JP2015206996A - トナー樹脂およびこれを製造するためのプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
(1)溶媒中、特定の温度での樹脂の溶解;
(2)工程(1)の後の溶解した樹脂溶液に塩基水溶液を加えて酸基を中和;
(3)上述の混合物にあらかじめ加熱しておいた脱イオン水(DIW)または室温のDIWを加えることによって乳化;および
(4)減圧蒸留工程による溶媒の除去。
当該技術分野の技術常識の範囲内にある任意の方法によって、トナー粒子を調製してもよい。トナー粒子の製造に関連する実施形態を、乳化凝集プロセスに関して以下に記載しているが、化学プロセス(例えば、米国特許第5,290,654号および第5,302,486号に開示される懸濁およびカプセル化のプロセス)を含む、トナー粒子を調製する任意の適切な方法を用いてもよい。いくつかの実施形態において、小さな樹脂粒子を適切なトナー粒径になるまで凝集し、次いで、融着して最終的なトナー粒子の形状および形態を達成する凝集融着プロセスによって、トナー組成物およびトナー粒子を調製してもよい。
いくつかの実施形態において、凝集が終わってから融着の前に、凝集した粒子にシェルを塗布してもよい。コア樹脂を作成するのに適した上述の任意の樹脂をシェルとして利用してもよい。いくつかの実施形態において、上述のアモルファスポリエステル樹脂および/または生物由来のアモルファス樹脂がシェルに含まれていてもよい。
所望の粒径になるまで凝集させ、いずれかの任意要素のシェルを塗布した後、粒子が所望の最終形状になるまで融着させてもよく、融着は、例えば、混合物を約45℃〜約100℃、いくつかの実施形態では、約55℃〜約99℃の温度(この温度は、トナー粒子を形成させるのに利用される樹脂のガラス転移点以上の温度であってもよい)まで加熱し、および/または、例えば、約100rpmから約1,000rpmまで、いくつかの実施形態では、約200rpmから約800rpmまで攪拌を遅くすることによって行われてもよい。融合した粒子について、例えば、Sysmex FPIA 2100分析機を用い、所望の形状が達成されるまで、形状因子または真円度を測定してもよい。
いくつかの実施形態において、トナー粒子は、所望な場合または必要な場合、他の任意要素の添加剤も含んでいてもよい。例えば、トナーは、正電荷制御剤または負電荷制御剤を、例えば、トナーの約0.1〜約10重量%、いくつかの実施形態において、トナーの約1〜約3重量%の量で含んでいてもよい。適切な電荷制御剤の例としては、ハロゲン化アルキルピリジニウムを含む四級アンモニウム化合物;硫酸水素塩;米国特許第4,298,672号に開示されているものを含むアルキルピリジニウム化合物;米国特許第4,338,390号に開示されているものを含む有機サルフェートおよび有機スルホネートの組成物;セチルピリジニウムテトラフルオロボレート;ジステアリルジメチルアンモニウムメチルサルフェート;アルミニウム塩、例えば、BONTRON E84(商標)またはE88(商標)(Orient Chemical Industries,Ltd.);これらの組み合わせなどが挙げられる。このような電荷制御剤を上述のシェル樹脂と同時に塗布してもよく、シェル樹脂を塗布した後に塗布してもよい。
不飽和ポリエステル樹脂を合成するためのプロセスは、実験室のXRCCおよびパイロットプラントで調製した樹脂の初期バッチで特定された未反応フマル酸の量を減らすように変えられた。本実施形態は、樹脂中の未反応フマル酸の量の低下を達成する鍵となるパラメータを与え、樹脂バッチ87の繰り返しである樹脂バッチ97の合成で実施した最適化プロセスを与える。
5ガロンのステンレス反応器にP4ピッチのブレードアジテータ、テイクオフ型凝縮器、凝縮物収集容器、真空ポンプおよび加熱油温制御システムを取り付け、これにプロポキシル化ビスフェノールA(9.77kg)、テレフタル酸(2.29kg)およびブチルスズ酸触媒(Fascat 4100)(11.0g)および無水ドデセニルコハク酸(DDSA)(1.51kg)を加えた。N2気体をパージし(5scfh)、300rpmで混合しつつ、反応器に対する加熱油の温度を235℃に設定することによって、反応器を230℃まで加熱する。エステル化中に、反応水の一部を収集容器に集め、生成した水の質量を監視する。発生すると予想される水の理論的な質量は、約694グラムである。予想された量の水が集まった後、反応器を190℃未満まで冷却し、窒素をパージする。フマル酸(1.235kg)およびヒドロキノン(22.8g)をこの反応器に加え、N2気体をパージし(15schf)、300rpmで混合しつつ、加熱油の温度を200℃に設定することによって190℃まで加熱した。2時間経過したら、大気圧から20mmHg未満まで減圧により下げる。反応中に樹脂サンプルを採取し、粘度、軟化温度(Ts)および酸価を監視する。重縮合反応の終点は、樹脂の粘度が200℃で32〜42ポイズ、酸価が10.5〜12.5mg(KOH)/g(樹脂)であるときに達成される。熱いポリマー溶融物を4個の金属ペールに取り出し、冷却し、一晩かけて固化させる。樹脂の理論収量は13.6kgである。樹脂の最終的な特性は、酸価=11.24mg(KOH)/g(樹脂)、軟化温度(Shimadzu)(T1/2)=107.0℃、200℃での1点粘度=35.2ポイズである。ポリマー鎖末端をクロロホスホランと反応させることによって31P NMRによって決定される未反応フマル酸の量は、2.2である。
5リットルの電気によって加熱したガラス反応器に、混合ブレード、温度プローブ、サンプル口を有する減圧源およびN2パージ源のためのカラムを取り付け、これにプロポキシル化ビスフェノールA(2806.656g、65.53重量%)、テレフタル酸(687.55g、16.053重量%)およびブチルスズ酸触媒(Fascat 4100)(11.971g、0.279重量%)および無水ドデセニルコハク酸(DDSA)(433.996g、10.133重量%)を加えた。反応器に、180scfhでN2気体を流すように設定し、150rpmで混合し、次いで、235℃まで加熱した。エステル化中に、反応水の一部を集め、生成した水の質量を監視する。樹脂の酸価を監視し、目標酸価である3mg(KOH)/g(樹脂)に達したら、反応物を170℃まで冷却する。170℃で、フマル酸(334.273g、7.805重量%)およびヒドロキノン(8.552g、0.2重量%)をこの反応器に加え、210℃まで加熱する。210℃に達したら、25mmHgまでゆっくりと減圧蒸留を適用した。反応が進行するにつれて、サンプルを1時間ごとに採取し、酸価を監視する。酸価が16mg(KOH)/g(樹脂)未満に達したら、目標酸価である12〜14mg(KOH)/g(樹脂)、200℃での1点樹脂粘度が32〜40ポイズに達するまでサンプルを15分ごとに採取する。生成した樹脂の収量は4.283kgであり、酸価は12.7mg(KOH)/g(樹脂)、200℃で測定した1点粘度は35.8ポイズであった。集めた蒸留物の質量は4kgであった。ポリマー鎖末端をクロロホスホランと反応させることによって31P NMRによって決定される未反応フマル酸の量は、0.8であった。
5リットルの電気によって加熱したガラス反応器に、混合ブレード、温度プローブ、サンプル口を有する減圧源およびN2パージ源のためのカラムを取り付け、これにプロポキシル化ビスフェノールA(2813.086g、65.665重量%)、テレフタル酸(689.128g、16.086重量%)およびブチルスズ酸触媒(Fascat 4100)(3.186g、0.074重量%)および無水ドデセニルコハク酸(DDSA)(434.990g、10.154重量%)を加えた。反応器に、180scfhでN2気体を流すように設定し、150rpmで混合し、次いで、235℃まで加熱した。エステル化中に、反応水の一部を集め、生成した水の質量を監視する。樹脂の酸価を監視し、目標酸価である3mg(KOH)/g(樹脂)に達したら、反応物を170℃まで冷却する。170℃で、フマル酸(335.039g、7.821重量%)およびヒドロキノン(8.571g、0.2重量%)をこの反応器に加え、210℃まで加熱する。210℃に達したら、25mmHgまでゆっくりと減圧蒸留を適用した。反応が進行するにつれて、サンプルを1時間ごとに採取し、酸価を監視する。酸価が16mg(KOH)/g(樹脂)未満に達したら、目標酸価である12〜14mg(KOH)/g(樹脂)、200℃での1点樹脂粘度が32〜40ポイズに達するまでサンプルを15分ごとに採取する。生成した樹脂の収量は4.284kgであり、酸価は13.1mg(KOH)/g(樹脂)、200℃で測定した1点粘度は35.2ポイズであった。集めた蒸留物の質量は4kgであった。ポリマー鎖末端をクロロホスホランと反応させることによって31P NMRによって決定される未反応フマル酸の量は、1.7であった。
5リットルの電気によって加熱したガラス反応器に、混合ブレード、温度プローブ、サンプル口を有する減圧源およびN2パージ源のためのカラムを取り付け、これにプロポキシル化ビスフェノールA(2806.656g、65.53重量%)、テレフタル酸(687.553g、16.053重量%)およびブチルスズ酸触媒(Fascat 4100)(11.971g、0.279重量%)および無水ドデセニルコハク酸(DDSA)(433.996g、10.133重量%)を加えた。反応器に、180scfhでN2気体を流すように設定し、150rpmで混合し、次いで、235℃まで加熱した。エステル化中に、反応水の一部を集め、生成した水の質量を監視する。樹脂の酸価を監視し、目標酸価である1.5mg(KOH)/g(樹脂)に達したら、反応物を170℃まで冷却する。170℃で、フマル酸(334.273g、7.805重量%)およびヒドロキノン(8.552g、0.2重量%)をこの反応器に加え、210℃まで加熱する。210℃に達したら、25mmHgまでゆっくりと減圧蒸留を適用した。反応が進行するにつれて、サンプルを1時間ごとに採取し、酸価を監視する。酸価が16mg(KOH)/g(樹脂)未満に達したら、目標酸価である12〜14mg(KOH)/g(樹脂)、200℃での1点樹脂粘度が32〜40ポイズに達するまでサンプルを15分ごとに採取する。生成した樹脂の収量は4.283kgであり、酸価は12.1mg(KOH)/g(樹脂)、200℃で測定した1点粘度は36.2ポイズであった。集めた蒸留物の質量は4kgであった。ポリマー鎖末端をクロロホスホランと反応させることによって31P NMRによって決定される未反応フマル酸の量は、0.1であった。
5リットルの電気によって加熱したガラス反応器に、混合ブレード、温度プローブ、サンプル口を有する減圧源およびN2パージ源のためのカラムを取り付け、これにプロポキシル化ビスフェノールA(1507.19g、65.53重量%)、テレフタル酸(369.22g、16.053重量%)およびブチルスズ酸触媒(Fascat 4100)(6.430g、0.279重量%)および無水ドデセニルコハク酸(DDSA)(233.06g、10.133重量%)を加えた。反応器に、180scfhでN2気体を流すように設定し、150rpmで混合し、次いで、235℃まで加熱した。エステル化中に、反応水の一部を集め、生成した水の質量を監視する。樹脂の酸価を監視し、目標酸価である1.5mg(KOH)/g(樹脂)に達したら、反応物を170℃まで冷却する。170℃で、フマル酸(171.023g、7.805重量%)およびヒドロキノン(4.38g、0.2重量%)をこの反応器に加え、210℃まで加熱する。210℃に達したら、25mmHgまでゆっくりと減圧蒸留を適用する。反応が進行するにつれて、サンプルを1時間ごとに採取し、酸価を監視する。酸価が16mg(KOH)/g(樹脂)未満に達したら、目標酸価である12〜14mg(KOH)/g(樹脂)、200℃での1点樹脂粘度が32〜40ポイズに達するまでサンプルを15分ごとに採取する。生成した樹脂の収量は2.191kgであり、酸価は11.9mg(KOH)/g(樹脂)、200℃で測定した1点粘度は35.0ポイズであった。ポリマー鎖末端をクロロホスホランと反応させることによって31P NMRによって決定される未反応フマル酸の量は、0.2であった。
同じバッチの不飽和ポリエステル樹脂から製造した2つの粒子バッチを合わせ、表面添加剤を粒子にブレンドしてトナーを作成し、次いで、Xerox 700機で、Jゾーンのストレスによる熟成性能について評価した。それぞれのトナー粒子バッチの調製は、欠点を示す受け入れられない量の残留フマル酸を樹脂中に含み、不飽和ポリエステル樹脂分散物の初期バッチを用いたコントロールシアン乳化凝集トナーおよび製造トナー粒子バッチのコントロールトナーCY−78の2つのトナー比較例(シアン)とともにこの章で与えられる。表2は、異なる量の遊離フマル酸を含む不飽和ポリエステル樹脂を調製して作られる種々の実験室のトナー粒子バッチについての粒子特性を与える。
20ガロンの反応器に、8.125kgの標準的な転相乳化プロセスによって調製した高分子量アモルファス樹脂(35重量%)を、8.125kgの標準的な転相乳化プロセスによって調製した低分子量アモルファス樹脂(35重量%)、2.561kgの結晶性樹脂エマルション(35重量%)、3.440kgのポリメチレンワックス分散物(30重量%)および3.977kgのシアン顔料PB15:3(16.7重量%)とともに加えた。別個に、均質化しつつ、197グラムのAl2(SO4)2(27.85重量%)を凝集剤として加えた。コア粒子が、体積平均粒径が4.9μm、GSD体積が1.21に達するまでCoulter Counterで粒径を監視し、次いで、4.491kgの上述の高分子量アモルファス樹脂および低分子量アモルファス樹脂をシェル材料として加え、平均粒径が5.65ミクロン、GSD体積が1.18のコア−シェル構造の粒子を得た。その後、4重量%NaOH溶液を用い、次いで、423グラムのエチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)(39重量%)を用いて反応スラリーのpHを7.8まで上げ、トナーの成長を凍結させた。凍結後、pHを7.8に維持しつつ、反応混合物を85℃まで加熱した。pHをわずかに下げた後、融着の後に粒子を急冷し、最終粒径5.79ミクロン、GSD体積1.19、GSD数1.21、微粒子の集合(1.4〜3.17ミクロン)が2.01%、真円度0.974を得た。
20ガロン反応器に、8.125kgの標準的な転相乳化プロセスによって調製した高分子量アモルファス樹脂(35重量%)、6.32kgの標準的な転相乳化プロセスによって調製した不飽和ポリエステル樹脂(45重量%)、2.196kgの結晶性樹脂エマルション(35重量%)、3.440kgのポリメチレンワックス分散物(30重量%)および3.977kgのシアン顔料PB15:3(16.7重量%)を加えた。別個に、均質化しつつ、197グラムのAl2(SO4)2(27.85重量%)を凝集剤として加えた。コア粒子が、体積平均粒径が4.9μm、GSD体積が1.20に達するまでCoulter Counterで粒径を監視し、次いで、4.491kgの上述の高分子アモルファス樹脂および3.493kgの低分子アモルファス樹脂をシェル材料として加え、平均粒径が5.65ミクロン、GSD体積が1.24のコア−シェル構造の粒子を得た。その後、4重量%NaOH溶液を用い、次いで、423グラムのEDTA(39重量%)を用いて反応スラリーのpHを7.8まで上げ、トナーの成長を凍結させた。凍結後、pHを7.8に維持しつつ、反応混合物を85℃まで加熱した。pHをわずかに下げた後、融着の後に粒子を急冷し、最終粒径5.63ミクロン、GSD体積1.23、GSD数1.34、微粒子の集合(1.4〜3.17ミクロン)が10.87%、真円度0.973を得た。
2リットルガラス反応器にオーバーヘッドミキサーを取り付け、これに146.24gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した高分子量アモルファス樹脂Aのエマルション(35.38重量%)、282.92gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した不飽和ポリエステル樹脂(78)のエマルション(17.93重量%)、38.88gの結晶性樹脂エマルション(35.70重量%)、61.71gのポリメチレンワックス分散物(29.90重量%)および72.18gのシアン顔料PB15:3(16.61重量%)を加えた。別個に、均質化しつつ、3.59gのAl2(SO4)3(27.85重量%)を凝集剤として加えた。200rpmで攪拌しつつ、混合物を42.6℃まで加熱し、粒子を凝集させた。コア粒子が、体積平均粒径が4.17μm、GSD体積が1.24に達するまでCoulter Counterで粒径を監視し、次いで、85.76gの上述の高分子量アモルファス樹脂Aのエマルションおよび156.25gの不飽和ポリエステル樹脂(ロット番号4798−78)のエマルション混合物をシェル材料として加え、平均粒径が5.77ミクロン、GSD体積が1.25のコア−シェル構造の粒子を得た。その後、4重量%NaOH溶液を用い、次いで、7.69グラムのEDTA(39重量%)を用いて反応スラリーのpHを7.8まで上げ、トナーの成長を凍結させた。凍結後、pHを7.8に維持しつつ、反応混合物を85℃まで加熱した。次いで、pHを7.19に下げた。このトナーCY−70を融着後に急冷し、最終粒径6.02ミクロン、GSD体積1.25、GSD数1.27、微粒子の集合(1.3〜3.0ミクロン)が2.85%および真円度0.964を得た。
2リットルガラス反応器にオーバーヘッドミキサーを取り付け、これに144.57gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した高分子量アモルファス樹脂Aのエマルション(35.79重量%)、296.31gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した不飽和ポリエステル樹脂(81)のエマルション(17.12重量%)、39.55gの結晶性樹脂エマルション(35.09重量%)、61.77gのポリメチレンワックス分散物(29.87重量%)および72.18gのシアン顔料PB15:3(16.61重量%)を加えた。別個に、均質化しつつ、3.59gのAl2(SO4)3(27.85重量%)を凝集剤として加えた。200rpmで攪拌しつつ、混合物を45.3℃まで加熱して粒子を凝集させた。コア粒子が、体積平均粒径が4.30μm、GSD体積が1.23に達するまでCoulter Counterで粒径を監視し、次いで、79.84gの上述の高分子量アモルファス樹脂Aエマルションおよび163.64gの不飽和ポリエステル樹脂(ロット番号4798−81)のエマルション混合物をシェル材料として加え、平均粒径が5.59ミクロン、GSD体積が1.21のコア−シェル構造の粒子を得た。その後、4重量%NaOH溶液を用い、次いで、7.69グラムのEDTA(39重量%)を用いて反応スラリーのpHを7.8まで上げ、トナーの成長を凍結させた。凍結後、pHを7.8に維持しつつ、反応混合物を85℃まで加熱した。次いで、pHを7.08に下げた。このトナーCY−75を融着後に急冷し、最終粒径5.77ミクロン、GSD体積1.23、GSD数1.23、微粒子の集合(1.3〜3.0μm)が3.63%、真円度0.961を得た。
2リットルガラス反応器にオーバーヘッドミキサーを取り付け、これに124.62gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した高分子量アモルファス樹脂Aのエマルション(35.29重量%)、204.06gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した不飽和ポリエステル樹脂(84)のエマルション(21.13重量%)、33.62gの結晶性樹脂エマルション(35.09重量%)、52.50gのポリメチレンワックス分散物(29.87重量%)および56.21gのシアン顔料PB15:3(18.13重量%)を加えた。別個に、均質化しつつ、3.05gのAl2(SO4)3(27.85重量%)を凝集剤として加えた。200rpmで攪拌しつつ、混合物を42.8℃まで加熱して粒子を凝集させた。コア粒子が、体積平均粒径が4.58μm、GSD体積が1.21に達するまでCoulter Counterで粒径を監視し、次いで、68.82gの上述の高分子アモルファス樹脂Aエマルションおよび112.69gの不飽和ポリエステル樹脂(84)エマルション混合物をシェル材料として加え、平均粒径が5.65ミクロン、GSD体積が1.21のコア−シェル構造の粒子を得た。その後、4重量%NaOH溶液を用い、次いで、6.54グラムのEDTA(39重量%)を用いて反応スラリーのpHを7.8まで上げ、トナーの成長を凍結させた。凍結後、pHを7.8に維持しつつ、反応混合物を85℃まで加熱した。次いで、pHを7.13に下げた。このトナーCY−78を融着後に急冷し、最終粒径5.42ミクロン、GSD体積1.22、GSD数1.25、微粒子の集合(1.3〜3.0μm)が4.07%、真円度0.959を得た。
2リットルガラス反応器にオーバーヘッドミキサーを取り付け、これに124.73gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した高分子量アモルファス樹脂Aのエマルション(35.26重量%)、196.98gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した不飽和ポリエステル樹脂(86)のエマルション(21.89重量%)、33.62gの結晶性樹脂エマルション(35.09重量%)、52.50gのポリメチレンワックス分散物(29.87重量%)および56.21gのシアン顔料PB15:3(18.13重量%)を加えた。別個に、均質化しつつ、3.05gのAl2(SO4)3(27.85重量%)を凝集剤として加えた。200rpmで攪拌しつつ、混合物を44.9℃まで加熱して粒子を凝集させた。コア粒子が、体積平均粒径が4.73μm、GSD体積が1.25に達するまでCoulter Counterで粒径を監視し、次いで、68.88gの上述の高分子量アモルファス樹脂Aエマルションおよび108.78gの不飽和ポリエステル樹脂(86)のエマルション混合物をシェル材料として加え、平均粒径が5.65ミクロン、GSD体積が1.20のコア−シェル構造の粒子を得た。その後、4重量%NaOH溶液を用い、次いで、6.54グラムのEDTA(39重量%)を用いて反応スラリーのpHを7.8まで上げ、トナーの成長を凍結させた。凍結後、pHを7.8に維持しつつ、反応混合物を85℃まで加熱した。次いで、pHを7.25に下げた。このトナーCY−83を融着後に急冷し、最終粒径5.71ミクロン、GSD体積1.21、GSD数1.23、微粒子の集合(1.3〜3.0μm)が4.71%、真円度0.960を得た。
2リットルガラス反応器にオーバーヘッドミキサーを取り付け、これに132.07gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した高分子量アモルファス樹脂Aのエマルション(35.26重量%)、264.97gの標準的な転相乳化(PIE)プロセスによって調製した不飽和ポリエステル樹脂(87)のエマルション(17.23重量%)、35.59gの結晶性樹脂エマルション(35.09重量%)、54.89gのポリメチレンワックス分散物(30.25重量%)および59.52gのシアン顔料PB15:3(18.13重量)を加えた。別個に、均質化しつつ、3.23gのAl2(SO4)3(27.85重量%)を凝集剤として加えた。200rpmで攪拌しつつ、混合物を48.2℃まで加熱して粒子を凝集させた。コア粒子が、体積平均粒径が4.58μm、GSD体積が1.24に達するまでCoulter Counterで粒径を監視し、次いで、72.94gの上述の高分子量アモルファス樹脂Aのエマルションおよび146.34gの不飽和ポリエステル樹脂(ロット番号4798−87)のエマルション混合物をシェル材料として加え、平均粒径が5.71ミクロン、GSD体積が1.21のコア−シェル構造の粒子を得た。その後、4重量%NaOH溶液を用い、次いで、6.92グラムのEDTA(39重量%)を用いて反応スラリーのpHを7.8まで上げ、トナーの成長を凍結させた。凍結後、pHを7.8に維持しつつ、反応混合物を85℃まで加熱した。次いで、pHを6.98に下げた。このトナーCY−85を融着後に急冷し、最終粒径5.83ミクロン、GSD体積1.22、GSD数1.23、微粒子の集合(1.3〜3.0μm)が2.94%、真円度0.962を得た。
2リットルガラス反応器にオーバーヘッドミキサーを取り付け、これに138.67gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した高分子量アモルファス樹脂Aのエマルション(35.26重量%)、277.09gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した不飽和ポリエステル樹脂(88)のエマルション(17.30重量%)、37.38gの結晶性樹脂エマルション(35.09重量%)、57.64gのポリメチレンワックス分散物(30.25重量%)および62.49gのシアン顔料PB15:3(18.13重量%)を加えた。別個に、均質化しつつ、3.39gのAl2(SO4)3(27.85重量%)を凝集剤として加えた。200rpmで攪拌しつつ、混合物を43.7℃まで加熱して粒子を凝集させた。コア粒子が、体積平均粒径が4.49μm、GSD体積が1.23に達するまでCoulter Counterで粒径を監視し、次いで、76.58の上述の高分子量アモルファス樹脂Aのエマルションおよび153.03gの不飽和ポリエステル樹脂(88)のエマルション混合物をシェル材料として加え、平均粒径が5.77ミクロン、GSD体積が1.20のコア−シェル構造の粒子を得た。その後、4重量%NaOH溶液を用い、次いで、7.27gのEDTA(39重量%)を用いて反応スラリーのpHを7.8まで上げ、トナーの成長を凍結させた。凍結後、pHを7.8に維持しつつ、反応混合物を85℃まで加熱した。次いで、pHを7.05に下げた。このトナーCY−88を融着後に急冷し、最終粒径6.14ミクロン、GSD体積1.22、GSD数1.23、微粒子の集合(1.3〜3.0μm)が3.32%、真円度0.958を得た。
2リットルガラス反応器にオーバーヘッドミキサーを取り付け、これに127.19gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した高分子量アモルファス樹脂Aのエマルション(35.29重量%)、182.67gの標準的な転相乳化プロセスによって調製した不飽和ポリエステル樹脂(97)のエマルション(24.09重量%)、33.73gの結晶性樹脂エマルション(35.70重量%)、52.91gのポリメチレンワックス分散物(30.25重量%)および57.37gのシアン顔料PB15:3(18.13重量%)を加えた。別個に、均質化しつつ、3.11gのAl2(SO4)3(27.85重量%)を凝集剤として加えた。200rpmで攪拌しつつ、混合物を47.5℃まで加熱して粒子を凝集させた。コア粒子が、体積平均粒径が4.35μm、GSD体積が1.24に達するまでCoulter Counterで粒径を監視し、次いで、70.24gの上述の高分子量アモルファス樹脂Aエマルションおよび100.88gの不飽和ポリエステル樹脂(ロット番号4798−97)のエマルション混合物をシェル材料として加え、平均粒径が5.31ミクロン、GSD体積が1.20のコア−シェル構造の粒子を得た。その後、4重量%NaOH溶液を用い、次いで、6.67グラムのEDTA(39重量%)を用いて反応スラリーのpHを7.8まで上げ、トナーの成長を凍結させた。凍結後、pHを7.8に維持しつつ、反応混合物を85℃まで加熱した。pHを7.34まで下げた。このトナーCY−95を融着後に急冷し、最終粒径6.14ミクロン、GSD体積1.22、GSD数1.25、微粒子の集合(1.3〜3.0μm)が3.62%、真円度0.977を得た。
Jゾーンにおいて、トナー熟成時間の関数としてゼログラフィー性能をXerox 700で測定し、印刷したトナーの覆われた領域から計算した。
Claims (10)
- トナー樹脂エマルションを製造するためのプロセスであって、
第1の触媒存在下、有機ジオールと環状アルキレンカーボネートとを反応させることによって、ポリアルコキシジオールを作成することと;
エステル化反応において、第2の触媒存在下、前記ポリアルコキシジオールと1つ以上の二酸試薬とを反応させることと;
エステル化反応から製造された得られた混合物の酸価を監視することと;
その後、得られた混合物を不飽和二酸で重縮合し、不飽和ポリエステル樹脂を作成することと;
有機溶媒に前記不飽和ポリエステル樹脂を溶解して溶液を作成することと;
ポリエステル樹脂の溶液を中和することと;
中和した溶液に十分な量の水を加え、樹脂エマルションを作成することと;
樹脂エマルション中の有機溶媒を除去することとを含む、プロセス。 - ジオールは、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコール、ジフェノール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(2−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(5−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビスフェノールA、エトキシル化ビスフェノールA、プロポキシル化ビスフェノールA、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)エタン、cis−1,4−ジヒドロキシ−シクロヘキサン、trans−1,4−ジヒドロキシ−シクロヘキサン、cis−1,2−ジヒドロキシ−シクロヘキサン、trans−1,2−ジヒドロキシ−シクロヘキサン、trans−1,3−ジヒドロキシ−シクロヘキサン、cis−1,3−ジヒドロキシ−シクロヘキサンおよびこれらの混合物からなる群から選択され、ジオールは、場合により、利用する不飽和二酸の約1モル当量を基準として約0.90モル当量〜約1.1モル当量の量になるように選択される、請求項1に記載のプロセス。
- 第1の触媒は、利用する出発物質の有機ジオールを基準として、約0.001モル%〜約0.5モル%の量で存在する、請求項1に記載のプロセス。
- 第1の触媒は、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸ベリリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸ベリリウム、炭酸マンガン、炭酸バリウムおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載のプロセス。
- 第2の触媒は、チタン酸テトラアルキル、ジアルキルスズオキシド、例えば、ジブチルスズオキシド、テトラアルキルスズ、例えば、ジブチルスズジラウレートおよびジアルキルスズオキシド水酸化物、例えば、ブチルスズオキシド水酸化物、アルミニウムアルコキシド、アルキル亜鉛、ジアルキル亜鉛、酸化亜鉛、酸化第一スズ、またはこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載のプロセス。
- 第2の触媒は、利用する出発物質の二酸またはジエステルを基準として、約0.01モル%〜約5モル%の量で存在する、請求項1に記載のプロセス。
- トナーエマルションを製造するためのプロセスであって、
第1の触媒存在下、有機ジオールと環状アルキレンカーボネートとを反応させることによって、ポリアルコキシジオールを作成し、第1の触媒が、利用する出発物質の有機ジオールを基準として約0.001モル%〜約0.5モル%の量で存在することと;
エステル化反応において、第2の触媒存在下、前記ポリアルコキシジオールと1つ以上の二酸試薬とを反応させることと;
エステル化反応から製造された得られた混合物の酸価を監視することと;
その後、得られた混合物を不飽和二酸で重縮合し、酸価が10.0mg(KOH)/g(樹脂)より大きな不飽和ポリエステル樹脂を作成することと;
有機溶媒に前記不飽和ポリエステル樹脂を溶解して溶液を作成することと;
ポリエステル樹脂の溶液を中和することと;
中和した溶液に十分な量の水を加え、樹脂エマルションを作成することと;
樹脂エマルション中の有機溶媒を除去することとを含む、プロセス。 - トナーを製造するためのプロセスであって、
第1の触媒存在下、有機ジオールと環状アルキレンカーボネートとを反応させることによって、ポリアルコキシジオールを作成することと;
エステル化反応において、第2の触媒存在下、前記ポリアルコキシジオールと1つ以上の有機二酸試薬とを反応させることと;
エステル化反応から製造された得られた混合物の酸価を監視することと;
その後、得られた混合物を不飽和二酸で重縮合し、酸価が10.0mg(KOH)/g(樹脂)より大きな不飽和ポリエステル樹脂を作成することと;
有機溶媒にアモルファスポリエステル樹脂を溶解して溶液を作成することと;
ポリエステル樹脂の溶液を中和することと;
中和した溶液に十分な量の水を加え、樹脂エマルションを作成することと;
樹脂エマルションから有機溶媒を除去することと;
エマルションを凝集させてトナー粒子を作成することと;
トナー粒子を融着させてトナーを作成することとを含む、プロセス。 - 請求項8に記載のプロセスによって製造されるトナー。
- 約15〜約80μC/グラムの電荷を有する、請求項9に記載のトナー。
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