドロキシアルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)を含有し、かつ、(A)中のポリオール構成単位中、少なくとも、その80〜99.99モル%が1,2−プロピレングリコールで、かつ、その0.01〜11モル%がネオペンチルグリコールであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
- 前記ポリエステル樹脂(A)において、ポリカルボン酸成分(y)中に、さらに、炭素数4〜18のアルカンジカルボン酸、および/または、3〜6価の炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸もしくはその酸無水物を含有する請求項1記載の静電荷像現像用トナー。
- ポリエステル樹脂(A)が、チタン含有触媒(t)の存在下、ポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが重縮合されて得られたものである請求項1または2記載の静電荷像現像用トナー。
- さらに離型剤、荷電制御剤、および流動化剤から選ばれる1種以上の添加剤を含有する請求項1〜3のいずれか記載の静電荷像現像用トナー。
- カラープリンター用である請求項1〜4のいずれか記載の静電荷像現像用トナー。
- ポリエステル樹脂(A)と着色剤を含有するトナー粒子を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、少なくとも体積平均粒径が1μm以下の樹脂粒子を水中に分散させる工程、前記樹脂粒子を凝集させる行程、および凝集した樹脂粒子を融合して体積平均粒径が3〜10μmのトナー粒子を得る工程を含み、ポリエステル樹脂(A)がポリオール成分(x)とポリカルボン酸成分(y)とが重縮合されてなるものであって、(y)中にその70モル%以上の、テレフタル酸、イソフタル酸、および/またはそれらの低級アルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)もしくはヒドロキシアルキルエステル(アルキル基の炭素数:1〜4)を含有し、かつ、(A)中のポリオール構成単位中、少なくとも、その80〜99.99モル%が1,2−プロピレングリコールで、かつ、その0.01〜11モル%がネオペンチルグリコールであることを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
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