JP2016168524A - Composite particle and mixing method of particle - Google Patents

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光雄 串野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide composite particles with which a predetermined function as the composite particles can be exhibited even when two kinds of particles with a size of nano-micron order are mixed with each other, and to provide a mixing method of particles, with which the two kinds of particles can uniformly be mixed.SOLUTION: Composite particles are obtained by dry-mixing first particles with average primary particle size of 1 μm or less and second particles with average primary particle size of 1 μm or less with each other, in which stirring of the first particles and the second particles and crushing of aggregates of the first particles are simultaneously performed in dry-mixing, and the ratio of the average primary particle size of the first particles and the average primary particle size of the second particles ((second particles)/(first particles)) is 0.02-0.25.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、複合粒子および粒子混合方法に関する。   The present invention relates to composite particles and a particle mixing method.

従来、2種類以上の粒子を混合して複合粒子を製造することが行われている。通常、複合粒子は、主材粒子表面に副材粒子を付着させることにより、所定の機能(例えば、ハンドリング性向上、混合性向上)が付加される。このような複合粒子の用途として、例えば、トナー粒子、トナー添加剤粒子が挙げられる(例えば、特許文献1)。   Conventionally, two or more types of particles are mixed to produce composite particles. Usually, the composite particles have a predetermined function (for example, improved handling property and improved mixing property) by attaching the secondary material particles to the surface of the main material particles. Examples of applications of such composite particles include toner particles and toner additive particles (for example, Patent Document 1).

複合粒子として、ミクロンオーダーの粒子径を有する主材粒子に、ナノオーダーの粒子径を有する副材粒子を組み合わせることは、従来、種々、検討されているが、ナノオーダーの粒子径を有する主材粒子に、ナノオーダーの粒子径を有する副材粒子を組み合わせることは、十分に検討されていない。   As a composite particle, various attempts have been made to combine a secondary material particle having a nano-order particle size with a main material particle having a micro-order particle size. Combining secondary particles having nano-order particle diameter with particles has not been sufficiently studied.

特開平11−24312号公報JP-A-11-24312

本発明の発明者らは、ナノオーダーの粒子径(例えば、平均一次粒子径が1μm以下)を有する主材粒子と、ナノオーダーの粒子径を有する副材粒子とを混合した場合、副材粒子を添加する効果が十分に得られないという課題を見いだした。   When the inventors of the present invention mix main material particles having a nano-order particle size (for example, an average primary particle size of 1 μm or less) and sub-material particles having a nano-order particle size, The problem that the effect of adding is not sufficiently obtained was found.

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ナノオーダーの粒子径を有する2種の粒子を混合しても、複合粒子として所定の機能を発現し得る複合粒子を提供すること、および、当該2種の粒子を均一に混合させ得る粒子混合方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to develop a predetermined function as a composite particle even when two kinds of particles having a nano-order particle size are mixed. An object of the present invention is to provide composite particles that can be obtained, and to provide a particle mixing method that can uniformly mix the two kinds of particles.

本発明の複合粒子は、平均一次粒子径が1μm以下の第1の粒子の凝集体と、平均一次粒子径が1μm以下の第2の粒子とを乾式混合して得られる、複合粒子であって、該乾式混合の際、該第1の粒子および該第2の粒子の撹拌と、第1の粒子の凝集体の解砕とが同時に行われ、該第1の粒子の平均一次粒子径と、該第2の粒子の平均一次粒子径との比(第2の粒子/第1の粒子)が、0.02〜0.25である。
1つの実施形態においては、上記複合粒子の平均二次粒子径が、上記第1の粒子の凝集体の平均粒子径に対して、80%以下である。
1つの実施形態においては、上記第2の粒子の混合量が、上記第1の粒子の混合量100重量部に対して、0.1重量部〜10重量部である。
本発明の別の局面によれば、粒子混合方法が提供される。この粒子混合方法は、平均一次粒子径が1μm以下の第1の粒子と、平均一次粒子径が1μm以下の第2の粒子とを混合する方法であって、該第1の粒子の凝集体を解砕しつつ、該第1の粒子と該第2の粒子とを撹拌することを含む。
1つの実施形態においては、上記粒子混合方法は、攪拌羽根と解砕羽根とを備える混合装置を用いる。
1つの実施形態においては、上記第2の粒子の投入量が、上記第1の粒子の投入量100重量部に対して、0.1重量部〜10重量部である。
1つの実施形態においては、上記第1の粒子の平均一次粒子径と、上記第2の粒子の平均一次粒子径との比(第2の粒子/第1の粒子)が、0.02〜0.25である。
The composite particles of the present invention are composite particles obtained by dry-mixing aggregates of first particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less and second particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less. In the dry mixing, the stirring of the first particles and the second particles and the crushing of the aggregates of the first particles are performed simultaneously, and the average primary particle diameter of the first particles, The ratio of the second primary particles to the average primary particle size (second particles / first particles) is 0.02 to 0.25.
In one embodiment, the average secondary particle diameter of the composite particles is 80% or less with respect to the average particle diameter of the aggregate of the first particles.
In one embodiment, the mixing amount of the second particles is 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixing amount of the first particles.
According to another aspect of the present invention, a particle mixing method is provided. This particle mixing method is a method of mixing first particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less and second particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less, and an aggregate of the first particles is obtained. Stirring the first particles and the second particles while crushing.
In one embodiment, the particle mixing method uses a mixing device including a stirring blade and a crushing blade.
In one embodiment, the input amount of the second particles is 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the input amount of the first particles.
In one embodiment, the ratio (second particle / first particle) between the average primary particle size of the first particles and the average primary particle size of the second particles is 0.02 to 0. .25.

本発明の複合粒子は、平均一次粒子径が1μm以下の第1の粒子と、平均一次粒子径が1μm以下の第2の粒子とを乾式混合して得られる粒子である。本発明によれば、乾式混合の際、第1の粒子および第2の粒子の撹拌と、第1の粒子の凝集体の解砕とを同時に行うことにより、副材粒子としての第2の粒子の添加効果が高い複合粒子を提供することができる。また、本発明によれば、第1の粒子の凝集体を解砕しつつ、該第1の粒子と該第2の粒子とを撹拌することにより、小粒径の粒子同士を均一に混合させ得る粒子混合方法を提供することができる。   The composite particles of the present invention are particles obtained by dry-mixing first particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less and second particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less. According to the present invention, during the dry mixing, the first particles and the second particles are agitated and the aggregates of the first particles are simultaneously pulverized, whereby the second particles as sub-material particles. It is possible to provide composite particles having a high additive effect. Further, according to the present invention, the first particles and the second particles are agitated while the aggregates of the first particles are crushed, thereby uniformly mixing the particles having a small particle diameter. The resulting particle mixing method can be provided.

(a)は、実施例1における複合粒子の表面元素分析およびSEM画像元素マッピングの結果を示す図である。(b)は、比較例1における複合粒子の表面元素分析およびSEM画像元素マッピングの結果を示す図である。(A) is a figure which shows the result of the surface elemental analysis and SEM image element mapping of the composite particle in Example 1. FIG. (B) is a figure which shows the result of the surface element analysis and SEM image element mapping of the composite particle in the comparative example 1. 参考例2および3で作製した塗料により形成された塗膜を示す図である。It is a figure which shows the coating film formed with the coating material produced by the reference examples 2 and 3. FIG.

A.複合粒子
本発明の複合粒子は、平均一次粒子径が1μm以下の第1の粒子と、平均一次粒子径が1μm以下の第2の粒子とを乾式混合して得られる。該複合粒子は、第1の粒子と第2の粒子とが互いに付着した形態であり得る。なお、平均一次粒子径は、無作為に選ばれた所定個数の粒子の直径(粒子(断面)の最大長)を測定し、その算術平均により算出される。平均一次粒子径の評価方法の詳細は後述する。
A. Composite Particles The composite particles of the present invention are obtained by dry-mixing first particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less and second particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less. The composite particles may be in a form in which the first particles and the second particles are attached to each other. The average primary particle diameter is calculated by calculating the diameter of a predetermined number of randomly selected particles (the maximum length of the particles (cross section)) and calculating the arithmetic average thereof. Details of the average primary particle size evaluation method will be described later.

上記第1の粒子は、単粒子が凝集した凝集体として混合に供され得、第1の粒子の凝集体は、第2の粒子との混合操作の結果、解砕される。より詳細には、本発明の複合粒子は、第1の粒子の凝集体および第2の粒子との撹拌と、第1の粒子の凝集体の解砕とを同時に行う乾式混合により得られる。なお、第1の粒子の凝集体とは、単粒子が可逆的に凝集して形成された凝集体であり、単粒子の粒界が残った状態で凝集している状態の凝集体(いわゆる2次凝集体)を意味する。   The first particles can be subjected to mixing as an aggregate in which single particles are aggregated, and the aggregate of the first particles is crushed as a result of the mixing operation with the second particles. More specifically, the composite particles of the present invention are obtained by dry mixing in which the agglomeration of the first particles and the second particles and the crushing of the aggregates of the first particles are simultaneously performed. Note that the aggregate of the first particles is an aggregate formed by reversibly aggregating single particles, and is an aggregate in a state of being aggregated in a state where the grain boundaries of the single particles remain (so-called 2 Secondary agglomerates).

本発明においては、混合される粒子がともに極小粒径(平均一次粒子径が1μm以下)であっても、すなわち、比表面積が大きく表面エネルギーが高いために凝集(2次凝集)しやすい粒子であっても、第1の粒子の凝集体を解砕しつつ(すなわち、第1の粒子の二次粒子径が減少した状態および/または第1の粒子が単粒子化した状態で)、第1の粒子と第2の粒子とを接触させるため、第1の粒子に付着する第2の粒子の量が多くなり、その結果、所望の機能を発揮する複合粒子を得ることができる。例えば、後述のように、親水性の第1の粒子と疎水性の第2の粒子とを混合して、疎水化度の高い複合粒子を得ることができる。   In the present invention, even if the particles to be mixed are both extremely small (average primary particle size is 1 μm or less), that is, particles that are likely to aggregate (secondary aggregation) because of their large specific surface area and high surface energy. Even when the aggregate of the first particles is crushed (that is, in a state where the secondary particle diameter of the first particles is reduced and / or in a state where the first particles are made into single particles), Since the particles and the second particles are brought into contact with each other, the amount of the second particles adhering to the first particles is increased, and as a result, composite particles exhibiting a desired function can be obtained. For example, as will be described later, it is possible to obtain a composite particle having a high degree of hydrophobicity by mixing hydrophilic first particles and hydrophobic second particles.

また、本発明においては、上記複合粒子が、乾式混合にて得られることをひとつの特徴とする。なお、乾式混合とは、液体を用いずに行う混合を意味する。従来の乾式混合法は、液体を用いて粒子を混合させる湿式混合法と比較して、混合に供する粒子が凝集しやすい傾向がある。そのため、ナノオーダーの粒子径を有する粒子同士の混合はもとより、ミクロンオーダーの粒子径を有する粒子同士の混合においても、粒子混合による効果が不充分であり、実用化が困難である。一方、本願発明においては、上記従来の問題を解消し得、さらには、乾式混合法を採用することにより、第1の粒子の解砕が有効に行われる。その結果、ナノオーダーの粒子径を有する粒子同士の混合であっても、2種の粒子が良好に混合して、所望の機能を発揮する複合粒子を得ることができる。   In the present invention, the composite particles are obtained by dry mixing. The dry mixing means mixing performed without using a liquid. Conventional dry mixing methods tend to agglomerate particles for mixing compared to wet mixing methods in which particles are mixed using a liquid. Therefore, not only the mixing of particles having a nano-order particle diameter but also the mixing of particles having a micron-order particle diameter is insufficient in effect due to the particle mixing, making practical application difficult. On the other hand, in this invention, the said conventional problem can be eliminated, and also by employ | adopting a dry-mixing method, the crushing of 1st particle | grains is performed effectively. As a result, even when the particles having nano-order particle diameters are mixed with each other, two kinds of particles can be mixed well to obtain composite particles exhibiting a desired function.

混合前の第2の粒子は、凝集粒子であってもよく、単粒子であってもよく、これらが併存する状態であってもよい。本発明においては、凝集状態の第2の粒子を用いても、上記のように良好な特性を有する複合粒子を得ることができる。   The second particles before mixing may be aggregated particles, single particles, or a state in which these particles coexist. In the present invention, composite particles having good characteristics as described above can be obtained even when the aggregated second particles are used.

上記複合粒子の平均二次粒子径は、好ましくは0.3μm〜7μmであり、より好ましくは0.3μm〜5μmであり、さらに好ましくは0.3μm〜3μmである。このように二次粒子径の小さい複合粒子が得られ得ることは、本発明の効果のひとつである。なお、複合粒子の平均二次粒子径および第1の粒子の凝集体の平均粒径(後述)は、レーザー回折法により測定され得る(体積基準)。   The average secondary particle diameter of the composite particles is preferably 0.3 μm to 7 μm, more preferably 0.3 μm to 5 μm, and still more preferably 0.3 μm to 3 μm. Thus, it is one of the effects of the present invention that composite particles having a small secondary particle diameter can be obtained. The average secondary particle diameter of the composite particles and the average particle diameter (described later) of the aggregates of the first particles can be measured by a laser diffraction method (volume basis).

上記複合粒子の平均二次粒子径は、第1の粒子の凝集体(混合前の凝集体)の平均粒子径に対して、好ましくは80%以下であり、より好ましくは75%以下であり、さらに好ましくは70%以下であり、特に好ましくは65%以下であり、最も好ましくは10%〜65%である。1つの実施形態においては、混合後に得られる複合粒子の平均二次粒子径は、第1の粒子の凝集体(混合前の凝集体)の平均粒子径よりも小さい。   The average secondary particle size of the composite particles is preferably 80% or less, more preferably 75% or less, with respect to the average particle size of the aggregates of the first particles (aggregates before mixing). More preferably, it is 70% or less, particularly preferably 65% or less, and most preferably 10% to 65%. In one embodiment, the average secondary particle diameter of the composite particles obtained after mixing is smaller than the average particle diameter of the aggregates of the first particles (aggregates before mixing).

上記複合粒子は、第1の粒子および第2の粒子に加え、さらに別の粒子を含んでいてもよい。   In addition to the first particles and the second particles, the composite particles may further include other particles.

第1の粒子および第2の粒子の詳細については、B項にて説明する。   Details of the first particles and the second particles will be described in Section B.

B.粒子混合方法
本発明の粒子混合方法は、平均一次粒子径が1μm以下の第1の粒子と、平均一次粒子径が1μm以下の第2の粒子とを混合する方法であって、該第1の粒子の凝集体を解砕しつつ、該第1の粒子と第2の粒子とを撹拌することを含む。
B. Particle Mixing Method The particle mixing method of the present invention is a method of mixing first particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less and second particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less. Stirring the first particles and the second particles while crushing the aggregates of the particles.

上記粒子混合方法によれば、極小粒径の粒子同士を均一に混合することができ、第1の粒子と第2の粒子との接触(接触面積増加、接触回数増加等)が促進され得る。より詳細には、第1の粒子の凝集体を解砕しながら混合することにより、ナノレベル粒子同士の混合となり、第1の粒子と第2の粒子の接触(接触面積増加、接触回数増加等)が促進されていると考えられる。また、該粒子混合方法により、上記A項の複合粒子を得ることができる。   According to the particle mixing method, particles having an extremely small particle diameter can be mixed uniformly, and contact (increased contact area, increased number of contacts, etc.) between the first particle and the second particle can be promoted. More specifically, by mixing while crushing the aggregate of the first particles, the nano-level particles are mixed with each other, and contact between the first particles and the second particles (increased contact area, increased number of contacts, etc.) ) Is considered to be promoted. Further, the composite particles of the above item A can be obtained by the particle mixing method.

上記粒子混合方法においては、第1の粒子と第2の粒子とを所定の混合装置に投入して行われる。混合装置に投入される第1の粒子としては、単粒子が凝集した凝集体(二次粒子)が用いられ得る。本発明の粒子混合方法によれば、凝集しやすい粒子を用いても、均一な混合が可能であり、優れた特性を有する複合粒子が得られ得る。また、混合装置に投入される第2の粒子は、凝集粒子であってもよく、単粒子であってもよく、これらが併存する状態であってもよい。   In the particle mixing method, the first particles and the second particles are charged into a predetermined mixing device. Aggregates (secondary particles) obtained by agglomerating single particles can be used as the first particles introduced into the mixing apparatus. According to the particle mixing method of the present invention, even if particles that are easily aggregated are used, uniform mixing is possible, and composite particles having excellent characteristics can be obtained. Further, the second particles put into the mixing device may be aggregated particles, single particles, or a state in which these particles coexist.

上記第2の粒子の混合量(投入量)は、第1の粒子の混合量(投入量)100重量部に対して、好ましくは0.1重量部〜10重量部であり、より好ましくは0.2重量部〜8重量部であり、さらに好ましくは0.3重量部〜6重量部である。このような範囲であれば、極小粒径の粒子同士を均一に混合することができる。   The mixing amount (input amount) of the second particles is preferably 0.1 parts by weight to 10 parts by weight, more preferably 0, with respect to 100 parts by weight of the mixing amount (input amount) of the first particles. .2 to 8 parts by weight, more preferably 0.3 to 6 parts by weight. Within such a range, particles having an extremely small particle diameter can be mixed uniformly.

混合装置には、その他の物質をさらに投入してもよい。該物質は特に限定されず、例えば、別の粒子、樹脂材料、添加剤等が投入され得る。   Other materials may be further added to the mixing apparatus. The substance is not particularly limited, and for example, another particle, a resin material, an additive, or the like can be input.

好ましくは、上記混合装置は、混合容器を備え、さらに、該混合容器内に、混合物を攪拌するための攪拌羽根と、凝集体(凝集粒子)を解砕するための解砕羽根(いわゆる、チョッパー)とを備える。好ましくは、該攪拌羽根と解砕羽根は、それどれ独立した回転軸により回転する。本発明の混合方法によれば、攪拌羽根と解砕羽根とを同時に作動させることにより、極小粒径の粒子同士を均一に混合することができる。   Preferably, the mixing apparatus includes a mixing container, and further includes a stirring blade for stirring the mixture and a crushing blade (so-called chopper) for crushing the aggregate (aggregated particles) in the mixing container. ). Preferably, the stirring blade and the crushing blade are each rotated by an independent rotating shaft. According to the mixing method of the present invention, particles having a very small particle diameter can be uniformly mixed by simultaneously operating the stirring blade and the crushing blade.

上記混合容器としては、任意の適切な形状の容器が用いられる。好ましくは筒状、より好ましくは円筒状の容器が用いられる。該混合容器の容積は、混合物の全容積に対して、好ましくは150体積%〜1000体積%であり、より好ましくは150体積%〜800体積%であり、さらに好ましくは160体積%〜600体積%である。混合容器の容積は、例えば、5L〜1500Lである。   As the mixing container, a container having any appropriate shape is used. A cylindrical container is used, more preferably a cylindrical container. The volume of the mixing container is preferably 150% by volume to 1000% by volume, more preferably 150% by volume to 800% by volume, and even more preferably 160% by volume to 600% by volume with respect to the total volume of the mixture. It is. The volume of the mixing container is, for example, 5L to 1500L.

上記攪拌羽根は、混合容器内で混合物全体の転動作用を促す機能を有する。攪拌羽根は、混合物を攪拌し得る限り、任意の適切な形状であり得る。好ましくは、攪拌羽根は、筒状の混合容器の軸方向に延びる回転軸に取り付けられる。上記混合装置は、複数枚の攪拌羽根を備え得る。上記攪拌羽根の回転径は、混合容器の直径に対して、好ましくは80%以上100%未満であり、より好ましくは90%〜99%である。   The agitating blade has a function of prompting the entire mixture to roll within the mixing vessel. The stirring blade can be any suitable shape as long as the mixture can be stirred. Preferably, the stirring blade is attached to a rotating shaft extending in the axial direction of the cylindrical mixing container. The mixing device may include a plurality of stirring blades. The rotation diameter of the stirring blade is preferably 80% or more and less than 100%, more preferably 90% to 99% with respect to the diameter of the mixing vessel.

上記攪拌羽根の回転速度は、好ましくは50rpm〜500rpmであり、より好ましくは100rpm〜400rpmである。回転速度を周速度で表した場合、周速度は、好ましくは0.5m/秒〜8m/秒であり、より好ましくは1m/秒〜6m/秒である。このような範囲であれば、均一な混合を行うことができ、また、解砕羽根による解砕も効率よく行うことができる。より詳細には、攪拌羽根の回転速度が50rpm未満の場合、あるいは周速度が0.5m/秒未満の場合、均一に混合できないおそれがある。また、攪拌羽根の回転速度が500rpmを超える場合、あるいは周速度が8m/秒を超える場合、粒子の巻き上がり現象が顕著となり、解砕羽根に粒子が効率よく供給されずに、良好な複合粒子が得られないおそれがある。   The rotation speed of the stirring blade is preferably 50 rpm to 500 rpm, more preferably 100 rpm to 400 rpm. When the rotational speed is represented by a peripheral speed, the peripheral speed is preferably 0.5 m / second to 8 m / second, more preferably 1 m / second to 6 m / second. If it is such a range, uniform mixing can be performed and crushing with a crushing blade can also be performed efficiently. More specifically, when the rotation speed of the stirring blade is less than 50 rpm, or when the peripheral speed is less than 0.5 m / sec, there is a possibility that uniform mixing cannot be performed. In addition, when the rotation speed of the stirring blade exceeds 500 rpm, or when the peripheral speed exceeds 8 m / second, the phenomenon of particle rolling becomes remarkable, and the particles are not efficiently supplied to the crushing blade, so that excellent composite particles are obtained. May not be obtained.

上記解砕羽根は、これに接触または接近した物質にせん断力を与える機能を有する。解砕羽根は、このような機能を発揮する限り、任意の適切な形状であり得る。好ましくは、解砕羽根は、混合容器の側面より突出させた回転軸に取り付けられる。好ましくは、該回転軸は、混合容器の中心に向けられる。解砕羽根は回転軸に複数枚設けられ得、また、該回転軸は混合装置に複数個設けられ得る。上記解砕羽根は、攪拌羽根よりも小型の羽根である。上記解砕羽根の回転径は、混合する粒子の特性に応じて、任意の適切な径に設定され得る。上記解砕羽根の回転径は、混合容器の直径に対して、好ましくは1/15〜1/4あり、より好ましくはで1/10〜1/5ある。   The said crushing blade | wing has a function which gives a shearing force to the substance which contacted or approached this. The crushing blade may have any suitable shape as long as it exhibits such a function. Preferably, the crushing blade is attached to a rotating shaft that protrudes from the side surface of the mixing container. Preferably, the axis of rotation is directed to the center of the mixing vessel. A plurality of crushing blades may be provided on the rotating shaft, and a plurality of the rotating shafts may be provided on the mixing device. The crushing blade is a blade smaller than the stirring blade. The rotation diameter of the crushing blade can be set to any appropriate diameter depending on the characteristics of the particles to be mixed. The rotation diameter of the crushing blade is preferably 1/15 to 1/4, more preferably 1/10 to 1/5 of the diameter of the mixing vessel.

上記解砕羽根は、上記攪拌羽根よりも高速で回転することが好ましい。解砕羽根の回転速度は、好ましくは1000rpm〜20000rpmであり、より好ましくは2000rpm〜10000rpmであり、さらに好ましくは3000rpm〜6000rpmである。回転速度を周速度で表した場合、周速度は、好ましくは15m/秒〜65m/秒であり、より好ましくは20m/秒〜60m/秒である。このような範囲であれば、解砕羽根による解砕を効率よく行うことができ、かつ、粒子の粉砕を防止することができる。より詳細には、解砕羽根の回転速度が1000rpm未満の場合、あるいは周速度が15m/秒未満の場合、第1の粒子の凝集体を十分に解砕することができず、所望の特性を有する複合粒子が得られないおそれがある。また、解砕羽根の回転速度が20000rpmを超える場合、あるいは周速度が65m/秒を超える場合、第1の粒子自体が粉砕されるおそれがある。また、高速で回転する解砕羽根を用いる場合、特殊仕様の駆動装置が必要となり、コスト面からも不利である。   The crushing blade preferably rotates at a higher speed than the stirring blade. The rotational speed of the crushing blade is preferably 1000 rpm to 20000 rpm, more preferably 2000 rpm to 10000 rpm, and still more preferably 3000 rpm to 6000 rpm. When the rotational speed is represented by a peripheral speed, the peripheral speed is preferably 15 m / second to 65 m / second, and more preferably 20 m / second to 60 m / second. If it is such a range, crushing by a crushing blade can be performed efficiently, and the crushing of particles can be prevented. More specifically, when the rotational speed of the crushing blade is less than 1000 rpm, or when the peripheral speed is less than 15 m / sec, the aggregate of the first particles cannot be sufficiently crushed, and the desired characteristics are obtained. There exists a possibility that the composite particle which has may not be obtained. Further, when the rotational speed of the crushing blade exceeds 20000 rpm, or when the peripheral speed exceeds 65 m / sec, the first particles themselves may be pulverized. Moreover, when using the crushing blade | wing rotating at high speed, the drive device of a special specification is needed and it is disadvantageous also from a cost surface.

上記混合装置として、市販の混合装置を用いてもよい。市販の混合装置としては、例えば、太平洋機工社製の製品名「アペックス・グラニュレータ」、「プロシェアミキサー」、杉山重工社製の製品名「ヘミスフィアミキサー」、「アキシャルミキサー」、アーステクニカ社製の製品名「ハイスピードミキサー」、徳寿工作所社製の製品名「ジュリアミキサー」、マツボー社製の製品名「レディーゲミキサー」、パウレック社製の製品名「バーティカルグラニュレータ」等が挙げられる。また、上記混合装置として、特開2008−229461号公報に記載の混合装置を用いてもよい。   A commercially available mixing device may be used as the mixing device. Examples of commercially available mixing equipment include product names “Apex Granulator”, “Pro-Share Mixer” manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd., product names “Hemisphere Mixer”, “Axial Mixer” manufactured by Sugiyama Heavy Industries, Ltd., and Earth Technica Co., Ltd. The product name “High Speed Mixer”, the product name “Julia Mixer” manufactured by Deoksugaku Kosakusha Co., Ltd., the product name “Ladyge Mixer” manufactured by Matsubo, the product name “Vertical Granulator” manufactured by Paulek, etc. . Moreover, you may use the mixing apparatus as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-229461 as said mixing apparatus.

上記粒子混合方法の混合時間は、混合に供する粒子の特性に応じて、任意の適切な時間に設定され得る。好ましくは1分〜2時間であり、より好ましくは3分〜1時間であり、さらに好ましくは5分〜30分である。   The mixing time of the particle mixing method can be set to any appropriate time depending on the characteristics of the particles to be mixed. Preferably it is 1 minute-2 hours, More preferably, it is 3 minutes-1 hour, More preferably, it is 5 minutes-30 minutes.

B−1.第1の粒子
上記第1の粒子としては、例えば、有機粒子(樹脂粒子)、無機粒子、有機無機複合粒子、金属粒子等が挙げられる。なかでも、通常であれば凝集しやすい材料から構成される粒子(例えば、有機粒子)は、本発明の粒子混合方法に好適であり、該粒子を用いても、均一な混合が可能であり、優れた特性を有する複合粒子が得られ得る。
B-1. First Particle Examples of the first particle include organic particles (resin particles), inorganic particles, organic-inorganic composite particles, metal particles, and the like. Among them, particles (for example, organic particles) that are usually composed of a material that easily aggregates are suitable for the particle mixing method of the present invention, and even when using the particles, uniform mixing is possible. Composite particles having excellent properties can be obtained.

上記有機粒子としては、例えば、天然高分子粒子、合成高分子粒子等が挙げられる。天然高分子粒子の具体例としては、例えば、にかわ、ゼラチン、カゼイン、アルブミンなどのタンパク質類;アラビアゴム、トラガントゴムなどの天然ゴム類;サポニンなどのグルコシド類;アルギン酸およびアルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウムなどのアルギン酸誘導体;メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロースなどのセルロース誘導体等から構成される粒子が挙げられる。合成高分子粒子の具体例としては、例えば、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、ケトン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素系プラスチック、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド、ジエン系プラスチック、ポリウレタン系プラスチック、芳香族ポリアミド、ポリフェニレン、ポリキシリレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、シリコン樹脂等の熱可塑性樹脂等から構成される粒子が挙げられる。   Examples of the organic particles include natural polymer particles and synthetic polymer particles. Specific examples of natural polymer particles include, for example, proteins such as glue, gelatin, casein, and albumin; natural rubbers such as gum arabic and tragacanth; glucosides such as saponin; alginic acid and propylene glycol alginate, and triethanol alginate. Examples thereof include particles composed of alginic acid derivatives such as amine and ammonium alginate; cellulose derivatives such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and ethylhydroxycellulose. Specific examples of synthetic polymer particles include, for example, phenol resins, furan resins, xylene / formaldehyde resins, ketone / formaldehyde resins, urea resins, melamine resins, aniline resins, alkyd resins, unsaturated polyester resins, epoxy resins, and the like. Curable resin: polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyacrylate, polymethacrylate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, fluoroplastic, polyacrylonitrile, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, polyether, polycarbonate, thermoplastic polyester, Polyamide, diene plastic, polyurethane plastic, aromatic polyamide, polyphenylene, polyxylylene, polyphenylene oxide, polysulfone, silicon Particles composed of thermoplastic resins such as fat and the like.

上記無機粒子としては、例えば、無機顔料、無機窒化物、粘土鉱物等が挙げられる。無機顔料の具体例としては、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、ベンガラ、酸化クロム、鉄黒、コバルトブルー、アルニナ白、酸化鉄黄色、ビリアジン、流化亜鉛、リトポン、カドミウムイエロー、朱、カドミウムレッド、黄鉛、モリブデートオレンジ、ジンククロメート、ストロンチュームクロメート、ホワイトカーボン、群青、沈降性バリウム、炭酸カルシウム、鉛白、紺青、マーガレットバイオレット、カーボンブラック等が挙げられる。無機窒化物の具体例としては、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタタル、窒化ニオブ等が挙げられる。粘土鉱物の具体例としては、例えば、タルク、パイロフィライト、スメクタイト(サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スティーブンサイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト等)、バーミキュライト、雲母(金雲母、黒雲母、チンワルド雲母、白雲母、パラゴナイト、セラドナイト、海緑石等)、緑泥石(クリノクロア、シャモサイト、ニマイト、ペナンタイト、スドーアイト、ドンバサイト等)、脆雲母(クリントナイト、マーガライト等)、スーライト、蛇紋石(アンチゴライト、リザーダイト、クリソタイル、アメサイト、クロンステダイト、バーチェリン、グリーナライト、ガーニエライト等)、カオリン(カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト等)等が挙げられる。   Examples of the inorganic particles include inorganic pigments, inorganic nitrides, clay minerals, and the like. Specific examples of inorganic pigments include, for example, titanium dioxide, zinc white, bengara, chromium oxide, iron black, cobalt blue, alina white, iron oxide yellow, viriadine, fluidized zinc, lithopone, cadmium yellow, vermilion, cadmium red, Examples include yellow lead, molybdate orange, zinc chromate, strontium chromate, white carbon, ultramarine blue, precipitated barium, calcium carbonate, white lead, bitumen, margaret violet, carbon black and the like. Specific examples of the inorganic nitride include silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, titanium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride, niobium nitride, and the like. Specific examples of clay minerals include, for example, talc, pyrophyllite, smectite (saponite, hectorite, saconite, stevensite, montmorillonite, beidellite, nontronite, etc.), vermiculite, mica (phlogopite, biotite, chinwald mica, etc.) , Muscovite, paragonite, ceradonite, sea chlorite, etc.), chlorite (clinochlore, chamosite, nimite, penantite, sudowite, dombasite, etc.), brittle mica (clinentite, margarite, etc.), sulite, serpentine (anti Golite, lizardite, chrysotile, amicite, cronstedite, burcherin, greenerite, garnierite, etc.) and kaolin (kaolinite, dickite, nacrite, halloysite, etc.).

上記有機無機複合粒子としては、例えば、特開2011−89069号公報に記載の粒子等が挙げられる。   Examples of the organic-inorganic composite particles include particles described in JP 2011-89069 A.

上記金属粒子としては、例えば、白金、金、パラジウム、銀、銅、ニッケル、クロム、スズ、亜鉛、アルミニウム、鉄、コバルト、ロジウム、ルテニウム、鉛、ビスマス、タングステン、チタン、ニッケル等から構成される粒子が挙げられる。   Examples of the metal particles include platinum, gold, palladium, silver, copper, nickel, chromium, tin, zinc, aluminum, iron, cobalt, rhodium, ruthenium, lead, bismuth, tungsten, titanium, nickel, and the like. Particles.

上記第1の粒子は、コアシェル構造であってもよい。   The first particle may have a core-shell structure.

上記第1の粒子の平均一次粒子径は、好ましくは1μm以下であり、より好ましくは10nm〜900nmであり、さらに好ましくは30nm〜800nmであり、特に好ましくは50nm〜800nmであり、最も好ましくは50nm〜700nmである。本発明においては、このように粒子径が小さく、表面エネルギーが大きい粒子であって、凝集しやすくまた凝集が解かれがたい粒子であっても、均一に混合することができる。また、適度に凝集が解かれた状態で、第2の粒子と混合されるため、優れた特性の複合粒子を得ることができる。   The average primary particle diameter of the first particles is preferably 1 μm or less, more preferably 10 nm to 900 nm, still more preferably 30 nm to 800 nm, particularly preferably 50 nm to 800 nm, and most preferably 50 nm. ~ 700 nm. In the present invention, even particles having such a small particle diameter and large surface energy that are easily aggregated and difficult to be aggregated can be uniformly mixed. In addition, since the particles are mixed with the second particles in a state where the aggregation is appropriately released, composite particles having excellent characteristics can be obtained.

上記のとおり、上記第1の粒子は凝集体の形状で混合に供され得る。第1の粒子の凝集体(混合前の凝集体)の平均粒子径は、特に限定されず、例えば、1μm〜15μmである。   As described above, the first particles can be subjected to mixing in the form of aggregates. The average particle diameter of the first particle aggregate (aggregate before mixing) is not particularly limited, and is, for example, 1 μm to 15 μm.

B−2.第2の粒子
上記第2の粒子としては、例えば、有機粒子(樹脂粒子)、無機粒子、有機無機複合粒子、金属粒子等が挙げられる。有機粒子、無機粒子、有機無機複合粒子および金属粒子の具体例としては、上記B−1項で説明したとおりである。第2の粒子は、コアシェル構造であってもよい。
B-2. Second particles Examples of the second particles include organic particles (resin particles), inorganic particles, organic-inorganic composite particles, and metal particles. Specific examples of the organic particles, inorganic particles, organic-inorganic composite particles, and metal particles are as described in the above section B-1. The second particle may have a core-shell structure.

上記第2の粒子の平均一次粒子径は、好ましくは1μm以下であり、より好ましくは1nm〜900nmであり、さらに好ましくは3nm〜800nmであり、特に好ましくは5nm〜800nmであり、最も好ましくは5nm〜200nmである。   The average primary particle diameter of the second particles is preferably 1 μm or less, more preferably 1 nm to 900 nm, further preferably 3 nm to 800 nm, particularly preferably 5 nm to 800 nm, and most preferably 5 nm. ~ 200 nm.

上記第1の粒子の平均一次粒子径と第2の粒子の平均一次粒子径との比(第2の粒子/第1の粒子)は、好ましくは0.02〜0.25であり、より好ましくは0.03〜0.2であり、さらに好ましくはで0.04〜0.15ある。このような範囲であれば、特性に優れる複合粒子を得ることができる。また、本発明の粒子混合方法によれば、このような範囲の粒子径比を有する粒子であっても効率的に混合することができ、副材としての第2の粒子の添加効果が高い複合粒子を得ることができる。   The ratio of the average primary particle diameter of the first particles to the average primary particle diameter of the second particles (second particles / first particles) is preferably 0.02 to 0.25, more preferably. Is 0.03-0.2, more preferably 0.04-0.15. Within such a range, composite particles having excellent characteristics can be obtained. Further, according to the particle mixing method of the present invention, even particles having a particle size ratio in such a range can be efficiently mixed, and the composite having a high effect of adding the second particles as a secondary material Particles can be obtained.

C.アミノ系樹脂粒子と疎水性無機酸化物とから構成される複合粒子
1つの実施形態においては、第1の粒子としてアミノ系樹脂粒子を用い、第2の粒子として疎水性無機酸化物を用い、上記粒子混合方法により、複合粒子Aが提供される。該複合粒子Aは、疎水性無機酸化物により疎水性が付与されている。本発明の粒子混合方法によれば、極小粒径のアミノ系樹脂粒子を用いても、疎水性無機酸化物による疎水性付加が十分に行われ得る。また、本発明の粒子混合方法によれば、混合時間に相関して疎水化度が調整可能となり、混合時間を長くして疎水化度を高めることが可能となる。
C. In one embodiment of composite particles composed of amino resin particles and hydrophobic inorganic oxides, amino resin particles are used as the first particles, and hydrophobic inorganic oxides are used as the second particles. The composite particle A is provided by the particle mixing method. The composite particles A are given hydrophobicity by a hydrophobic inorganic oxide. According to the particle mixing method of the present invention, hydrophobic addition with a hydrophobic inorganic oxide can be sufficiently performed even when amino resin particles having a very small particle diameter are used. Moreover, according to the particle mixing method of the present invention, the degree of hydrophobicity can be adjusted in correlation with the mixing time, and the degree of hydrophobicity can be increased by extending the mixing time.

上記複合粒子Aは、トナー用添加剤として好適に用いられ得る。上記複合粒子Aを含むトナー用添加剤は、正帯電性のトナーおよび負帯電性のトナーに対して、その帯電性を向上させ得る。   The composite particle A can be suitably used as an additive for toner. The toner additive containing the composite particles A can improve the chargeability of positively charged toner and negatively chargeable toner.

上記複合粒子Aを製造する粒子混合方法において、上記疎水性無機酸化物の混合量(投入量)は、アミノ系樹脂粒子の混合量(投入量)100重量部に対して、好ましくは0.1重量部〜10重量部であり、より好ましくは0.5重量部〜8重量部であり、さらに好ましくは0.5重量部〜5重量部である。このような範囲であれば、疎水化度が高い複合粒子Aが得られ得る(例えば30%以上、好ましくは30%〜70%の疎水化度を有する複合粒子A)。このような複合粒子Aは、流動性、ハンドリング性、混合性等に優れる。   In the particle mixing method for producing the composite particle A, the amount of the hydrophobic inorganic oxide mixed (input amount) is preferably 0.1 with respect to 100 parts by weight of the amino resin particle mixed amount (input amount). Parts by weight to 10 parts by weight, more preferably 0.5 parts by weight to 8 parts by weight, and still more preferably 0.5 parts by weight to 5 parts by weight. Within such a range, composite particles A having a high degree of hydrophobicity can be obtained (for example, composite particles A having a degree of hydrophobicity of 30% or more, preferably 30% to 70%). Such composite particles A are excellent in fluidity, handling properties, mixing properties, and the like.

C−1.アミノ系樹脂粒子
上記アミノ系樹脂粒子の平均一次粒子径は、好ましくは1μm以下であり、より好ましくは780nm以下であり、さらに好ましくは20nm〜780nmであり、さらに好ましくは30nm〜600nmであり、さらに好ましくは30nm〜500nmであり、特に好ましくは30nm〜200nmである。このような範囲であれば、トナー粒子の表面から脱落し難いトナー用添加剤を得ることができる。
C-1. Amino resin particles The average primary particle diameter of the amino resin particles is preferably 1 μm or less, more preferably 780 nm or less, further preferably 20 nm to 780 nm, further preferably 30 nm to 600 nm, Preferably it is 30 nm-500 nm, Most preferably, it is 30 nm-200 nm. Within such a range, it is possible to obtain a toner additive that does not easily fall off from the surface of the toner particles.

上記アミノ系樹脂粒子は、少なくとも表層がアミノ系樹脂から形成されている。上記アミノ系樹脂粒子は、アミノ系樹脂のみから形成されていてもよく、シェル層がアミノ系樹脂から形成されたコアシェル構造であってもよい。   At least the surface layer of the amino resin particles is formed of an amino resin. The amino resin particles may be formed of only an amino resin, or may have a core-shell structure in which a shell layer is formed of an amino resin.

上記アミノ系樹脂としては、例えば、アミノ化合物とホルムアルデヒドとの縮合物が挙げられる。アミノ化合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、多官能アミノ化合物等が挙げられる。なかでも、多官能アミノ化合物が好ましく用いられ、トリアジン還構造を有する多官能アミノ化合物がより好ましく用いられる。トリアジン環構造を有する多官能アミノ化合物としては、例えば、メラミン;一般式(1)で表されるアミノ化合物;一般式(2)や一般式(3)などで表されるジアミノトリアジン化合物;ベンゾグアナミン、シクロヘキサンカルボグアナミン、シクロヘキセンカルボグアナミン、アセトグアナミン、ノルボルネンカルボグアナミン、スピログアナミン等のグアナミン化合物;等が挙げられる。これらの中でも、メラミン、ベンゾグアナミンが好ましい。アミノ化合物は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   As said amino resin, the condensate of an amino compound and formaldehyde is mentioned, for example. As an amino compound, urea, thiourea, a polyfunctional amino compound etc. are mentioned, for example. Of these, polyfunctional amino compounds are preferably used, and polyfunctional amino compounds having a triazine-returned structure are more preferably used. Examples of the polyfunctional amino compound having a triazine ring structure include melamine; an amino compound represented by the general formula (1); a diaminotriazine compound represented by the general formula (2) or the general formula (3); And guanamine compounds such as cyclohexanecarboguanamine, cyclohexenecarboguanamine, acetoguanamine, norbornenecarboguanamine, and spiroguanamine. Among these, melamine and benzoguanamine are preferable. Only 1 type may be used for an amino compound and 2 or more types may be used for it.

一般式(1)中、Rは、同一または異なり、水素原子または置換基があってもよいアルキル基を表し、Rの少なくとも1つは置換基があってもよいアルキル基である。一般式(1)中、Rは、好ましくは、水素原子、ヒドロキシアルキル基である。 Formula (1), R 1, identical or different, represent an alkyl group which may be a hydrogen atom or a substituent, at least one of R 1 is an alkyl group which may have a substituent. In general formula (1), R 1 is preferably a hydrogen atom or a hydroxyalkyl group.

一般式(2)中、Rは、同一または異なり、直鎖構造または側鎖を有する構造である炭素原子数1〜2の炭化水素基(−CH−、−CHCH−、−CH(CH)−)である。 In General Formula (2), R 2 is the same or different, and is a hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms (—CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —, which is a linear structure or a structure having a side chain. CH (CH 3) -) is.

一般式(3)中、Rは、直鎖構造、側鎖を有する構造、置換基があってもよい芳香族環を有する構造、置換基があってもよい脂環を有する構造のいずれかである炭素原子数1〜8の炭化水素基である。なお、芳香族環を有する構造や脂環を有する構造は、側鎖を有する構造であってもよい。 In general formula (3), R 3 is any one of a linear structure, a structure having a side chain, a structure having an aromatic ring which may have a substituent, and a structure having an alicyclic ring which may have a substituent. It is a C1-C8 hydrocarbon group which is. The structure having an aromatic ring or the structure having an alicyclic ring may be a structure having a side chain.

1つの実施形態においては、上記アミノ化合物の10重量%〜100重量%がグアナミン化合物である。上記アミノ化合物中の上記グアナミン化合物の含有割合は、好ましくは20重量%〜100重量%であり、さらに好ましくは40重量%〜100重量%であり、さらに好ましくは50重量%〜100重量%であり、さらに好ましくは60重量%〜100重量%であり、さらに好ましくは70重量%〜100重量%であり、さらに好ましくは80重量%〜100重量%であり、さらに好ましくは90重量%〜100重量%であり、さらに好ましくは95重量%〜100重量%であり、最も好ましくは100重量%である。このような範囲であれば、カブリの発生および画像濃度低下を防止し得るトナー用添加剤を得ることができる。   In one embodiment, 10% to 100% by weight of the amino compound is a guanamine compound. The content ratio of the guanamine compound in the amino compound is preferably 20% by weight to 100% by weight, more preferably 40% by weight to 100% by weight, and further preferably 50% by weight to 100% by weight. More preferably 60% to 100% by weight, still more preferably 70% to 100% by weight, still more preferably 80% to 100% by weight, and still more preferably 90% to 100% by weight. More preferably, it is 95 to 100% by weight, and most preferably 100% by weight. Within such a range, it is possible to obtain a toner additive capable of preventing fogging and image density reduction.

上記アミノ系樹脂粒子がアミノ系樹脂のみから形成される場合、該樹脂粒子は、上記のアミノ化合物とホルムアルデヒドとを任意の適切な方法により反応(付加縮合反応)させて、得ることができる。アミノ系樹脂から形成される樹脂粒子の製造方法としては、例えば、特開2000−256432号公報、特開2002−293854号公報、特開2002−293855号公報、特開2002−293856号公報、特開2002−293857号公報、特開2003−55422号公報、特開2003−82049号公報、特開2003−138023号公報、特開2003−147039号公報、特開2003−171432号公報、特開2003−176330号公報、特開2005−97575号公報、特開2007−186716号公報、特開2008−101040号公報等に記載の製造方法が挙げられる。具体的には、例えば、上記アミノ化合物(好ましくは、多官能アミノ化合物)とホルムアルデヒドを、好ましくは塩基性の水性媒体中で付加縮合反応させて縮合物オリゴマーを生成させ、該縮合物オリゴマーが溶解または分散する水性媒体にドデシルベンゼンスルホン酸や硫酸等の酸触媒を混合して硬化させることによって、架橋構造のアミノ系樹脂から形成される樹脂粒子を製造することができる。縮合物オリゴマーを生成させる段階、架橋構造のアミノ系樹脂粒子とする段階は、いずれも、50℃〜100℃の温度で加熱された状態で行うことが好ましい。また、アミノ系樹脂架橋粒子の粒子径を制御するために、架橋構造のアミノ系樹脂粒子とする段階は界面活性剤の存在下で行われることが好ましい。なお、上記硬化後、任意の適切な方法で粒子を凝集させる凝集工程、固液分離工程、粒子乾燥工程、粉砕工程等の工程を経てアミノ系樹脂粒子を得てもよい。   When the amino resin particles are formed only from an amino resin, the resin particles can be obtained by reacting the amino compound and formaldehyde (addition condensation reaction) by any appropriate method. Examples of a method for producing resin particles formed from an amino resin include, for example, JP 2000-256432 A, JP 2002-293854 A, JP 2002-293855 A, JP 2002-293856 A, and the like. JP 2002-293857, JP 2003-55422, JP 2003-82049, JP 2003-138823, JP 2003-147039, JP 2003-171432, JP 2003. And the production methods described in JP-A-176330, JP-A-2005-97575, JP-A-2007-186716, JP-A-2008-101040, and the like. Specifically, for example, the above-mentioned amino compound (preferably a polyfunctional amino compound) and formaldehyde are preferably subjected to an addition condensation reaction in a basic aqueous medium to form a condensate oligomer, and the condensate oligomer is dissolved. Alternatively, resin particles formed from an amino resin having a crosslinked structure can be produced by mixing and curing an acid catalyst such as dodecylbenzenesulfonic acid or sulfuric acid in an aqueous medium to be dispersed. It is preferable that both the step of generating the condensate oligomer and the step of obtaining the amino resin particles having a crosslinked structure are performed in a state of being heated at a temperature of 50 to 100 ° C. In order to control the particle diameter of the amino resin-crosslinked particles, the step of forming the amino resin particles having a crosslinked structure is preferably performed in the presence of a surfactant. In addition, after the said hardening, you may obtain amino-type resin particles through processes, such as the aggregation process which aggregates particle | grains by arbitrary appropriate methods, a solid-liquid separation process, a particle | grain drying process, a grinding | pulverization process.

上記アミノ系樹脂粒子がコアシェル構造である場合、該樹脂粒子は、例えば、上記塩基性の水性媒体中にコア層となる粒子を分散させ、該水性媒体中で上記のようにしてアミノ化合物とホルムアルデヒドとの縮合物オリゴマーを生成し、さらに、上記のようにして縮合物オリゴマーを硬化させて得ることができる。   When the amino resin particles have a core-shell structure, for example, the resin particles are obtained by dispersing particles that form a core layer in the basic aqueous medium, and the amino compound and formaldehyde in the aqueous medium as described above. And a condensate oligomer can be obtained by curing the condensate oligomer as described above.

上記アミノ系樹脂粒子がコアシェル構造である場合、コア層となる粒子の平均粒子径は、好ましくは10nm〜700nmであり、より好ましくは20nm〜400nmであり、さらに好ましくは30nm〜150nmである。   When the amino resin particles have a core-shell structure, the average particle size of the particles serving as the core layer is preferably 10 nm to 700 nm, more preferably 20 nm to 400 nm, and still more preferably 30 nm to 150 nm.

上記アミノ系樹脂粒子がコアシェル構造である場合、シェル層の総厚みは、コア層となる粒子の平均粒子径に対して、好ましくは10%以上であり、より好ましくは15%〜500%であり、さらに好ましくは20%〜400%であり、特に好ましくは30%〜350%である。   When the amino resin particles have a core-shell structure, the total thickness of the shell layer is preferably 10% or more, more preferably 15% to 500%, with respect to the average particle diameter of the particles serving as the core layer. More preferably, it is 20% to 400%, and particularly preferably 30% to 350%.

コア層を形成する材料としては、任意の適切な材料が選択され得る。コア層となる粒子を構成する材料として、有機材料を用いてもよく、無機材料を用いてもよい。   Any appropriate material can be selected as a material for forming the core layer. An organic material or an inorganic material may be used as a material constituting the core layer particles.

上記コア層を形成する有機材料としては、例えば、ビニル重合体微粒子が挙げられる。ビニル重合体微粒子としては、任意の適切な重合性モノマーおよび必要に応じて任意の適切な架橋性モノマーを用いて得られる重合体微粒子を採用し得る。   Examples of the organic material forming the core layer include vinyl polymer fine particles. As the vinyl polymer fine particles, polymer fine particles obtained by using any appropriate polymerizable monomer and any appropriate crosslinkable monomer as required can be adopted.

上記重合性モノマーとしては、分子内に少なくとも1個以上のエチレン性不飽和基を含有する化合物であればよい。具体的には、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する単量体類;メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、等のポリエチレングリコール成分を有する単量体類;(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル等のアルキル(メタ)アクリレート類;トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ペンタンフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロアミル(メタ)アクリレート等のフッ素原子含有(メタ)アクリレート類;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルマン、α−クロロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレン等の芳香族ビニル化合物;グリシジル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリルアミド;(メタ)アクリロニトリル;等が挙げられる。上記重合性モノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The polymerizable monomer may be a compound containing at least one ethylenically unsaturated group in the molecule. Specifically, for example, monomers having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate; methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate Monomers having a polyethylene glycol component such as, butyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isoamyl acrylate, lauryl (meth) acrylate, benzyl methacrylate, methacryl Alkyl (meth) acrylates such as acid tetrahydrofurfuryl; trifluoroethyl (meth) acrylate, tetrafluoropropyl (meth) acrylate, pentanefluoropropyl (meth) acrylate, octafluoroamyl (meth) acrylate, etc. Fluorine atom-containing (meth) acrylates; aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, vinyl tolman, α-chlorostyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, p-ethylstyrene; glycidyl (Meth) acrylate; (meth) acrylic acid; (meth) acrylamide; (meth) acrylonitrile; The said polymerizable monomer may be used independently and may use 2 or more types together.

上記架橋性モノマーとしては、例えば、ジビニルベンゼン、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジアリルフタレートおよびその異性体、トリアリルイソシアヌレートおよびその誘導体、等が挙げられる。上記架橋性モノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the crosslinkable monomer include divinylbenzene, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meta) ) Acrylate, tetramethylol methane tri (meth) acrylate, tetramethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, diallyl phthalate and isomers thereof, triallyl isocyanurate and derivatives thereof, and the like. The said crosslinkable monomer may be used independently and may use 2 or more types together.

上記コア層を形成する無機材料としては、例えば、シリコンアルコキシドの加水分解縮合物の微粒子、ケイ酸ナトリウムの加水分解縮合物の微粒子等のシリカ微粒子が挙げられる。   Examples of the inorganic material forming the core layer include silica fine particles such as silicon alkoxide hydrolyzed condensate fine particles and sodium silicate hydrolyzed condensate fine particles.

上記コア層を形成する材料として、有機無機複合材料を用いてもよい。代表的には、該有機無機複合材料としては、無機質成分であるポリシロキサンと有機質成分であるビニル系重合体とを含む有機無機複合微粒子が挙げられる。上記無機質成分であるポリシロキサンは、好ましくは、(メタ)アクリロキシ基を有するシリコン化合物を含む無機化合物原料を加水分解・縮合して得られるポリシロキサン骨格である。   An organic-inorganic composite material may be used as a material for forming the core layer. Typically, the organic-inorganic composite material includes organic-inorganic composite fine particles containing polysiloxane as an inorganic component and a vinyl polymer as an organic component. The polysiloxane as the inorganic component is preferably a polysiloxane skeleton obtained by hydrolysis and condensation of an inorganic compound raw material containing a silicon compound having a (meth) acryloxy group.

上記有機無機複合微粒子の形態としては、任意の適切な形態を採用し得る。具体的には、例えば、
a)無機質成分であるポリシロキサンが微粒子であって、有機質成分であるビニル系重合体中に分散している形態、
b)無機質成分であるポリシロキサンが微粒子のコア粒子であって、該コア粒子表面に、有機質成分であるビニル系重合体からなるシェルが形成されている、コアシェル構造の形態、
c)有機質成分であるビニル系重合体が微粒子のコア粒子であって、該コア粒子表面に、無機質成分であるポリシロキサンからなるシェルが形成されている、コアシェル構造の形態、
d)無機質成分であるポリシロキサンと有機質成分であるビニル系重合体が分子レベルで複合または混合されている形態、
e)上記d)の状態の微粒子がコア粒子となり、該コア粒子表面に、無機質成分であるポリシロキサンからなるシェルが形成されている、コアシェル構造の形態、
などが挙げられる。
Any appropriate form can be adopted as the form of the organic-inorganic composite fine particles. Specifically, for example,
a) A form in which polysiloxane, which is an inorganic component, is fine particles and dispersed in a vinyl polymer that is an organic component,
b) Form of core-shell structure in which polysiloxane as an inorganic component is a fine core particle, and a shell made of a vinyl polymer as an organic component is formed on the surface of the core particle;
c) a form of a core-shell structure in which a vinyl polymer as an organic component is a fine core particle, and a shell made of polysiloxane as an inorganic component is formed on the surface of the core particle;
d) A form in which polysiloxane as an inorganic component and vinyl polymer as an organic component are combined or mixed at a molecular level,
e) The form of the core-shell structure in which the fine particles in the state of d) become core particles, and a shell made of polysiloxane as an inorganic component is formed on the surface of the core particles.
Etc.

上記有機無機複合微粒子の好ましい製造方法としては、例えば、特開平8−81561号公報や特開2003−183327号公報に記載の方法が挙げられる。   Preferable methods for producing the organic / inorganic composite fine particles include, for example, methods described in JP-A-8-81561 and JP-A-2003-183327.

上記有機無機複合微粒子の形状は、特に限定されるわけではなく、具体的には、例えば、球状、針状、板状、鱗片状、粉砕状、偏状、まゆ状、こんぺい糖状等の形状を挙げることができる。   The shape of the organic-inorganic composite fine particles is not particularly limited, and specifically, for example, a spherical shape, a needle shape, a plate shape, a scale shape, a pulverized shape, an uneven shape, an eyebrows shape, a candy sugar shape, etc. The shape can be mentioned.

C−2.疎水性無機酸化物
上記疎水性無機酸化物としては、疎水性シリカ、疎水性チタニア、疎水性アルミナ、疎水性ジルコニア、疎水性酸化亜鉛、疎水性酸化錫または疎水性酸化タンタルが好ましく用いられる。疎水性無機酸化物は、1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。疎水性無機酸化物は、例えば、親水性無機酸化物を任意の適切な疎水化処理により疎水化して得られ得る。疎水化処理としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、ジメチルジクロロシラン、シリコーンオイル、メチルトリエトキシシラン等の疎水化処理剤により処理する方法が挙げられる。また、該疎水化処理により、無機酸化物に正の帯電性を付加することもできる。
C-2. Hydrophobic inorganic oxide As the hydrophobic inorganic oxide, hydrophobic silica, hydrophobic titania, hydrophobic alumina, hydrophobic zirconia, hydrophobic zinc oxide, hydrophobic tin oxide or hydrophobic tantalum oxide is preferably used. Only one type of hydrophobic inorganic oxide may be used, or two or more types may be used. The hydrophobic inorganic oxide can be obtained, for example, by hydrophobizing a hydrophilic inorganic oxide by any appropriate hydrophobizing treatment. Examples of the hydrophobizing treatment include a method of treating with a hydrophobizing agent such as hexamethyldisilazane (HMDS), dimethyldichlorosilane, silicone oil, methyltriethoxysilane. Moreover, positive chargeability can also be added to an inorganic oxide by this hydrophobic treatment.

上記疎水性無機酸化物として市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、日本アエロジル社製の商品名「Aerosil RY200」、「Aerosil RX200」、「Aerosil RX300」、「Aerosil R972」、「AeroXide TiO T805」、「AeroXide Alu C805」等が挙げられる。 A commercially available product may be used as the hydrophobic inorganic oxide. Examples of commercially available products include “Aerosil RY200”, “Aerosil RX200”, “Aerosil RX300”, “Aerosil R972”, “AeroXide TiO 2 T805”, “AeroXide Alu C805” manufactured by Aerosil Japan. .

上記疎水性無機酸化物の疎水化度は、好ましくは45%以上であり、より好ましくは50%以上であり、さらに好ましくは60%以上であり、特に好ましくは60%以上100%未満である。疎水性無機酸化物の疎水化度がこのような範囲であれば、負帯電性のトナー用として、該トナーの帯電性を向上させ得るトナー用添加剤を得ることができる。疎水化度はメタノール滴定法により測定することができる。すなわち、本明細書において、「疎水化度」とは、水50mlの水面上に、疎水性無機酸化物0.2gを浮遊させ、水を静かに撹拌しながら水中にメタノールを少しずつ添加し(ビュレットを用いて滴下する)、水面上の粉体が全て水中に没した時点でのメタノール使用量に基づき、水+メタノールに対するメタノールの百分率をいう。疎水化度について、より詳細な測定方法は、後述する。   The hydrophobicity of the hydrophobic inorganic oxide is preferably 45% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 60% or more, and particularly preferably 60% or more and less than 100%. When the hydrophobicity of the hydrophobic inorganic oxide is in such a range, a toner additive capable of improving the chargeability of the toner can be obtained for a negatively chargeable toner. The degree of hydrophobicity can be measured by a methanol titration method. That is, in this specification, “hydrophobic degree” means that 0.2 g of hydrophobic inorganic oxide is suspended on the surface of 50 ml of water, and methanol is added little by little while gently stirring the water ( This refers to the percentage of methanol with respect to water + methanol based on the amount of methanol used when all the powder on the water surface is submerged in water. A more detailed measurement method for the degree of hydrophobicity will be described later.

上記疎水性無機酸化物の平均粒子径は、80nm以下であり、好ましくは50nm以下であり、より好ましくは5nm〜40nmである。疎水性無機酸化物の平均粒子径がこのような範囲であれば、負帯電性のトナー用として、該トナーの帯電性を向上させ得るトナー用添加剤を得ることができる。   The average particle diameter of the hydrophobic inorganic oxide is 80 nm or less, preferably 50 nm or less, more preferably 5 nm to 40 nm. When the average particle diameter of the hydrophobic inorganic oxide is in such a range, a toner additive capable of improving the chargeability of the toner can be obtained for a negatively chargeable toner.

上記疎水性無機酸化物は、気相法により得られた疎水性無機酸化物(いわゆる、疎水性ヒュームド無機酸化物)であることが好ましい。微小かつ粒子径が均一となる疎水性ヒュームド無機酸化物を用いれば、本発明の効果が顕著となる。   The hydrophobic inorganic oxide is preferably a hydrophobic inorganic oxide (so-called hydrophobic fumed inorganic oxide) obtained by a gas phase method. If a hydrophobic fumed inorganic oxide having a small particle size and a uniform particle size is used, the effect of the present invention becomes remarkable.

以下に、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to these examples.

〔平均二次粒子径〕
第1の粒子の凝集体の平均粒子径(すなわち、平均二次粒子径)および複合粒子の平均二次粒子径は、乾式粒度分布測定装置(島津製作所製;商品名「島津レーザ回折式粒度分布測定装置SALD−2300」「サイクロン式乾式測定ユニットDS5」)を用いて下記測定条件で測定した。
<測定条件>
分散圧力:0.5MPa
使用カップ:標準
[Average secondary particle size]
The average particle diameter of the aggregates of the first particles (that is, the average secondary particle diameter) and the average secondary particle diameter of the composite particles are measured by a dry particle size distribution measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation; trade name “Shimadzu Laser Diffraction Particle Size Distribution”). Measurement was performed under the following measurement conditions using a measurement apparatus SALD-2300 "" Cyclone dry measurement unit DS5 ").
<Measurement conditions>
Dispersion pressure: 0.5 MPa
Use cup: Standard

〔平均一次粒子径〕
単粒子総個数が約200個となるような撮影範囲でSEM写真(倍率:10万倍)を、撮影された単粒子の中から無作為に選んだ100個の単粒子の直径(粒子(断面)の最大長)をノギスにて測定し、その算術平均を平均一次粒子径とした。
[Average primary particle size]
SEM photograph (magnification: 100,000 times) in the imaging range where the total number of single particles is about 200, the diameter (particle (cross section) of 100 single particles randomly selected from the single particles taken ) Was measured with a caliper, and the arithmetic average was taken as the average primary particle size.

〔複合粒子の表面元素分析およびSEM画像元素マッピング〕
超高分解能走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製;商品名「S−4800」、加速電圧:10kV、W.D.=8mm)を用いて複合粒子の表面元素分析とSEM画像元素マッピングを行い、第1の粒子表面に付着した第2の粒子の存在状態を確認した。
[Surface element analysis of composite particles and SEM image element mapping]
Using ultra high resolution scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation; trade name “S-4800”, acceleration voltage: 10 kV, WD = 8 mm), surface element analysis and SEM image element mapping of composite particles The existence state of the second particles attached to the surface of the first particles was confirmed.

〔疎水化度の測定〕
複合粒子の疎水化度を以下の方法で測定した。
底部に撹拌子を置いた200mlのガラスビーカーに、脱イオン水50mlを投入し、水面に試料粒子0.2gを浮かべた後、5分間、撹拌子を緩やかに回転させた。その後、ビーカー内の水中にビュレットの先端を沈め、ビュレットからメタノールを徐々に導入した。メタノールは、3分間隔で1mlずつ導入した。水面の試料粒子の全量が完全に水中に沈んだ状態(水面に浮いている試料粒子がなくなった状態)までメタノールの導入を続け、水中に試料粒子が完全に沈んだときのメタノール導入量(ml)を測定し、下記数式に基づき疎水化度を求めた。
疎水化度(%)=100×(メタノール導入量ml/(脱イオン水量ml+メタノール導入量ml))
(Measurement of hydrophobicity)
The hydrophobicity of the composite particles was measured by the following method.
In a 200 ml glass beaker with a stirrer placed at the bottom, 50 ml of deionized water was added, and 0.2 g of sample particles were floated on the water surface, and then the stirrer was gently rotated for 5 minutes. Thereafter, the tip of the burette was submerged in the water in the beaker, and methanol was gradually introduced from the burette. 1 ml of methanol was introduced at intervals of 3 minutes. Methanol was introduced until the total amount of sample particles on the water surface was completely submerged (no sample particles floating on the water surface), and the amount of methanol introduced when the sample particles completely submerged in water (ml ) And the degree of hydrophobicity was determined based on the following formula.
Hydrophobic degree (%) = 100 × (methanol introduction amount ml / (deionized water amount ml + methanol introduction amount ml))

[実施例1]
20Lの混合容器内に攪拌羽根および解砕羽根を備える混合装置(太平洋機工社製、商品名「アペックス・グラニュレータ APG−20V型」)に、第1の粒子(アミノ系樹脂粒子、日本触媒社製商品名「エポスターS」、平均一次粒子径:200nm、凝集体の平均粒子径(第1の粒子の平均二次粒子径):3.1μm)1000gと、第2の粒子(疎水性シリカ粒子、日本アエロジル社製商品名「Aerosil R−972」、平均一次粒子径:16nm)10gを投入した。次いで、攪拌羽根の回転速度を200rpm(周速度:3.2m/秒)とし、解砕羽根の回転速度を6000rpm(周速度:34.5m/秒)とし、混合時間を30分として上記粒子を混合した。
上記のようにして混合した結果、平均二次粒子径が2.1μmの複合粒子が得られた。
また、混合を開始して、3分、5分、10分、20分および30分経過した後の複合粒子について、疎水化度を測定した。結果を表1に示す。
さらに、複合粒子の表面元素分析およびSEM画像元素マッピングを行った。その結果を、図1(a)に示す。
[Example 1]
The first particle (amino resin particles, Nippon Shokubai Co., Ltd.) was added to a mixing device (trade name “Apex Granulator APG-20V type” manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.) equipped with a stirring blade and a crushing blade in a 20 L mixing container. Product name “Eposter S”, average primary particle size: 200 nm, average particle size of aggregate (average secondary particle size of first particles): 3.1 μm, and second particles (hydrophobic silica particles) 10 g of a product name “Aerosil R-972” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average primary particle size: 16 nm) was added. Next, the rotational speed of the stirring blade was 200 rpm (circumferential speed: 3.2 m / second), the rotational speed of the crushing blade was 6000 rpm (circumferential speed: 34.5 m / second), and the mixing time was 30 minutes. Mixed.
As a result of mixing as described above, composite particles having an average secondary particle diameter of 2.1 μm were obtained.
Further, the degree of hydrophobicity was measured for the composite particles after 3 minutes, 5 minutes, 10 minutes, 20 minutes and 30 minutes had elapsed since the start of mixing. The results are shown in Table 1.
Further, surface element analysis and SEM image element mapping of the composite particles were performed. The result is shown in FIG.

[実施例2]
25Lの混合容器内に攪拌羽根および解砕羽根を備える混合装置(アーステクニカ社製、商品名「ハイスピードミキサー FS−25型」)に、第1の粒子(シリカ粒子、日本触媒社製商品名「シーポスターKE−S100」、平均一次粒子径:850nm、凝集体の平均粒子径(第1の粒子の平均二次粒子径):2.4μm)2500gと、第2の粒子(疎水性シリカ粒子、日本アエロジル社製商品名「Aerosil R−972」、平均一次粒子径:16nm)17.5gを投入した。次いで、攪拌羽根の回転速度を350rpm(周速度:7.3m/秒)とし、解砕羽根の回転速度を3500rpm(周速度:21.1m/秒)とし、混合時間を30分として上記粒子を混合した。
上記のようにして混合した結果、平均二次粒子径が1.5μmの複合粒子が得られた。
また、混合を開始して、3分、5分、10分、20分および30分経過した後の複合粒子について、疎水化度を測定した。結果を表1に示す。
[Example 2]
The first particle (silica particles, product name made by Nippon Shokubai Co., Ltd.) is added to a mixing device (product name “High Speed Mixer FS-25”, made by Earth Technica Co., Ltd.) having a stirring blade and a crushing blade in a 25 L mixing container. “Sea Poster KE-S100”, average primary particle size: 850 nm, average particle size of aggregate (average secondary particle size of first particles): 2.4 μm, and second particles (hydrophobic silica particles) 17.5 g of trade name “Aerosil R-972” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average primary particle size: 16 nm) was added. Next, the rotational speed of the stirring blade was 350 rpm (circumferential speed: 7.3 m / second), the rotational speed of the crushing blade was 3500 rpm (circumferential speed: 21.1 m / second), and the mixing time was 30 minutes. Mixed.
As a result of mixing as described above, composite particles having an average secondary particle diameter of 1.5 μm were obtained.
Further, the degree of hydrophobicity was measured for the composite particles after 3 minutes, 5 minutes, 10 minutes, 20 minutes and 30 minutes had elapsed since the start of mixing. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
第1の粒子として、日本触媒社製商品名「エポスターMX050W」(水分散エマルション)をスプレードライ装置で粉体化して得られたポリメタクリル酸メチル系架橋粒子(平均一次粒子径:55nm、凝集体の平均粒子径(第1の粒子の平均二次粒子径):8.7μm)を準備した。
実施例1で用いた混合装置に、この第1の粒子600gと、第2の粒子(疎水性シリカ粒子、日本アエロジル社製商品名「Aerosil RY200」、平均一次粒子径:12nm)0.72gとを投入した。次いで、攪拌羽根の回転速度を200rpm(周速度:3.2m/秒)とし、解砕羽根の回転速度を6000rpm(周速度:34.5m/秒)とし、混合時間を30分として上記粒子を混合した。
上記のようにして混合した結果、平均二次粒子径が3.0μmの複合粒子が得られた。
[Example 3]
As the first particles, polymethyl methacrylate-based crosslinked particles (average primary particle size: 55 nm, agglomerates) obtained by pulverizing Nippon Shokubai Co., Ltd. trade name “Eposter MX050W” (water-dispersed emulsion) with a spray dryer. Average particle diameter (average secondary particle diameter of the first particles): 8.7 μm).
In the mixing apparatus used in Example 1, 600 g of the first particles and 0.72 g of second particles (hydrophobic silica particles, trade name “Aerosil RY200” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average primary particle size: 12 nm) and Was introduced. Next, the rotational speed of the stirring blade was 200 rpm (circumferential speed: 3.2 m / second), the rotational speed of the crushing blade was 6000 rpm (circumferential speed: 34.5 m / second), and the mixing time was 30 minutes. Mixed.
As a result of mixing as described above, composite particles having an average secondary particle diameter of 3.0 μm were obtained.

[比較例1]
20Lの混合容器内に攪拌羽根のみを備える混合装置(カワタ社製、商品名「スーパーミキサー 20B型」)に、第1の粒子(アミノ系樹脂粒子、日本触媒社製商品名「エポスターS」、平均一次粒子径:200nm、凝集体の平均粒子径(第1の粒子の平均二次粒子径):3.1μm)1000gと、第2の粒子(疎水性シリカ粒子、日本アエロジル社製商品名「Aerosil R−972」)10gを投入した。次いで、攪拌羽根の回転速度を1200rpmとし、混合時間を30分として上記粒子を混合した。
上記のようにして混合した結果、平均二次粒子径が2.9μmの複合粒子が得られた。
また、混合を開始して、3分、5分、10分、20分および30分経過した後の複合粒子について、疎水化度を測定した。結果を表1に示す。
さらに、複合粒子の表面元素分析およびSEM画像元素マッピングを行った。その結果を、図1(b)に示す。
[Comparative Example 1]
In a mixing apparatus (product name “Supermixer 20B type”, manufactured by Kawata Corporation) having only a stirring blade in a 20 L mixing container, first particles (amino resin particles, product name “Eposter S” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), Average primary particle size: 200 nm, average particle size of aggregates (average secondary particle size of first particles): 3.1 μm, and second particles (hydrophobic silica particles, trade name of Nippon Aerosil Co., Ltd.) Aerosil R-972 ") 10g. Subsequently, the above-mentioned particles were mixed by setting the rotation speed of the stirring blade to 1200 rpm and the mixing time to 30 minutes.
As a result of mixing as described above, composite particles having an average secondary particle diameter of 2.9 μm were obtained.
Further, the degree of hydrophobicity was measured for the composite particles after 3 minutes, 5 minutes, 10 minutes, 20 minutes and 30 minutes had elapsed since the start of mixing. The results are shown in Table 1.
Further, surface element analysis and SEM image element mapping of the composite particles were performed. The result is shown in FIG.

表1から明らかなように、実施例においては、疎水化度の高い複合粒子が得られた。また、混合時間を長くするにつれて、疎水化度が高くなった。一方、比較例においては、混合時間を長くしても疎水化度は増加せず、疎水化度の高い複合粒子は得られなかった。攪拌羽根と解砕羽根を備える混合装置を用いて、第1の粒子の凝集体を解砕しながら混合することにより、ナノレベル粒子同士の混合となり、第1の粒子と第2の粒子の接触が促進されていると考えられる。そのため、混合時間増加と共に、第1の粒子に付着する第2の粒子の数が増え、優れた特性の複合粒子が得られていると考えられる。また、複合粒子表面の表面元素分析およびSEM画像元素マッピングの評価において、実施例1(図1(a))では、比較例1(図1(b))に比べて、第2の粒子由来のSiが多く見られることからも、本発明の複合粒子は、多量の第2の粒子が付着して形成されていることが分かる。   As is apparent from Table 1, in the examples, composite particles having a high degree of hydrophobicity were obtained. In addition, as the mixing time was increased, the degree of hydrophobicity increased. On the other hand, in the comparative example, even when the mixing time was increased, the degree of hydrophobicity did not increase, and composite particles having a high degree of hydrophobicity were not obtained. By using a mixing device equipped with a stirring blade and a crushing blade and mixing the agglomerates of the first particles while crushing, it becomes a mixture of nano-level particles, and the contact between the first particles and the second particles Is considered to be promoted. For this reason, it is considered that the number of second particles adhering to the first particles increases as the mixing time increases, and composite particles having excellent characteristics are obtained. Further, in the evaluation of surface elemental analysis and SEM image element mapping on the surface of the composite particle, in Example 1 (FIG. 1 (a)), it is derived from the second particle compared to Comparative Example 1 (FIG. 1 (b)). From the fact that a large amount of Si is observed, it can be seen that the composite particles of the present invention are formed by adhering a large amount of second particles.

[参考例1]
第2の粒子を投入せずに、第1の粒子を実施例1と同様の操作で攪拌した。撹拌後の第1の粒子の疎水化度を表2に示す。
また、第2の粒子の混合量を表2に示す量とした以外は、実施例1と同様にして混合操作を行った。得られた複合粒子の疎水化度を表2に示す。
[Reference Example 1]
The first particles were stirred in the same manner as in Example 1 without introducing the second particles. Table 2 shows the degree of hydrophobicity of the first particles after stirring.
Further, the mixing operation was performed in the same manner as in Example 1 except that the mixing amount of the second particles was changed to the amount shown in Table 2. Table 2 shows the degree of hydrophobicity of the obtained composite particles.

[参考例2]
(実施例1で得られた複合粒子を含む塗料の作製)
バインダー樹脂としてエポキシ樹脂(ダイセル社製、商品名「セロキサイト2021P」)を用い、該エポキシ樹脂1.6重量部と、硬化剤(三新化学社製、商品名「サンエイドSI80L」)0.0016重量部と、メチルエチルケトン溶液6.4重量部とを含む樹脂溶液(樹脂濃度20重量%)を調製した。
20mlサンプル瓶に、上記樹脂溶液8重量部と、実施例1で得られた複合粒子6重量部とを入れ、あわとり練太郎(シンキー社製)を用いて混合し(混練条件150rpm−3分、脱泡条件1500rpm−2分)、塗料を調製した。
得られた塗料を、4ミルアプリケータ(クリアランス:100μm)を用いて、ガラス板に塗布し、室温で1時間乾燥させた。次いで、塗布層を加熱(100℃、20分間)により硬化させて塗膜を得た。
塗料調製時、複合粒子の樹脂溶液に対する濡れ性は、非常に良好であった。
また、得られた塗膜は、図2に示すように、均一な艶消し状態にあり、ブツの発生はわずかであった。
さらに、得られた塗膜の60°光沢を光沢計(日本電色工業社製、商品名「変革光沢計VG−2000」)で測定したところ、60°光沢は、5.2であった。
[Reference Example 2]
(Preparation of paint containing composite particles obtained in Example 1)
An epoxy resin (trade name “Celoxite 2021P” manufactured by Daicel Corporation) is used as a binder resin, 1.6 parts by weight of the epoxy resin, and a curing agent (trade name “Sun Aid SI80L” manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.) 0.0016 weight Part and a resin solution (resin concentration 20% by weight) containing 6.4 parts by weight of a methyl ethyl ketone solution.
In a 20 ml sample bottle, 8 parts by weight of the above resin solution and 6 parts by weight of the composite particles obtained in Example 1 are placed and mixed using Awatori Nertaro (Sinky Corp.) (kneading conditions 150 rpm-3 minutes). The defoaming conditions were 1500 rpm-2 minutes), and a coating material was prepared.
The obtained paint was applied to a glass plate using a 4 mil applicator (clearance: 100 μm) and dried at room temperature for 1 hour. Next, the coating layer was cured by heating (100 ° C., 20 minutes) to obtain a coating film.
When preparing the paint, the wettability of the composite particles to the resin solution was very good.
Moreover, the obtained coating film was in a uniform matte state as shown in FIG.
Further, when the 60 ° gloss of the obtained coating film was measured with a gloss meter (trade name “Reform Gloss Meter VG-2000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the 60 ° gloss was 5.2.

[参考例3]
(比較例1で得られた複合粒子を含む塗料の作製)
実施例1で得られた複合粒子に代えて、比較例1で得られた複合粒子を用いたこと以外は、参考例2と同様にして塗膜を得た。
塗料調製時、複合粒子が樹脂溶液に濡れるまで、時間を要した。
また、得られた塗膜は、均一な艶消し状態にあったが、図2に示すように、多量のブツが発生した。
さらに、得られた塗膜の60°光沢を光沢計(日本電色工業社製、商品名「変革光沢計VG−2000」)で測定したところ、60°光沢は、17.1であった。
[Reference Example 3]
(Preparation of paint containing composite particles obtained in Comparative Example 1)
A coating film was obtained in the same manner as in Reference Example 2, except that the composite particles obtained in Comparative Example 1 were used in place of the composite particles obtained in Example 1.
When preparing the paint, it took time until the composite particles were wetted with the resin solution.
Moreover, although the obtained coating film was in a uniform matte state, as shown in FIG.
Furthermore, when the 60 ° gloss of the obtained coating film was measured with a gloss meter (trade name “Reform Gloss Meter VG-2000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the 60 ° gloss was 17.1.

参考例2および参考例3における塗膜状態および60°光沢の値から、本願発明の複合粒子は、弱い混合・分散力でも凝集し難いことが分かる。   From the coating film state and the 60 ° gloss value in Reference Example 2 and Reference Example 3, it can be seen that the composite particles of the present invention hardly aggregate even with a weak mixing / dispersing force.

Claims (7)

平均一次粒子径が1μm以下の第1の粒子の凝集体と、平均一次粒子径が1μm以下の第2の粒子とを乾式混合して得られる、複合粒子であって、
該乾式混合の際、該第1の粒子および該第2の粒子の撹拌と、第1の粒子の凝集体の解砕とが同時に行われ、
該第1の粒子の平均一次粒子径と、該第2の粒子の平均一次粒子径との比(第2の粒子/第1の粒子)が、0.02〜0.25である、
複合粒子。
A composite particle obtained by dry-mixing an aggregate of first particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less and second particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less,
During the dry mixing, the stirring of the first particles and the second particles and the crushing of the aggregates of the first particles are performed simultaneously,
The ratio of the average primary particle size of the first particles to the average primary particle size of the second particles (second particle / first particle) is 0.02 to 0.25.
Composite particles.
前記複合粒子の平均二次粒子径が、前記第1の粒子の凝集体の平均粒子径に対して、80%以下である、請求項1に記載の複合粒子。   2. The composite particle according to claim 1, wherein an average secondary particle diameter of the composite particle is 80% or less with respect to an average particle diameter of the aggregate of the first particles. 前記第2の粒子の混合量が、前記第1の粒子の混合量100重量部に対して、0.1重量部〜10重量部である、請求項1または2に記載の複合粒子。   The composite particles according to claim 1 or 2, wherein the mixing amount of the second particles is 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixing amount of the first particles. 平均一次粒子径が1μm以下の第1の粒子と、平均一次粒子径が1μm以下の第2の粒子とを混合する方法であって、
該第1の粒子の凝集体を解砕しつつ、該第1の粒子と該第2の粒子とを撹拌することを含む、
粒子混合方法。
A method of mixing first particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less and second particles having an average primary particle diameter of 1 μm or less,
Stirring the first particles and the second particles while crushing the aggregates of the first particles;
Particle mixing method.
攪拌羽根と、解砕羽根とを備える混合装置を用いる、請求項4に記載の粒子混合方法。   The particle mixing method according to claim 4, wherein a mixing device including a stirring blade and a crushing blade is used. 前記第2の粒子の投入量が、前記第1の粒子の投入量100重量部に対して、0.1重量部〜10重量部である、請求項4または5に記載の粒子混合方法。   The particle mixing method according to claim 4 or 5, wherein the input amount of the second particles is 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the input amount of the first particles. 前記第1の粒子の平均一次粒子径と、前記第2の粒子の平均一次粒子径との比(第2の粒子/第1の粒子)が、0.02〜0.25である、請求項4から6のいずれかに記載の複合粒子。   The ratio (second particle / first particle) between the average primary particle size of the first particles and the average primary particle size of the second particles is 0.02 to 0.25. The composite particle according to any one of 4 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7401525B2 (en) 2018-08-14 2023-12-19 ラム リサーチ コーポレーション Modification of SnO2 surface for EUV lithography

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